化工行业工艺流程设计基础课件.ppt

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1、化工行业工艺流程设计基础内容1.生产方法和工艺流程的选择2.工艺流程设计3.工艺流程图绘制4.典型设备的自控流程第一节生产方法和工艺流程的选择一、生产方法和工艺流程选择的原则1．先进性技术先进、可行和经济合理2．可靠性所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。3．结合国情不能单纯从技术观点考虑问题，应从国情出发考虑各种具体问题。全面衡量、综合考虑、全面分析、反复对比后选出优点较多、符合国情、切实可行的技术路线和工艺流程。二、生产方法和工艺流程确定的步骤三个阶段:1.搜集资料，调查研究2.落实设备3

2、.全面对比主要比较下列几项：①几种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势；②工艺路线的长短；③生产能力及产品规格；④原材料、能量消耗情况；⑤建设费用及产品成本；⑥三废的产生及治理情况；⑦其他特殊情况。第二节工艺流程设计主要任务：一是确定流程各生产过程的具体内容、顺序和组合方式；二是绘制工艺流程图.按步骤逐步解决以下问题:(1)确定整个流程的组成(2)确定每个过程或工序的组成，设备的选型(3)确定操作条件(4)控制方案的确定(5)合理利用原料及能量(6)制定三废的治理方法(7)制定安全生产措施一、流

3、程设计的任务二、工艺流程设计方法工艺流程主要分四个部分:原料预处理、反应、产物后处理（分离净化）和三废处理。一般的工作方法:(1)以反应过程为中心；(2)原料预处理过程；(3)产物的后处理；(4)未反应原料的循环或利用以及副产物的处理；(5)确定“三废”排出物的处理措施；(6)确定操作条件和控制方案；(7)制定切实可靠的安全生产措施。一、工艺流程图概述把各个生产单元按照一定的顺序组合在一起，并用图形描绘出来，即为工艺流程图。第三节工艺流程图二、生产工艺流程设计的三个阶段1.生产工艺流程示意图反映

4、原则流程的方框图2.生产工艺流程草图反映画有主要设备和流程线的方案流程图3.生产工艺流程图全部流程的主要图样（见后图）工艺流程示意图工艺流程草图三、工艺流程图工艺流程图包括：1．全厂总工艺流程图或物料平衡图2．物料流程图（PFD）3.带控制点的工艺流程图4．工艺管道及仪表流程图（PID）（一）全厂总工艺流程图或物料平衡图1.功能及作用：为设计说明部分提供的全厂总流程图样。对综合性化工厂改称为全厂物料平衡图。2.绘制方法：各车间（或工段）用细实线方框示意。流程线只表示主要物料，用粗实线表示，箭头表

5、示物料流向。3.标注：标注车间名称；各车间原料、半成品和成品的名称、平衡数据和来源、去向。（见下图示）对于小规模化工厂没有必要绘制此图。四、工艺流程图的绘制全厂总工艺流程图或物料平衡图（二）物料流程图是以表格和图形相结合的形式表达流程的图样。内容有：1.图形：设备的示意图形和流程线2.标注：设备位号、名称和特性参数，物料的组成、流量，主要工艺参数。3.标题栏：包括图名、图号、设计阶段（见下图示）2.物料流程图（PFD）常用设备图例1.塔器类2.容器类3.泵及输送机械类4.其它设备类（三）带控制点

6、工艺流程图带控制点工艺流程图是管道及仪表流程图中的重要图样。内容有：图形：设备的简单图形和流程线，配以主辅管线及管件、阀门、仪表控制点符号。2.标注：设备位号、名称，管段编号、控制点代号必要的尺寸、数据等。3.图例：代号、符号及其它说明。4.标题栏：包括图名、图号、设计阶段5.表示方法：（见下图示）管道的表示方法一般应画出所有工艺物料和辅助物料管道常见的物料代号规定常用阀门图形符号1．带控制点的工艺流程图（初步设计阶段）2.带控制点的工艺流程图（施工图设计阶段）（四）工艺管道及仪表流程图（PID

7、）反映工艺流程中设备、管道及仪表连接关系和自动控制流程方案的图形。内容有：标注：设备位号及名称、仪表位号（包含仪表参量代号、自控功能代号）等。图形：相关设备简图、物料和仪表流程线、所有仪表和仪表控制件。表格：表示连接仪表的管段代号、尺寸，阀门尺寸及连接方式。（见下图）工艺管道及仪表流程图（PID）（五）仪表控制点的表示方法1.仪表的图形2.仪表功能字母代号(3)仪表位号3.仪表位号标注4.部分仪表功能图例（五）仪表控制调节方法1.离心泵流量调节2.真空泵流量调节3.换热器温度控制方案4.精馏塔按

8、精馏段指标控制方案按提馏段指标控制方案塔顶的流程与调解方案5.反应器CSTR的温度及进、出料流率控制反应釜温度控制6.化工过程系统控制将化工过程分为若干子系统，然后按子系统设计优化控制方案。（A）优化的冷却子系统的控制配置（B）优化的进料预热子系统的控制配置（C）优化的反应器子系统的控制配置（D）优化的闪蒸器子系统的控制配置