化工設(shè)計概論2_第1頁
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文檔簡介

化工設(shè)計概論主講人:李國庭(教授)電話:88632242單位:河北科技大學(xué)內(nèi)容緒論第一章化工設(shè)計程序和內(nèi)容第二章工藝流程設(shè)計第三章物料衡算與能量衡算第四章設(shè)備的工藝設(shè)計與選型第五章車間布置設(shè)計第六章管路設(shè)計與布置第七章向非工藝專業(yè)提供設(shè)計條件學(xué)習(xí)本課程的意義

化工工科專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)之后從事化工、制藥等工作,無論是技術(shù)革新,還是裝置能力的核算、工廠的改造挖潛,降低能耗,綜合利用,三廢處理,提高生產(chǎn)效率,以至于產(chǎn)品的開發(fā)、中間實驗都需要一定的化工開發(fā)和化工設(shè)計的專業(yè)知識。因此,在大學(xué)高年級開設(shè)這門全面系統(tǒng)講解化工設(shè)計的課程,進(jìn)行有關(guān)工程設(shè)計方面知識的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練是十分必要的。通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生具備化學(xué)工程師的基本理論素質(zhì),今后無論對學(xué)生考研,還是參加工作都將是大有意義的。

化工設(shè)計概念“化工設(shè)計”是根據(jù)一個化學(xué)反應(yīng)或過程設(shè)計出一個生產(chǎn)流程,并研究流程的合理性、先進(jìn)性、可靠性和經(jīng)濟的可行性,再根據(jù)工藝流程及條件選擇合適的生產(chǎn)設(shè)備、管道及儀表等,進(jìn)行合理的工廠布局設(shè)計以滿足生產(chǎn)的要求,工藝專業(yè)與有關(guān)非工藝專業(yè)進(jìn)行密切設(shè)計合作,最終使這個工廠建成投產(chǎn),這種設(shè)計全過程稱為“化工設(shè)計”?;ぴO(shè)計分類化工設(shè)計分類新建工廠設(shè)計;原有工廠的改建和擴建設(shè)計;車間、廠房的局部修建設(shè)計。

化工設(shè)計分類新建工廠設(shè)計分類

1)工程設(shè)計;2)復(fù)用設(shè)計;3)因地制宜設(shè)計。工程設(shè)計是指沒有現(xiàn)成的裝置可以參照或僅僅根據(jù)中試或其它實驗裝置來設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)裝置。這種設(shè)計工作難度大,對設(shè)計人員的素質(zhì)要求高。復(fù)用設(shè)計是利用已有裝置的技術(shù)資料進(jìn)行新裝置的設(shè)計,這種設(shè)計基本沒有大的改動。因地制宜設(shè)計是在已有裝置技術(shù)資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)即將建設(shè)裝置的具體情況進(jìn)行改進(jìn)或變更,以適應(yīng)新裝置的要求,這樣完成的設(shè)計稱為因地制宜設(shè)計。

化工設(shè)計分類化工設(shè)計分類從設(shè)計范圍分化工設(shè)計通常又分為以工廠單位和以車間為單位的兩種設(shè)計。工廠化工設(shè)計包括廠址選擇、總圖設(shè)計、化工工藝設(shè)計、非工藝設(shè)計、技術(shù)經(jīng)濟等各項設(shè)計工作。車間化工設(shè)計分為化工工藝設(shè)計和其他非工藝設(shè)計兩部分?;すに囋O(shè)計內(nèi)容主要有:生產(chǎn)方法的選擇、生產(chǎn)工藝流程設(shè)計、工藝計算,設(shè)備選型、車間布置設(shè)計及管道布置設(shè)計,向非工藝專業(yè)提供設(shè)計條件,設(shè)計文件以及概(予)算的編制等項設(shè)計工作。

化工設(shè)計特點(1)政策性強化工設(shè)計是一項政策性很強的綜合工作,整個過程都必須遵循國家的各項有關(guān)方針政策和法規(guī)。我們要了解中國的國情,從我國國情出發(fā),充分利用人力和物力資源;要抱著對國家、對人民負(fù)責(zé)的嚴(yán)肅認(rèn)真的精神,嚴(yán)格遵守國家政策法令、自覺維護(hù)國家和人民的利益,為國家創(chuàng)造財富。確保安全生產(chǎn);保護(hù)環(huán)境;保障良好的操作條件,減輕工人的勞動強度?;ぴO(shè)計特點(2)技術(shù)性強化工設(shè)計又是一項理論密切聯(lián)系實際的工作,從事化工設(shè)計不僅要有專業(yè)理論知識、較廣博的基礎(chǔ)知識、扎實熟練的技能,還要有豐富的實踐經(jīng)驗和運用先進(jìn)設(shè)計手段的操作能力。化工設(shè)計是一種創(chuàng)造性勞動,不是照搬照抄,而是消化吸收,“出神入化”?;ぴO(shè)計特點(3)經(jīng)濟性強化工生產(chǎn)過程大都復(fù)雜,所需原材料種類多,能耗大,基建費用高,要求設(shè)計人員有經(jīng)濟觀點,在確定生產(chǎn)方法、設(shè)備選型、車間布置、管道布置時都要加強經(jīng)濟觀點,認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析,處理好技術(shù)與經(jīng)濟的關(guān)系,做到化工設(shè)計技術(shù)上先進(jìn)、成熟,經(jīng)濟上合理?;ぴO(shè)計特點點(4)綜合性性強化工設(shè)計是一一項系統(tǒng)工程程,是一門多多學(xué)科、多人人手的集體性性勞動,要在在工作中團結(jié)結(jié)協(xié)作,互相相支持、互相相配合,以大大局為重,發(fā)發(fā)揚民主、尊尊重科學(xué)、尊尊重知識,協(xié)協(xié)作工作,必必須依靠全體體工藝設(shè)計人人員和非工藝藝設(shè)計人員的的通力合作,,密切配合才才能完成?;ぴO(shè)設(shè)計的的原則則(1)貫徹徹執(zhí)行行國家家基本本建設(shè)設(shè)的方方針政政策,,從符符合黨黨和國國家的的政治治方針針和技技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟政政策出出發(fā),,處理理好技技術(shù)、、經(jīng)濟濟及環(huán)環(huán)境的的關(guān)系系,并并在國國家法法令、、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、規(guī)規(guī)定的的允許許范圍圍內(nèi)精精心設(shè)設(shè)計,,確保保設(shè)計計質(zhì)量量。(2)認(rèn)真真貫徹徹“五五化””設(shè)計計原則則(工工廠布布置一一體化化、生生產(chǎn)裝裝置露露天化化、建建構(gòu)筑筑物輕輕型化化、公公用工工程社社會化化、引引進(jìn)技技術(shù)國國產(chǎn)化化)。。(3)采用用先進(jìn)進(jìn)的科科學(xué)技技術(shù),,努力力提高高商品品設(shè)計計的質(zhì)質(zhì)量,,使設(shè)設(shè)計做做到標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)范,,切合合實際際,技技術(shù)先先進(jìn),,經(jīng)濟濟合理理,安安全適適用,,使建建設(shè)項項目的的技術(shù)術(shù)經(jīng)濟濟指標(biāo)標(biāo)達(dá)到到先進(jìn)進(jìn)水平平。(4)設(shè)計計使用用的基基礎(chǔ)資資料要要準(zhǔn)確確、可可靠,,各種種數(shù)據(jù)據(jù)和技技術(shù)條條件要要正確確、切切合實實際;;文字字說明明要清清楚、、確切切,圖圖紙要要清晰晰、正正確,,避免免出現(xiàn)現(xiàn)重大大設(shè)計計錯誤誤。第一章章化化工設(shè)設(shè)計程程序和和內(nèi)容容化工廠廠建立立過程程化工廠廠建立立的全全過程程一般需需要經(jīng)經(jīng)過可可行性性研究究、化化工設(shè)設(shè)計、、施工工、試試車和和考核核等幾幾個階階段。。一個工工程項項目從從設(shè)想想到建建成投投產(chǎn)這這一階階段稱稱為基基本建建設(shè)階階段。?;S廠建立立過程程投資設(shè)設(shè)想機會研研究項目建建議書書可行性性研究究投資決決策設(shè)計任任務(wù)書書初步設(shè)設(shè)計施工圖圖設(shè)計計施工安安裝人員培培訓(xùn)試車驗驗收投產(chǎn)設(shè)計((建設(shè)設(shè))前前期設(shè)計后后期((建設(shè)設(shè)期))設(shè)計期期化工設(shè)設(shè)計階階段的的劃分分1.國國外設(shè)設(shè)計階階段的的劃分分國際上上通常常把全全部設(shè)設(shè)計過過程劃劃分為為由專專利商商承擔(dān)擔(dān)的工藝包包(基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計)和由工工程公公司承承擔(dān)的的工程設(shè)設(shè)計兩大設(shè)設(shè)計階階段。。工程設(shè)設(shè)計又劃分分為::工藝設(shè)設(shè)計、、基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程設(shè)計計和詳詳細(xì)工工程設(shè)設(shè)計三個階階段。?;こ坛绦蚣凹半A段段2.國國內(nèi)設(shè)設(shè)計階階段的的劃分分一般按按工程程規(guī)模模的大大小、、工程程的重重要性性、技技術(shù)的的復(fù)雜雜性、、設(shè)計計水平平的高高低而而分為為二個個階段段或三三個階階段進(jìn)進(jìn)行設(shè)設(shè)計。。凡屬重重要的的大型型企業(yè)業(yè),技技術(shù)比比較復(fù)復(fù)雜或或比較較新型型的工工廠,,為了了保證證設(shè)計計質(zhì)量量,一一般可可分三三個階階段進(jìn)進(jìn)行設(shè)設(shè)計,,即初步步設(shè)計計,技技術(shù)設(shè)設(shè)計(又稱稱擴大大的初初步設(shè)設(shè)計、、擴初初設(shè)計計)和和施工工圖設(shè)設(shè)計三三個階階段。。對在技技術(shù)比比較簡簡單和和比較較成熟熟的,,生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模模較小小的工工廠或或個別別車間間,以以及技技術(shù)改改造與與技術(shù)術(shù)措施施比較較成熟熟的,,為了了簡化化設(shè)計計,縮縮短設(shè)設(shè)計時時間,,可分分為二二個階階段設(shè)設(shè)計,,即技術(shù)術(shù)設(shè)計計和施施工圖圖設(shè)計計二個個階段段。第一節(jié)節(jié)設(shè)設(shè)計前前期工工作步步驟與與內(nèi)容容目前設(shè)設(shè)計前前期的的工作作步驟驟與內(nèi)內(nèi)容,,國內(nèi)內(nèi)外作作法不不完全全一致致。國外分分為::機會研研究、、初步步可行行性研研究、、可行行性研研究、、評價價及決決策幾幾個階階段。。國內(nèi)分分為::項目建建議書書、可可行性性研究究、編編制設(shè)設(shè)計任任務(wù)書書等幾幾個階階段。。第一節(jié)節(jié)設(shè)設(shè)計前前期工工作步步驟與與內(nèi)容容1.國國內(nèi)設(shè)設(shè)計前前期的的工作作步驟驟(1))編寫寫項目目建議議書,向國國家推推薦項項目;;(2))進(jìn)行行可行行性研研究(市場場銷售售,技技術(shù)路路線,工程程條件件,人人力資資源,實施施計劃劃,資資金成成本,經(jīng)濟濟效果果等研研究,成品品:可可行性性研究究報告告);(3))編寫寫計劃劃任務(wù)務(wù)書。。2.項項目建建議書書的主主要內(nèi)內(nèi)容(1)項目目建設(shè)設(shè)目的的和意意義,,即項項目提提出的的背景景和依依據(jù),,投資資的必必要性性及經(jīng)經(jīng)濟意意義;;(2)產(chǎn)產(chǎn)品品需需求求初初步步預(yù)預(yù)測測;;(3)產(chǎn)產(chǎn)品品方方案案和和擬擬建建規(guī)規(guī)模模;;(4)工工藝藝技技術(shù)術(shù)方方案案(原原料料路路線線、、生生產(chǎn)產(chǎn)方方法法和和技技術(shù)術(shù)來來源源);;(5)資資源源、、主主要要原原材材料料、、燃燃料料和和動動力力的的供供應(yīng)應(yīng);;(6)建建廠廠條條件件和和廠廠址址初初步步方方案案;;(7)環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù);;(8)工工廠廠組組織織和和勞勞動動定定員員估估算算;;(9)項項目目實實施施規(guī)規(guī)劃劃設(shè)設(shè)想想;;(10)投投資資估估算算和和資資金金籌籌措措設(shè)設(shè)想想;;(11)經(jīng)經(jīng)濟濟效效益益和和社社會會效效益益的的初初步步估估算算。。3.可可行行性性研研究究報報告告主主要要內(nèi)內(nèi)容容(1)總總論論;;(2)需需求求預(yù)預(yù)測測;;(3)產(chǎn)產(chǎn)品品方方案案及及生生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)規(guī)模模;;(4)工工藝藝技技術(shù)術(shù)方方案案;;(5)資資源源可可靠靠性性、、原原材材料料、、燃燃料料的的供供應(yīng)應(yīng)及及公公用用設(shè)設(shè)施施情情況況;;(6)建建廠廠條條件件和和廠廠址址方方案案;;(7)公公用用工工程程和和輔輔助助設(shè)設(shè)施施方方案案;;(8)環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù);;(9)工工廠廠組組織織、、勞勞動動定定員員和和人人員員培培訓(xùn)訓(xùn);;(10)項項目目實實施施規(guī)規(guī)劃劃和和安安排排;;(11)投投資資估估算算和和資資金金籌籌措措;;(12)產(chǎn)產(chǎn)品品成成本本估估算算;;(13)財財務(wù)務(wù)、、經(jīng)經(jīng)濟濟評評價價及及社社會會效效益益評評價價;;(14)評評價價結(jié)結(jié)論論;((15))必必要要的的附附件件。。4.設(shè)設(shè)計計計計劃劃任任務(wù)務(wù)書書主主要要內(nèi)內(nèi)容容(1)建建設(shè)設(shè)的的目目的的和和依依據(jù)據(jù)。。(2)建建設(shè)設(shè)規(guī)規(guī)模模、、產(chǎn)產(chǎn)品品方方案案或或綱綱領(lǐng)領(lǐng),,生生產(chǎn)產(chǎn)方方法法或或工工藝藝原原則則。。(3)礦礦產(chǎn)產(chǎn)資資源源,,水水文文地地質(zhì)質(zhì)和和原原材材料料、、燃燃料料、、動動力力、、供供水水、、運輸輸?shù)鹊葏f(xié)協(xié)作作條條件件。。(4)資資源源綜綜合合利利用用和和環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù),,““三三廢廢””治治理理的的要要求求。。(5)建建設(shè)設(shè)地地區(qū)區(qū)或或地地點點,,以以及及占占用用土土地地的的估估算算。。(6)防防空空、、抗抗震震等等的的要要求求。。(7)建建設(shè)設(shè)工工期期。。(8)投投資資控控制制數(shù)數(shù)。。(9)勞勞動動定定員員控控制制數(shù)數(shù)。。(10)要要求求達(dá)達(dá)到到的的經(jīng)經(jīng)濟濟效效益益。。第二二節(jié)節(jié)初初步步設(shè)設(shè)計計階階段段工工作作內(nèi)內(nèi)容容與與程程序序初步步設(shè)設(shè)計計的的目目的的是是對對于于在在指指定定地地點點和和規(guī)規(guī)定定期期限限內(nèi)內(nèi)計計劃劃建建設(shè)設(shè)的的工工程程,,闡闡明明其其在在技技術(shù)術(shù)上上的的可可能能性性和和經(jīng)經(jīng)濟濟上上的的合合理理性性;;保保證證正正確確的的選選擇擇建建設(shè)設(shè)場場地地及及確確定定其其主主要要原原料料、、燃燃料料、、水水、、動動力力供供應(yīng)應(yīng)來來源源;;并并對對所所設(shè)設(shè)計計的的工工程程項項目目做做出出基基本本技技術(shù)術(shù)決決定定,,確確定定工工程程總總造造價價和和基基本本技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟濟指指標(biāo)標(biāo),,為為上上級級部部門門進(jìn)進(jìn)行行審審批批提提供供依依據(jù)據(jù)。。為為進(jìn)進(jìn)行行施施工工準(zhǔn)準(zhǔn)備備及及施施工工圖圖設(shè)設(shè)計計提提供供依依據(jù)據(jù)。。1.初初步步設(shè)設(shè)計計目目的的2.初初步步設(shè)設(shè)計計任任務(wù)務(wù)初步步設(shè)設(shè)計計階階段段的的成成品品::設(shè)計計說說明明書書附表表::設(shè)設(shè)備備一一覽覽表表,,主主要要材材料料估估算算表表;;附圖圖::物物料料流流程程圖圖,,管管道道及及儀儀表表流流程程圖圖,,總平平面面布布置置圖圖,,車車間間設(shè)設(shè)備備布布置置圖圖,,關(guān)鍵鍵設(shè)設(shè)備備總總圖圖;;附::概概算算書書和和技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟濟分分析析資資料料。。4.初步步設(shè)設(shè)計計的的工工作作程程序序初步步設(shè)設(shè)計計準(zhǔn)準(zhǔn)備備;;討論論編編制制初初步步設(shè)設(shè)計計方方案案;提供供設(shè)設(shè)計計條條件件;完成成各各專專業(yè)業(yè)的的具具體體設(shè)設(shè)計計;中間間審審查查;完成成設(shè)設(shè)計計文文件件及及圖圖紙紙,最最后后審審核核;;進(jìn)行經(jīng)濟分分析概算;;審定設(shè)計文文件(復(fù)制制、歸檔、、報批)。第三節(jié)施施工圖圖設(shè)計階段段工作內(nèi)容容與程序1.目的的與作用主要目的是是為施工服服務(wù)。施工工圖是全部部施工的依依據(jù),用于于進(jìn)行建筑筑安裝工程程、設(shè)備安安裝、管道道敷設(shè)及標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、、裝置和金金屬結(jié)構(gòu)的的制造。2.施工圖設(shè)計計階段設(shè)計計內(nèi)容施工圖設(shè)計計的主要任任務(wù)是根據(jù)據(jù)初步設(shè)計計審批的意意見,解決決初步設(shè)計計中特定的的問題,并并由此進(jìn)行行施工單位位的編制施施工組織設(shè)設(shè)計、編制制施工預(yù)算算以及如何何實施施工工等。根據(jù)據(jù)初步設(shè)計計的結(jié)果提提供施工安安裝用的圖圖紙、表格格和施工文文字說明;;向非工藝藝專業(yè)提供供設(shè)計條件件和提出設(shè)設(shè)計要求;;完成施工工圖設(shè)計文文件。3.施工圖設(shè)計計階段工作作程序修改完善初初步設(shè)計文文件;各專業(yè)的協(xié)協(xié)調(diào),向配配套專業(yè)提提供正式資資料;完成必要的的圖紙,表表格等;編寫施工安安裝說明書書。4.施工圖設(shè)計計的深度施工圖設(shè)計計的主要工工作內(nèi)容是是完善初步步設(shè)計中提提出的工藝藝流程圖設(shè)設(shè)計、工藝藝設(shè)備布置置設(shè)計、工工藝管道布布置設(shè)計和和設(shè)備、管管路的保溫溫及防腐設(shè)設(shè)計等。施工圖設(shè)計計的深度除除了和初步步設(shè)計互相相連貫銜接接之外,還還必須滿足足:(1)全部部設(shè)備、材材料的訂貨貨和交貨安安排;(2)非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的的訂貨、制制造和交貨貨安排;(3)能作作為施工安安裝預(yù)算和和施工組織織設(shè)計的依依據(jù);(4)控制制施工安裝裝質(zhì)量,并并根據(jù)施工工說明要求求進(jìn)行驗收收。第四節(jié)車車間工藝藝設(shè)計1.車間間工藝設(shè)計計內(nèi)容(1)生產(chǎn)產(chǎn)方法的選選擇(2)生產(chǎn)工藝流流程設(shè)計(3)工藝計算(4)車間布置設(shè)設(shè)計(5)管路設(shè)計(6)提供供設(shè)計條件(7)編寫設(shè)計說說明書(8)概(預(yù))算算書的編制制思考題1、“化工設(shè)計””的概念。。2、國內(nèi)化工設(shè)計階階段是如何何劃分的??3、車間工藝設(shè)設(shè)計內(nèi)容??4、簡述化工廠廠建立的過過程。第二章工工藝流流程設(shè)計本章主要內(nèi)內(nèi)容:1)工藝路路線選擇。。2)工藝流流程的設(shè)計計。第二節(jié)工工藝路路線選擇一、選擇原原則(1)先進(jìn)進(jìn)性(技術(shù)術(shù)上先進(jìn),,經(jīng)濟上合合理)。(2)可靠靠性。(3)結(jié)合合國情,因因地制宜。第二節(jié)工工藝路路線選擇二、工作步步驟1、全面收收集擬定產(chǎn)產(chǎn)品在國內(nèi)內(nèi)外的各種種生產(chǎn)方法資料料。2、研究關(guān)關(guān)鍵設(shè)備。。3、對各種種生產(chǎn)方法法進(jìn)行技術(shù)術(shù)、經(jīng)濟、、安全等方面的的要求。4、對選定定生產(chǎn)方法法做適當(dāng)?shù)牡男薷?。要收集的主主要資料內(nèi)內(nèi)容各國生產(chǎn)情情況、各種種生產(chǎn)方法法及其工藝藝流程。原料來源及及成品應(yīng)用用情況。實驗研究報報告。原料、中間間產(chǎn)品、產(chǎn)產(chǎn)品和副產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格格和性質(zhì)。。安全技術(shù)和和勞動保護(hù)護(hù)措施。綜合利用及及三廢處理理生產(chǎn)技術(shù)是是否先進(jìn)、、生產(chǎn)機械械化、自動動化程度。。裝備大型化化與制造、、運輸情況況?;窘ㄔO(shè)投投資、產(chǎn)品品成本、占占地面積。。水、電、汽汽、水文、、氣象等方方面的資料料。車間環(huán)境與與周圍的情情況。第二節(jié)工工藝路線線選擇在對生產(chǎn)方方法進(jìn)行論論證時應(yīng)注注意的問題題(1)滿足足產(chǎn)品性能能規(guī)格的要要求。(2)盡量量采用先進(jìn)進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)術(shù)。(3)選用用的工藝路路線必須具具備工業(yè)化化生產(chǎn)的條條件。(4)對各各項技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟指標(biāo)進(jìn)進(jìn)行比較。。(5)操作作連續(xù)化問問題。(6)裝置置大型化。。(7)治理三廢廢,消除污污染。(8)提高自動動化水平,,盡量利用用計算機進(jìn)進(jìn)行生產(chǎn)控制和管管理。第三節(jié)工工藝流程程的設(shè)計工藝流程設(shè)設(shè)計是工藝藝設(shè)計的核核心,它通通過工藝流流程圖的形形式,形象象地反映化化工生產(chǎn)由由原料輸入入到產(chǎn)品輸輸出的過程程,其中包包括物料和和能量發(fā)生生的變化,,物料的流流向以及生生產(chǎn)中所經(jīng)經(jīng)歷的工藝藝過程和使使用的設(shè)備備儀表等。。第三節(jié)工工藝流程程的設(shè)計工藝流程設(shè)設(shè)計的主要要任務(wù)(1)確定定生產(chǎn)流程程中各個過過程的具體體內(nèi)容,順順序和組織織方式,操操作條件,,控制方案案,確定““三廢”治治理方案,,確定安全全生產(chǎn)措施施,達(dá)到加加工原料以以制得所需需產(chǎn)品的目目的。(2)在工工藝流程設(shè)設(shè)計的不同同階段,繪繪制不同的的工藝流程程圖。第三節(jié)工工藝流程程的設(shè)計工藝流程設(shè)設(shè)計的原則則(1)盡可可能采用先先進(jìn)設(shè)備、、先進(jìn)生產(chǎn)產(chǎn)方法及成成熟的的科學(xué)技術(shù)術(shù)成就,以以保證產(chǎn)品品質(zhì)量。(2)充分利用原原料,努力力提高原料料利用率,,提高生產(chǎn)產(chǎn)率,采用用高效率的的設(shè)備,降降低原材料料消耗及水水電汽消耗耗,降低產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)成本,降降低投資和和操作費用用,以便獲獲得最佳的的經(jīng)濟效益益。第三節(jié)工工藝流程程設(shè)計工藝流程設(shè)設(shè)計的原則則(3)確保安全生生產(chǎn),以保保證人身和和設(shè)備的安安全,充分分預(yù)計生產(chǎn)產(chǎn)的故障,,以便即時時處理,保保證生產(chǎn)的的穩(wěn)定性。。(4)盡量減少三三廢排放量量,有完善善的三廢治治理措施,,以減少或或消除對環(huán)環(huán)境的污染染,并做好好三廢的回回收和綜合合利用。(5)生產(chǎn)過程盡盡量采用機機械化和自自動化,實實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、、高產(chǎn)。第三節(jié)工工藝流程程設(shè)計工藝流程設(shè)設(shè)計中應(yīng)注注意和解決決的問題(1)確定整個流流程的組成成。(2)確定每個過過程或工序序的組成。(3)確定操作條條件。(4)控制方案的的確定。(5)合理利用原原料及能量量,計算出出整個裝置置的技術(shù)經(jīng)濟指指標(biāo)。(6)確定三廢治治理方法。(7)制制定安全生生產(chǎn)措施。。第三節(jié)工工藝流流程的設(shè)計計實驗技術(shù)和和實際生產(chǎn)產(chǎn)中之間存存在巨大差差距,需要要設(shè)計人員員必須具備備工業(yè)化生生產(chǎn)的概念念。如在實實驗室配制制硫酸和硝硝酸的混合合酸過程。工業(yè)混合酸流程圖第三節(jié)工工藝流程程的設(shè)計工藝流程設(shè)設(shè)計方法::(1)參考考現(xiàn)有的圖圖紙或資料料,進(jìn)行改改進(jìn)完善。。(2)根據(jù)據(jù)現(xiàn)有的生生產(chǎn)裝置進(jìn)進(jìn)行工藝流流程設(shè)計。。(3)根據(jù)據(jù)實驗室的的實驗裝置置,進(jìn)行生生產(chǎn)工藝流流程設(shè)計。。(4)由概概念設(shè)計做做起,由一一個反應(yīng)式式開始進(jìn)行行工藝設(shè)計計。該設(shè)計計主要適合合實驗流程程的設(shè)計。。第三節(jié)工工藝流程程的設(shè)計工藝流程設(shè)設(shè)計步驟工藝流程設(shè)設(shè)計一開始始,首先進(jìn)進(jìn)行概念設(shè)設(shè)計或方案案設(shè)計,設(shè)設(shè)計出工藝藝流程草圖圖,經(jīng)物料料計算后,,再設(shè)計出出工藝物料料流程圖,,當(dāng)設(shè)備計計算結(jié)束時時,開始繪繪制初步設(shè)設(shè)計的管道道及儀表流流程圖,只只有當(dāng)車間間設(shè)計結(jié)束束,進(jìn)一步步修改流程程圖后才能能最后畫出出正式的施施工圖階段段的管道及及儀表流程程圖。第三節(jié)工工藝流流程設(shè)計一、概念設(shè)設(shè)計概念設(shè)計的的主要內(nèi)容容是將工藝藝路線的流流程化,然然后完善流流程,進(jìn)行行方案比較較,選擇一一最佳方案案。第三節(jié)工工藝流流程設(shè)計一、概念設(shè)設(shè)計一個典型工工藝過程分分為六個重重要部分,,即原料貯貯存,預(yù)處處理、反應(yīng)應(yīng)、產(chǎn)品分分離、凈化化、貯存包包裝。還要要考慮”三三廢”處理理及公用工工程、配套套設(shè)施。原料貯存原料預(yù)處理反應(yīng)產(chǎn)品分離產(chǎn)品精制貯存包裝原料產(chǎn)品一、概念設(shè)設(shè)計1.工藝路路線的流程程化將這六個過過程詳細(xì)地地加以研究究,具體化化到各個過過程需要哪哪些化工單單元操作加加以組合,,各化工單單元操作又又需要什么么樣的裝備備、設(shè)備、、機械,這這些單元操操作的運行行參數(shù)以及及它們的運運行次序,,物料在化化工單元操操作中的““流水線””關(guān)系,以以保證獲得得預(yù)期質(zhì)量量和數(shù)量的的產(chǎn)品,這這個將工藝藝過程具體體化的設(shè)計計過程,稱稱為工藝路路線的流程程化。一、概念設(shè)設(shè)計工藝路線流流程化工作作方法(1)首先先確定主反反應(yīng)過程;(2)根據(jù)據(jù)反應(yīng)要求求,決定原原料貯存方方式,量,原料準(zhǔn)備備過程和投料方式式流程;(3)根據(jù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量量要求和反反應(yīng)過程實實際,確定定產(chǎn)物的分分離、精制的過程;(4)產(chǎn)品品的計量、、包裝或后后處理工藝藝過程;(5)副產(chǎn)產(chǎn)物處理的的工藝過程程;(6)“三三廢”排出出物的綜合合治理流程程;(7)確定定動力使用用和公用工工程的配套套。舉例說明工工藝路線的的流程化例1.以以HCl和和CH3OH合成CH3Cl為例,,假如我們已經(jīng)選擇擇了“氣一一液相”合合成CH3Cl,主反應(yīng)是:舉例說明工工藝路線的的流程化舉例說明工工藝路線的的流程化舉例說明工工藝路線的的流程化簡化完善工工藝流程為了控制水水洗塔生成成廢酸水的的量,可以以設(shè)計一個個帶有再沸沸器的HCl吸收塔塔,充分吸吸收HCl,制成稀稀鹽酸,再再將夾有微微量水份和和甲醇的CH3Cl經(jīng)冷凍凍除水、脫脫醇。原料料預(yù)處理流流程可以簡簡化為不必必混合,直直接進(jìn)入反反應(yīng)釜。簡簡化后的流流程框圖。。簡化后的工工藝流程簡簡圖甲醇鹽酸壓縮機冷凍塔冷凝器脫酸塔冷凝器反應(yīng)釜汽化釜計量槽鹽酸冷凝器產(chǎn)品鋼瓶汽提塔催化劑舉例說明工工藝路線的的流程化簡化后的流程程示意圖工藝流程設(shè)計計2.初步設(shè)計計階段工藝流流程的設(shè)計在概念設(shè)計的的基礎(chǔ)上,將將流程深化,,即深入細(xì)致致地加以完善善,對工藝流流程和各操作作單元?;すぱb置進(jìn)行深深入的量化設(shè)設(shè)計,通過計計算,對化工工工藝流程進(jìn)進(jìn)行逐步完善善、拾遺補缺缺,全面系統(tǒng)統(tǒng)地研究物料料、能量、操操作、控制,,使各化工單單元過程完整整地銜接和匹匹配,能量得得到充分利用用。工藝流程設(shè)計計2.初步設(shè)計計階段工藝流流程的設(shè)計對工藝流程的的方案設(shè)計,,要從下列幾幾個方面加以以完善設(shè)計::(a)流程能能力、操作彈彈性和設(shè)備設(shè)設(shè)計。(b)工藝操操作條件的確確定和流程細(xì)細(xì)節(jié)安排。(c)操作單單元裝置的銜銜接和輔助裝裝置的完善。。(d)確定操操作控制過程程中各參數(shù)控控制點。工藝流程設(shè)計計3.施工圖設(shè)設(shè)計階段工藝藝流程設(shè)計在初步設(shè)計方方案的基礎(chǔ)上上,完善管道道和儀表的設(shè)設(shè)計,各種物物料、公用工工程、全部設(shè)設(shè)備、管道、、管件、閥門門、全部的控控制點、檢測測點、自動控控制系統(tǒng)裝置置及其管道、、閥門設(shè)計。。作為安裝施施工指導(dǎo)的工工藝流程設(shè)計計,最終表現(xiàn)現(xiàn)為繪制“管管道及儀表流流程圖”(簡簡稱PID圖圖)。工藝流程設(shè)計計工藝流程簡圖圖設(shè)計練習(xí)設(shè)計一氣液吸吸收流程,要要求在兩個吸吸收塔中,對對吸收液來說說既能串聯(lián)也也能并聯(lián)操作作。作業(yè)1.設(shè)計98%硫酸稀釋釋成30%硫硫酸工藝流程程。2.查閱文獻(xiàn),列列出生產(chǎn)一氯氯甲烷的不同同工藝路線。第四節(jié)工工藝流程圖圖的繪制1、方框流程圖和和工藝流程草草圖2、工藝物料流程程圖3、管道及儀表流流程圖一、方框流程程圖和工藝流流程草圖1、方框流程程圖(BlockFlowsheet)方框流程圖是是在工藝路線線選擇確定之之后,工藝流流程進(jìn)行概念念設(shè)計時完成成的一種流程程圖。其主要要作用是:定定性地表明原原料變成產(chǎn)品品的路線和順順序,以及應(yīng)應(yīng)用的過程及及設(shè)備。將主主要工藝步驟驟或單元操作作,用一方框框表示,注明明方框名稱和和主要操作條條件,同時用用主要的物流流將各方框連連接起來。一、方框流程程圖(BlockFlowsheet)繪制要求:矩形框用細(xì)實實線,用粗實實線加箭頭表表示出主要物物流方向,并加加上必要的文文字注釋。反應(yīng)過濾結(jié)晶離心硫酸氧化銅母液濾液產(chǎn)品生產(chǎn)硫酸銅的的方框流程圖圖生產(chǎn)聚甲醛的的方框流程圖圖一、方框流程程圖和工藝流流程草圖2、工藝流程程草圖在方框圖流程程圖的基礎(chǔ)上上,將各個工工序過程換成成設(shè)備示意圖圖,進(jìn)一步修修改、完善可可得到工藝流流程草圖。生產(chǎn)工藝流程程草圖一般由由物料流程、圖圖例、必要的的文字說明三三部分組成。。2、工藝流程程草圖1.要畫出主主要設(shè)備示意意外形設(shè)備用細(xì)實線線畫出外形、、形狀不要求求準(zhǔn)確,用線線條和箭頭表表示主要物料料管線和流向向,物料線用用粗實線繪制制。至于管件件、閥門等一一般不標(biāo)出。。2.還要求附附有圖例,有有的單位流程程圖上還有設(shè)設(shè)備一覽表。。生產(chǎn)硫酸銅的的工藝流程草草圖二、工藝物料料流程圖的繪繪制工藝物料流程程圖(processflowsheetdiagramPFD)簡稱物物流圖主要內(nèi)容:A:設(shè)備簡單單的外型圖、、名稱及位號號。B:主要工藝條條件,物料平平衡表(對物物料發(fā)生變化化的設(shè)備,要從物料料管線上引線線列表表示::物料組分名名稱、物料量(kg/h)、質(zhì)量%、、kmol(kmol/h)、以及mol%等,每項均應(yīng)應(yīng)標(biāo)出其總和和數(shù)。C:標(biāo)題欄。二、工藝物料料流程圖的繪繪制(1)設(shè)備圖圖形和流程線線設(shè)備圖形按設(shè)設(shè)備外形繪制制,此設(shè)備的的外形不必精精確,常采用用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的的設(shè)備表示方方法,簡化繪繪制。設(shè)備之間用流流程線連接起起來,設(shè)備外外形用細(xì)實線線,設(shè)備之間間的流程線用用粗實線表示示。在圖上要要標(biāo)注設(shè)備位位號及名稱。。常用設(shè)備符號號工藝設(shè)備圖例例工藝設(shè)備圖例例工藝設(shè)備圖例例工藝設(shè)備圖例例二、工藝物料料流程圖的繪繪制(2)物流管管線表示方法法a.流程線用用帶箭頭的粗粗實線表示b.進(jìn)出裝置置用接續(xù)標(biāo)志志標(biāo)明二、工藝物料料流程圖的繪繪制(2)物流管管線表示方法法c.用細(xì)實線線菱形框標(biāo)出出各物流點的的編號二、工藝物料料流程圖的繪繪制(2)物流管管線表示方法法d.界區(qū)內(nèi)部部,圖紙進(jìn)出出管線的始終終端用32x45長方框框并注明介質(zhì)質(zhì)名稱,去向向等。二、工藝物料料流程圖的繪繪制(3)工藝數(shù)數(shù)據(jù)的表示表示出主要工工藝數(shù)據(jù):溫溫度,壓力,,流量等。(4)物料平平衡表序號組分分子式分子量物流點編號物流點編號物料名稱物料名稱kg/hwt%Kgmol/hmol%kg/hwt%kgmol/hmol%12合計1溫度2壓力3密度4黏度二、工藝物料料流程圖的繪繪制(2)物流變變化和物流表表對于物料發(fā)生生變化的設(shè)備備,要從物料料管線上畫一一個引出線,,并于引出線線端用列表的的形式表示物物料的組成、、名稱、質(zhì)量量流量(kg/h)、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)、、摩爾流量(kmol//h)。物料的某些工工藝參數(shù),例例如物料溫度度、壓力等可可在流程線旁旁注明。物流表圖例二、工藝物料料流程圖的繪繪制名稱kg/hwt%kmol/hmol%1乙苯173.598.31.63097.22甲苯1.01.70.0192.8合計174.51001.649100V0104乙苯貯槽物流表圖例熱量衡算的結(jié)結(jié)果的表示二、工藝物料料流程圖的繪繪制(2)設(shè)備標(biāo)標(biāo)注①標(biāo)注的內(nèi)容容設(shè)備在圖上應(yīng)應(yīng)標(biāo)注位號及及名稱。設(shè)備備位號在整個個車間(裝置置)內(nèi)不得重重復(fù),施工圖圖設(shè)計與初步設(shè)計中的的編號應(yīng)該一一致,不要混混亂。如果施施工圖設(shè)計中中設(shè)備有增減減,則位號應(yīng)應(yīng)按順序補充充或取消(即即保留空號)。設(shè)備的名名稱也應(yīng)前后后一致。二、工藝物料料流程圖的繪繪制(2)設(shè)備標(biāo)標(biāo)注②標(biāo)注的方式式設(shè)備的位號、、名稱一般標(biāo)標(biāo)注在相應(yīng)設(shè)設(shè)備的圖形上上方或下方,,各設(shè)備在橫橫向之間的標(biāo)標(biāo)注方式應(yīng)排排成一行;若若在同一高度度方向出現(xiàn)兩兩個以上設(shè)備備圖形時,則則可按設(shè)備的的相對位置將將某些設(shè)備的的標(biāo)注放在另另一設(shè)備標(biāo)注注的下方。二、工藝物料料流程圖的繪繪制(3)標(biāo)題欄欄及其它標(biāo)題欄按圖紙紙常規(guī),注明明圖號,設(shè)計計階段等。物料流程圖全廠物料平衡衡圖作業(yè)1.繪制一張張以98%硫硫酸為原料,,生產(chǎn)2000kg/a30%硫酸的物物料流程圖。。三、管道及儀儀表流程圖作用:為設(shè)備布置、、管道布置設(shè)設(shè)計提供依據(jù)據(jù);為設(shè)備布布置、管道布布置及儀表控控制等施工安安裝提供依據(jù)據(jù);它是施工工安裝的指導(dǎo)導(dǎo)性文件。要求:表示出全部工工藝設(shè)備、物物料管路、閥閥件、設(shè)備的的輔助管路以以及工藝和自自控儀表的圖圖例、符號等等。三、管道及儀儀表流程圖主要內(nèi)容:設(shè)備圖形、管管線、控制點點和必要數(shù)據(jù)據(jù)、圖例、標(biāo)標(biāo)題欄等。(1)圖形形將生產(chǎn)過程中中的全部設(shè)備備的簡單形狀狀按工藝流程程次序,展示示在同一平面面上,配以連連接的主輔管管線及管件、、閥門、儀表表控制點符號號等。(2)標(biāo)注注寫設(shè)備位號號及名稱、管管段編號、控控制點代號、、必要的尺寸寸、數(shù)據(jù)等。。(3)圖例(4)標(biāo)題欄欄管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(1)比例與與圖幅管道及儀表流流程圖不按比比例繪制,因因此標(biāo)題欄中中“比例”一一欄不予注明明。一般設(shè)備備(機器)圖圖例只取相對對比例,允許許實際尺寸過過大的設(shè)備((機器)比例例適當(dāng)縮小,,實際尺寸過過小的設(shè)備((機器)比例例可適當(dāng)放大大。在圖的下下方畫一條細(xì)細(xì)實線作為地地平線,可以以相對示意出出設(shè)備位置的的高低。如有有必要還可以以將各層樓面面的高度分別別標(biāo)出。整個個圖面要協(xié)調(diào)調(diào)、美觀。管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(1)比例與與圖幅繪制時一般可可以一個車間間或工段為主主進(jìn)行繪制,,原則上一個個主項繪一張張圖樣,不太太主張把一個個完整的產(chǎn)品品流程劃分得得太零碎,盡盡量有一個流流程的“全貌貌”感。在保保證圖樣清晰晰的原則下,,流程圖盡量量在一張圖紙紙上完成。圖圖幅一般采用用A1或A2的長邊繪制制,流程圖過過長時,幅面面也常采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)幅面的加加長,長度以以方便閱覽為為宜,也可分分張繪制。管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(2)圖形圖樣采用展開開圖形式,從從左到右畫出出全部設(shè)備示示意圖,排列列順序應(yīng)符合合實際生產(chǎn)過過程。外形和和主要輪廓接接近實物,顯顯示設(shè)備的主主要特征,有有時其內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)及具有工工藝特征的內(nèi)內(nèi)部構(gòu)件也應(yīng)應(yīng)畫出。如列列管換熱器,,反應(yīng)器的攪攪拌形式,加加熱管,盤管管,活塞,分分布器,填充充料等。這些些可以用細(xì)實實線表示,也也可以用剖面面形式將內(nèi)部部構(gòu)件表示。。電機可用一一個矩形或圓圓形注明“M”表達(dá),設(shè)設(shè)備上的管口口允許不畫,,或用一細(xì)實實線表示。管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(2)圖形對于需隔熱的的設(shè)備和機器器要在其相應(yīng)應(yīng)部位畫出一一段隔熱層圖圖例。管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(3)相對位位置設(shè)備間的高低低和樓面高低低的相對位置置,一般也按按比例繪制((標(biāo)題欄中““比例”一欄欄不予注明))。低于地面面的需相應(yīng)畫畫在地平線以以下,盡回能能地符合實際際安裝狀況。。至于設(shè)備橫橫向間距,通通常亦無定規(guī)規(guī),則視管線線繪制及圖面面清晰的要求求而定,以不不疏不密為宜宜,既美觀又又便于標(biāo)注。。管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(4)設(shè)備標(biāo)標(biāo)注①標(biāo)注的內(nèi)容容設(shè)備在圖上應(yīng)應(yīng)標(biāo)注位號及及名稱。管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(4)設(shè)備標(biāo)標(biāo)注②標(biāo)注的方式式設(shè)備的位號、、名稱一般標(biāo)標(biāo)注在相應(yīng)設(shè)設(shè)備的圖形上上方或下方,,各設(shè)備在橫橫向之間的標(biāo)標(biāo)注方式應(yīng)排排成一行;若若在同一高度度方向出現(xiàn)兩兩個以上設(shè)備備圖形時,則則可按設(shè)備的的相對位置將將某些設(shè)備的的標(biāo)注放在另另一設(shè)備標(biāo)注注的下方。在設(shè)備內(nèi)部或或旁邊也要標(biāo)標(biāo)注設(shè)備位號號。管道及儀表流流程圖繪制的的規(guī)定及要求求(4)設(shè)備標(biāo)標(biāo)注②標(biāo)注的方式式標(biāo)注方式如圖圖。水平線一一般以粗實線線,線寬0.6mm。標(biāo)標(biāo)注式樣如下下:P0301A中間泵編號由4個單單元組成。((a)設(shè)備分分類代號;((b)主項代代號(設(shè)備所所在工段或裝裝置編號);;(c)同工工序內(nèi)同類設(shè)設(shè)備順序號;;(d)相同同設(shè)備的數(shù)量量尾號。設(shè)備的標(biāo)注設(shè)備的表示方方法A.設(shè)備的畫畫法B.設(shè)備的標(biāo)標(biāo)注V0101氨貯罐細(xì)實線粗實線設(shè)備名稱設(shè)備代號設(shè)備位號管道及儀表流流程圖的繪制制的規(guī)定及要要求(5)管道的的表示方法A、管道的畫法畫管道時,主主要工藝物料料管道用粗實實線表示,輔輔助物料管道道用中粗實線線表示,儀表表管道用細(xì)實實線表示。B、管道的標(biāo)注管道的表示方方法工藝物料管道道:工藝物料埋地地管道:輔助物料及公公用系統(tǒng)管道道:輔助物料及公公用系統(tǒng)埋地地管道:管道的表示方方法氣動信號儀表表管線:熱保溫管道::冷保溫管道::蒸汽伴熱管道道:管道的表示方方法電伴熱管道::套管管道:管道的表示方方法管道的表示方方法工藝流程管道道,應(yīng)盡量減減少交叉、拐拐彎,以免圖圖樣零亂。實實在避免不了了,交叉管道道應(yīng)將其中一一條管道斷開開一截,斷開開處約為線寬寬度5倍,一一般采取“主管不斷次次管斷”,,“豎斷橫不不斷”的原則。圖2.16管管道交叉叉與轉(zhuǎn)彎圖2.17管管道排氣氣、排液及液液封2)管道交叉叉,轉(zhuǎn)彎,排排氣、排液及及液封管道的表示示方法A表示人工工取樣點,,1301為取樣點點編號(13為主項項編號,01為取樣樣點序號))。園為直直徑10mm的細(xì)線線園。3)分析取取樣點表示示管道的表示示方法接續(xù)標(biāo)志用用中線條表表示。圖紙紙接續(xù)標(biāo)志志內(nèi)注明與與該管道接接續(xù)的圖號號,接續(xù)標(biāo)標(biāo)志旁的連連接管線上上方,注明明所來自((或去)的的設(shè)備位號號或管道號號(管道號號只標(biāo)注基基本管道號號)。4)圖紙接接續(xù)管道的的表示管道的表示示方法管道標(biāo)注::PL0102-100A1B-H物料代號主項代號順序號管道尺寸管道等級隔熱代號管道標(biāo)注的的物料代號號管道等級的的標(biāo)注管道的材質(zhì)質(zhì)代號隔熱及隔聲聲代號代號功能類型備注代號功能類型備注H保溫采用保溫材料S蒸汽伴熱采用蒸汽伴熱管和保溫材料C保冷采用保冷材料W熱水伴熱采用熱水伴熱管和保溫材料P人身防護(hù)采用保溫材料O熱油伴熱采用熱油伴熱管和保溫材料D防結(jié)霜采用保冷材料J夾套伴熱采用夾套管和保溫材料E電伴熱采用電熱帶和保溫材料N隔聲采用隔聲材料閥門與管件件的表示方方法管道上的閥閥門,管件件和管道附附件按化工工部HG20519.32——92規(guī)定定的圖形符符號,全部部用細(xì)實線線繪制。閥門與管件件的表示方方法管道上的閥閥門、管件件、管道附附件的公稱稱直徑與管管道相同時時,可不標(biāo)標(biāo)注。若公公稱直徑與與管道不同同時,應(yīng)當(dāng)當(dāng)標(biāo)注它們們的尺寸,,必要時還還應(yīng)標(biāo)注型型號、分類類編號或文文字。管線的伴熱熱管要全部部繪出,夾夾套管可在在兩端只畫畫出一小段段,隔熱管管則應(yīng)在適適當(dāng)位置畫畫出過熱圖圖例。儀表、控控制點的的表示方方法集中儀表表就地儀表表LILI01040104參量代號號功能代號號順序編號號儀表、控控制點的的表示方方法儀表、控控制點應(yīng)應(yīng)在有關(guān)關(guān)管道上上按大致致安裝位位置用代代、符號號表示之之。檢測測、控制制等儀表表在圖上上用細(xì)實實線圓(直徑約約10mm)表表示,儀表的信信號線均均以細(xì)實實線繪制制。儀表及控控制點、、控制元元件的代代號及圖圖形符號號可參見見化工部部HG2505—92標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。表11—5摘錄了了部分內(nèi)內(nèi)容。儀表、控控制點的的表示方方法儀表、控控制點的的圖示與與標(biāo)注調(diào)節(jié)與控控制系統(tǒng)統(tǒng)圖示信號線的的圖示閥門與管管件的表表示方法法在工藝流流程圖上上,所有有控制閥閥組一般般可不予予畫出,,但在施施工圖上上的左下下角應(yīng)給給出控制制閥表,,分項詳詳細(xì)列出出相關(guān)數(shù)數(shù)據(jù)。若若控制閥閥組較少少,也可可在流程程圖上直直接畫出出。圖例和索索引1、圖形標(biāo)標(biāo)志和物物料代號號將本圖上上出現(xiàn)的的閥門,,管道附附件等一一一加以以說明,,將本圖圖上出現(xiàn)現(xiàn)的所有有物料代代號,一一一加以以說明。。2、管道道標(biāo)注說說明取任一管管段為例例,畫出出圖例并并對管段段上標(biāo)注注的文字字、數(shù)字字一一加加以說明明。3、控制制點符號號標(biāo)注將本圖上上出現(xiàn)的的控制點點標(biāo)注方方式舉例例說明。。4、控制制參數(shù)和和功能代代號將圖中出出現(xiàn)的所所有代號號表達(dá)的的參數(shù)涵涵義或功功能涵義義,一一一加以說說明。標(biāo)題欄標(biāo)題欄也稱稱圖簽,,標(biāo)題欄欄位于圖圖紙的右右下角,,在標(biāo)題題欄中要要填寫設(shè)設(shè)計項目目、設(shè)計計階段、、圖號等等,便于于圖紙統(tǒng)統(tǒng)一管理理。管道及儀儀表流程程圖繪制制步驟(1)根根據(jù)流流程復(fù)雜雜程度,,選定圖圖紙大小小,繪制制圖框及及標(biāo)題欄欄。(2)用用細(xì)實實線畫出出廠房的的地平線線。(3)根根據(jù)流流程,從從左至右右用細(xì)實實線按大大致的位位置和近近似的外外形尺寸,繪出出流程中中各個設(shè)設(shè)備的簡簡化圖形形(示意意圖)。。各簡化化圖形之間應(yīng)保保留適當(dāng)當(dāng)距離,,以便布布置各種種管線。。(4)用用粗實實線畫出出主要物物料的流流程線,,在流程程上畫流流向箭頭頭,并在流程線線的起始始和終了了處注明明來源和和去向等等;(5)用用稍粗粗于細(xì)實實線的實實線畫出出其它物物料的流流程線及及流向箭箭頭;(6)繪繪制閥閥門及管管件。(7)在在流程程圖的下下方或圖圖紙其它它顯著位位置,列列出設(shè)備備編號和和名稱(8)在在每條條管道上上,進(jìn)行行管道標(biāo)標(biāo)注。(9)標(biāo)標(biāo)注儀儀表控制制點。(10)繪繪制制圖圖例例,,填填寫寫標(biāo)標(biāo)題題欄欄。。作業(yè)業(yè)1.設(shè)設(shè)計計繪繪制以以98%硫酸酸為為原原料料,,稀稀釋釋生生產(chǎn)產(chǎn)2000kg/a,,30%硫酸酸的的管管道道及及儀儀表表流流程程圖圖。。第三三章章物物料料衡衡算算與與能能量量衡衡算算物料料衡衡算算與與能能量量衡衡算算是是進(jìn)進(jìn)行行化化工工工工藝藝過過程程設(shè)設(shè)計計及及技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟濟評評價價的的基基本本依依據(jù)據(jù)。。通通過過對對全生產(chǎn)產(chǎn)過過程程或或單元元過程程的的物物料料和和能能量量的的衡衡算算,,計算算得得到到::1))主主、、副副產(chǎn)產(chǎn)品品產(chǎn)產(chǎn)量量;;2))原材材料料的的消消耗耗定定額額,過過程程的的物物料料損損耗耗;;3))““三三廢廢””的的生生成成量量及及組組成成;;4))水水、、電電、、汽汽或或其其他他燃燃料料等等消消耗耗定定額額;;5))設(shè)設(shè)計計物物料料流流程程圖圖。。第三三章章物物料料衡衡算算與與能能量量衡衡算算根據(jù)據(jù)物料料衡衡算算和和能能量量的的衡衡算算結(jié)果果,可以以::1)對對生生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)設(shè)備備進(jìn)進(jìn)行行設(shè)設(shè)計計和和選選型型;;2)確確定定產(chǎn)品品成成本本等等各各項項技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟濟指指標(biāo)標(biāo),,從從而而可可以以定定量量地地評評述述所所選選擇擇的的工工藝藝路路線線、、生生產(chǎn)產(chǎn)方方法法及及工工藝藝流流程程在在經(jīng)經(jīng)濟濟上上是是否否合合理理,,技技術(shù)術(shù)上上是是否否先先進(jìn)進(jìn)。。第一一節(jié)節(jié)物物料料衡衡算算物料料衡衡算算的的概概念念::在化化工工過過程程中中,,物物料料平平衡衡是是指指““在在單單位位時時間間內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)入入系系統(tǒng)統(tǒng)((體體系系))的的全全部部物物料料質(zhì)質(zhì)量量必必定定等等于于離離開開該該系系統(tǒng)統(tǒng)((體體系系))的的全全部部物物料料質(zhì)質(zhì)量量再再加加上上損損失失掉掉的的與與積積累累起起來來的的物物料料質(zhì)質(zhì)量量。?!薄睂ξ镂锪狭掀狡胶夂膺M(jìn)進(jìn)行行計計算算稱稱為為物物料料衡衡算算。。物料料平平衡衡的的理理論論依依據(jù)據(jù)是是質(zhì)量量守守恒恒定定律律,即即在在一一個個孤孤立立體體系系中中不不論論物物質(zhì)質(zhì)發(fā)發(fā)生生任任何何變變化化(不不包包括括核核反反應(yīng)應(yīng))它它的的質(zhì)質(zhì)量量始始終終保保持持不不變變。。物料料衡衡算算的的分分類類1、、按按操操作作方方式式分為為間間歇歇操操作作、、連連續(xù)續(xù)操操作作及及半半連連續(xù)續(xù)操操作作等等三三類物物料料衡衡算算;;2、、按按狀狀態(tài)態(tài)將其其分分為為穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)操操作作和和不不穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)操操作作兩兩類類衡算算。。3、按按衡衡算算范范圍圍分為為單單元元操操作作過過程程(或或單單個個設(shè)設(shè)備備)和和全流流程程的兩兩類物物料料衡衡算算;;物料料平平衡衡方方程程式式根據(jù)據(jù)質(zhì)質(zhì)量量守守恒恒定定律律,,對對某某一一個個體體系系內(nèi)內(nèi)質(zhì)質(zhì)量量流流動動及及變變化化的的情情況況用用數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)式式描描述述物物料料平平衡衡關(guān)關(guān)系系則則為為物物料料平平衡衡方方程程式式。。其其基基本本表表達(dá)達(dá)式式為為::∑F0=∑∑D+A+∑∑B式中中,,F(xiàn)0—輸輸人人體體系系的的物物料料質(zhì)質(zhì)量量;;D——離離開開體體系系的的物物料料質(zhì)質(zhì)量量;;A——體體系系內(nèi)內(nèi)積積累累的的物物料料質(zhì)質(zhì)量量;;B——損損失失的的物物料料質(zhì)質(zhì)量量(如如跑跑、、冒冒、、滴滴、、漏漏)物料料衡衡算算的的步步驟驟1、、畫畫出出流流程程示示意意圖圖稀溶溶液液二次次蒸蒸汽汽F,wfW加熱熱蒸蒸汽汽凝水水提濃濃液液B,,wB物料料衡衡算算步步驟驟2、、列列出出主主、、副副化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)式式3、、確確定定計計算算任任務(wù)務(wù)4、、收收集集數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)資資料料(生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)規(guī)模模、、時時間間,,收收率率、、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率,,原原材材料及及產(chǎn)產(chǎn)品品規(guī)規(guī)格格,,有有關(guān)關(guān)物物理理化化學(xué)學(xué)常常數(shù)數(shù)))5、、選選定定計計算算基基準(zhǔn)準(zhǔn)(時時間間,,質(zhì)質(zhì)量量,,體體積積))6、、建建立立物物料料平平衡衡方方程程,,展展開開計計算算7、、整整理理并并校校核核計計算算結(jié)結(jié)果果8、、繪繪制制物物料料流流程程圖圖、、填填寫寫物物流流表表列物物料料平平衡衡式式時時應(yīng)應(yīng)注注意意的的事事項項(1)物料料平平衡衡是是指指質(zhì)質(zhì)量量平平衡衡,,不不是是體體積積或或物物質(zhì)質(zhì)的的量量(摩摩爾爾數(shù)數(shù))平平衡衡。。若若體體系系內(nèi)內(nèi)有有化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng),,則則衡衡算算式式中中各各項項用用摩摩爾爾//時時為為單單位位時時,,必必須須考考慮慮反反應(yīng)應(yīng)式式中中的的化化學(xué)學(xué)計計量量系系數(shù)數(shù)。。列物物料料平平衡衡式式時時應(yīng)應(yīng)注注意意的的事事項項(2)對于于無無化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)體體系系,,能能列列出出獨獨立立物物料料平平衡衡式式的的最最多多數(shù)數(shù)目目等等于于輸輸入入和和輸輸出出的的物物流流里里的的組組分分?jǐn)?shù)數(shù)。。(3)在寫寫平平衡衡方方程程式式時時,,要要盡盡量量使使方方程程式式中中所所包包含含的的未未知知數(shù)數(shù)最最少少。。物料料衡衡算算計計算算舉舉例例1..無無反反應(yīng)應(yīng)例1采采用用蒸蒸發(fā)發(fā)方方法法將將濃濃度度為為10%%NaOH及及10%%NaCl的的水水溶溶液液進(jìn)進(jìn)行行濃濃縮縮。。蒸蒸發(fā)發(fā)時時只只有有部部分分水水分分汽汽化化成成為為水水蒸蒸氣氣而而逸逸出出,,部部分分NaCl結(jié)結(jié)晶晶成成晶晶粒粒而而留留在在母母液液中中。。操操作作停停止止后后,,分分析析母母液液的的成成分分為為::50%%NaOH,,2%%NaCl及及48%%H2O。。若若每每批批處處理理1000kg原原料料液液,,試試求求每每批批操操作作中中::1)獲獲得得的的母母液液量量,,2)蒸蒸發(fā)發(fā)出出的的水水分分量量,,3)結(jié)結(jié)晶晶出出的的NaCl量量。。計算算過過程程解::本題題為為間間歇歇過過程程,,因因此此以以每每批批處處理理量量為為基基準(zhǔn)準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行行物物料料衡衡算算。。流流程程示示意意圖圖2-2組分分物物料料衡衡算算::NaOH平平衡衡1000x0.1=0.5F4NaCl平平衡衡1000x0.1=0.02F4+F3H2O平平衡衡1000(1-0.1-0.1)=F2+0.48F4解方方程程得得::F2=704kg,,F(xiàn)3=96kg,,F(xiàn)4=200kg物料料衡衡算算計計算算舉舉例例2.有有反反應(yīng)應(yīng)甲醇醇制制造造甲甲醛醛的的反反應(yīng)應(yīng)過過程程為為::CH30H+1/2O2HCHO+H20反應(yīng)物物及生生成物物均為為氣態(tài)態(tài),若若使用用50%的的過量量空氣氣,且且甲醇醇的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率率為75%%,試試計算算反應(yīng)應(yīng)后氣氣體混混合物物的摩摩爾組組成。。物料衡衡算計計算舉舉例解:畫畫出出流程程圖空氣(過量量50%)CH3OHHCHOH2ON2催化反應(yīng)器器CH3OH基準(zhǔn)::1molCH3OH根據(jù)反反應(yīng)方方程式式O2(需要要)=0.5mol;O2(輸入入)=1.5××0.5=0.75mol;;N2(輸入入)=N2(輸出出)=0.75(79/21)=2.82molCH3OH為為限制制反應(yīng)應(yīng)物反應(yīng)的

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