工艺流程设计ppt课件.ppt

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1、化工设计第三章工艺流程设计Chart3Processflowdesign工艺流程设计的重要性：工艺流程设计是化工工艺设计的核心。工艺流程设计和车间布置设计决定整个装置的基本面貌；工艺流程设计与设备的设计选型与布置，工艺计算和管路设计密切相关。工艺流程设计的过程：工艺流程设计开始于可行性研究，完善于初步设计、扩大初步设计和施工图设计各个阶段。工艺流程设计贯穿于整个设计过程中，是由浅入深、由定性而定量逐步分阶段地进行的。3.1工艺路线的确定3.2工艺流程设计3.3工艺流程图3.4典型设计的自控流程3.1工艺路线的确定工艺路线——通常指生产方法

2、.可以用不同原料、不同生产方法，不同工艺流程生产同一产品。化工设计中遇到的大多数是已有工艺路线的工艺流程设计。一、确定工艺路线应考虑的因素技术可行性——实验室研究项目的工程化经济合理性——经济效益、社会效益和环境效益原料的纯度及来源——如矿石的品位等公用工程中的水源及电力供应——缺水地区环境保护——三废的产生和处理安全生产——从设备上、技术上、管理上保障安全符合国家相关政策法规以上各项一票否决，必须对各项仔细审查，以免造成重大损失。二、工艺路线论证的原则1.先进性指技术上先进和经济上合理可行，具体包括基建投资、产品成本、消耗定额和劳动生产

3、率等方面的内容，应选择物料损耗小、循环量少，能耗少和回收利用好的生产方法。2.可靠性指所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。对于尚在试验阶段的新技术、新工艺、新设备应慎重对待。3.结合国情——中国是发展中国家在工厂设计时不仅要从技术观点考虑，也应结合中国具体国情：(1)中国人的消费水平及各种化工产品的消费趋势；(2)中国化工机械设备及电气仪表的制造能力；(3)中国化工生产所用的原材料设备所用金属材料供应情况；(4)中国环境保护的有关规定和三废排放情况；(5)劳动就业与化工生产自动化关系；(6)资金筹措与外汇贮备情况。在生产方法和工艺流程

4、论证中需全面衡量，综合考虑三项原则。三、工艺路线确定的步骤1.搜集资料，调查研究搜集国内外同类生产厂的相关资料：工艺路线的特点、投资情况、生产运营情况；设备制造的难易程度及维修保养要求；原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理；安全和劳动保护措施等。2.原料路线的选择根据当地资源情况，原料的运输情况，不同原料引发出来的反应条件、转化率；不同原料主、副反应的产品是否满足需要等决定原料路线。4.全面对比①几种工艺路线在国内外的采用情况及发展趋势；②产品的质量情况；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

5、及治理情况；⑦其他特殊情况。3.落实设备设备类型国内已有定型产品需进口设备需重新设计制造设计制造单位技术力量加工条件材料供应设计、制造进度工艺流程设计——在确定工艺路线基础上，使操作过程和选用设备型式具体化的过程。工艺流程设计成果——工艺流程设计图。3.2工艺流程设计工艺流程——也称加工流程或生产过程，是按原材料投入到成品生产顺序，连续地通过设备或管道进行的加工过程。一、工艺流程设计的任务确定生产流程中各生产过程的具体内容、顺序和组合方式——由原料制成产品；绘制各设计阶段的工艺流程图——图解的形式表示生产过程。工艺流程设计应解决的问题：(

6、1)确定整个流程的组成；(2)确定每个过程或工序的组成；(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。二、工艺流程设计方法——从工艺角度进行流程设计一般工艺流程部分为四个重要部分，即：原料预处理、反应过程、产物的后处理(分离纯化)、三废处理。原料原料贮存进料预处理反应产品分离产品精制贮存包装产品(1)确定主反应装置①反应器类型及操作方式(连续、间歇)——反应的动力学特性、物料特性、工艺条件②能量供给、移出方式——反应器结构设计和辅助设施。③催化反应——催化反应方式和催

7、化剂的选择。确定主反应装置，可参考文献、资料、中试结果或已工业化装置。(2)原料预处理过程主反应对原料提出要求：如纯度、温度、压力以及加料方式等。工艺流程设计时须以反应过程为中心。预热(冷)汽化干燥粉碎筛分提纯精制混合配制压缩等根据原料性质、处理方法不同可选不同的装置及输送方式。如连续催化重整装置的原料预处理过程：泵送、换热、加热炉加热、预加氢、预脱砷和预分馏等。(3)产物后处理副反应的发生——乙烯裂解反应物受反应时间或化学平衡限制，产物中存在过剩组分——如合成NH3、尿素过程中，过量H2、NH3有害杂质净化——合成气的脱硫、脱碳产物中有

8、固体产品，也增加了后处理过程。(4)三废处理三废：废气、废液、废渣所含有害物质在排放前应该达到排放标准——相关政策法规!尽量综合利用，变废为宝；污染问题不解决，不允许投产。(5)其他相关措施及