工艺流程设计与工艺流程的选择

1、*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院1*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院2 工艺流程设计工艺流程设计 生产方法和工艺流程的选择生产方法和工艺流程的选择 工艺流程设计工艺流程设计 工艺流程图工艺流程图 典型设备的自控流程典型设备的自控流程2*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院学习目的和要求：学习目的和要求： 本部分是化工设计最重要的基础内容之一，工艺本部分是

2、化工设计最重要的基础内容之一，工艺流程反映了化工生产由原料到产品输出的过程。流程反映了化工生产由原料到产品输出的过程。 要求：要求：熟悉工艺方案的选择原则及确定步骤；熟悉工艺方案的选择原则及确定步骤；了解工艺流程设计的任务；了解工艺流程设计的任务；掌握工艺流程图包括的内容：比例与图幅、设备掌握工艺流程图包括的内容：比例与图幅、设备的表示方法、管道的表示方法、阀门与管件的表的表示方法、管道的表示方法、阀门与管件的表示方法、仪表控制点的表示方法；示方法、仪表控制点的表示方法；掌握工艺流程图的绘制方法及阅读。掌握工艺流程图的绘制方法及阅读。 3*化工设计（2005-2006学年)Design of

3、Chemical Engineering 材料与化学工程学院2-1 生产方法和工艺流程的选择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一、生产方法和工艺流程选择的原则 1先进性先进性 2可靠性可靠性 3结合国情结合国情4*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院工艺流程设计中考虑的问题：工艺流程设计中考虑的问题：5*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院设计思想的基本观点设计思想的基本观点(1) 服从国家近期和远期经济发展规划目标

4、服从国家近期和远期经济发展规划目标, 执行党和国家的各种方针政策。执行党和国家的各种方针政策。(2) 严格遵守法律、法规、标准、规范和技术规定。严格遵守法律、法规、标准、规范和技术规定。(3) 重视国土资源的合理配置利用重视国土资源的合理配置利用, 资源的综合利用。资源的综合利用。(4) 重视企业的经济效益的同时重视企业的经济效益的同时, 还应注意社会效益。还应注意社会效益。(5) 重视产品的国内、国际市场的调查和预测发展趋势。重视产品的国内、国际市场的调查和预测发展趋势。(6) 化工厂设计要符合经济规模化工厂设计要符合经济规模, 而不是规模经济。而不是规模经济。(7) 设计者应是先进技术的组

5、织者和推广。设计者应是先进技术的组织者和推广。(8) 采用的技术装备应尽量提高国产化率。采用的技术装备应尽量提高国产化率。(9) 尽量降低原材料、燃料消耗尽量降低原材料、燃料消耗,降低能耗降低能耗,减少人员减少人员,降低产品成本降低产品成本,提高劳提高劳动生产率。动生产率。(10) 工厂设计要设法减少投资。工厂设计要设法减少投资。(11) 搞好工厂环境保护搞好工厂环境保护,保持生态环境良好保持生态环境良好,重视劳动保护和安全卫生。重视劳动保护和安全卫生。(12) 便于实现工厂现代化经营管理。便于实现工厂现代化经营管理。6*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical

6、Engineering 材料与化学工程学院二、生产方法和工艺流程确定的步骤二、生产方法和工艺流程确定的步骤 1搜集资料，调查研究搜集资料，调查研究 （技术路线特点、工艺参数、原材料和公（技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等种技术路线的发展情况与动向等 ） 2落实设备落实设备 （分为三种类型：国内已有定型产品；需（分为三种类型：国内已有定型产品；需要进口；国内需重新设计制造）要进口；国内需重新设计制造） 3. 全面对比全面对比7*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical

7、 Engineering 材料与化学工程学院全面分析对比的主要内容全面分析对比的主要内容 ： 几种技术路线在国内外采用的情况及发几种技术路线在国内外采用的情况及发展趋势；展趋势； 产品的质量情况；产品的质量情况； 生产能力及产品规格；生产能力及产品规格； 原材料、能量消耗情况；原材料、能量消耗情况； 建设费用及产品成本；建设费用及产品成本； 三废的产生及治理情况；三废的产生及治理情况； 其他特殊情况。其他特殊情况。8*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院2-2 工艺流程设计工艺流程设计 一、流程设计的任务一、流程设计

8、的任务 1确定生产流程中各个生产过程的具体确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式内容、顺序和组合方式 2绘制工艺流程图绘制工艺流程图 9*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院应解决的问题：应解决的问题： (1) 确定整个流程的组成。确定整个流程的组成。 (2) 确定每个过程或工序的组成。确定每个过程或工序的组成。 (3) 确定操作条件。确定操作条件。 (4) 控制方案的确定。控制方案的确定。 (5) 合理利用原料及能量。合理利用原料及能量。 (6) 制定三废的治理方法。制定三废的治理方法。 (7) 制定

9、安全生产措施。制定安全生产措施。10*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院二、工艺流程设计方法二、工艺流程设计方法 围绕工艺流程的四个重要部分：围绕工艺流程的四个重要部分： 其他相关措施及设计其他相关措施及设计11*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院反应过程中涉及的问题：反应过程中涉及的问题： (1)操作方式（连续、间歇）操作方式（连续、间歇） (2)能量供给、移出方式能量供给、移出方式 (3)催化反应催化反应12*化工设计（2005-2

10、006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院原料预处理：原料预处理： 预热（冷）预热（冷） 汽化汽化 干燥干燥 粉碎筛分粉碎筛分 提纯精制提纯精制 混合混合 配制配制 压缩等压缩等 13*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院产物后处理：产物后处理： 产物处理（分离净化）产物处理（分离净化） 产品处理（作为下一工序原料、产品处理（作为下一工序原料、筛选、包装、筛选、包装、灌装、计量、贮存、输送等灌装、计量、贮存、输送等 ） 未反应物循环利用（返回反应过程或加工未反应物循环

11、利用（返回反应过程或加工成副产物）成副产物） 副产物处理（设计制备、包装、贮运等）副产物处理（设计制备、包装、贮运等）14*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院三废处理：三废处理： 三废：三废： 废气废气 废液废液 废渣废渣 所含有害物质在排放前应该达到排放标准；尽量所含有害物质在排放前应该达到排放标准；尽量综合利用，变废为宝；污染问题不解决，不允许综合利用，变废为宝；污染问题不解决，不允许投产。投产。 相关政策法规相关政策法规15*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engine

12、ering 材料与化学工程学院其他相关措施及设计：其他相关措施及设计： 确定公用工程的配套措施确定公用工程的配套措施 确定操作条件和控制方案确定操作条件和控制方案 制定切实可靠的安全生产措施制定切实可靠的安全生产措施 保温、防腐的设计保温、防腐的设计16*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院17*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院2-3 工艺流程图工艺流程图 工艺流程图：工艺流程图： 把各个生产单元按照一定的目的要求，有把各个生产单元按照

13、一定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来。艺过程，并用图形描绘出来。18*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院工艺流程图分类：工艺流程图分类： 全厂总工艺流程图或物料平衡图全厂总工艺流程图或物料平衡图 物料流程图物料流程图 工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图19*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院工艺流程图分类：工艺流程图分类： 一、全厂总工艺流程图或物料平衡

14、图一、全厂总工艺流程图或物料平衡图车间（工段）：长方框、细实线车间（工段）：长方框、细实线流程线（带箭头）：粗实线流程线（带箭头）：粗实线车间名称，各车间原料、半成品和成品的车间名称，各车间原料、半成品和成品的名称、平衡数据和来源、去向等名称、平衡数据和来源、去向等 20*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院 二、工艺流程草图二、工艺流程草图 (方案流程图、流程示意图、流程简图方案流程图、流程示意图、流程简图 ) （示意性的从左至右的展开图。（示意性的从左至右的展开图。 1.物料流程物料流程 2.图例图例(管线图例管

15、线图例 ) 3.设备一览表设备一览表（只包括序号、位号、设备名称和备注（只包括序号、位号、设备名称和备注 ） (有时可省略设备一览表和图框有时可省略设备一览表和图框 )21*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院u物料流程物料流程设备示意图设备示意图 设备只画出大致轮廓和示意结构，设备的相对位置高低不设备只画出大致轮廓和示意结构，设备的相对位置高低不要求准确，备用设备一般省略不画。要求准确，备用设备一般省略不画。 但设备一般都要编号，并集中列出设备名称。但设备一般都要编号，并集中列出设备名称。 （设备绘制可参考化工部标

16、准：（设备绘制可参考化工部标准：“管道及仪表流程图的设备、机器图例管道及仪表流程图的设备、机器图例”）（表（表- -）流程管线（全部物料管线和一部分动力管线）及流流程管线（全部物料管线和一部分动力管线）及流向箭头向箭头文字注解文字注解 在流程图的下方或图纸的其他空白处列出各设备的编号在流程图的下方或图纸的其他空白处列出各设备的编号和名称。和名称。 在管线的上方或右方用文字注明物料的名称。在管线的上方或右方用文字注明物料的名称。 在流程线的起始和终了处注明物料的名称来源及去向。在流程线的起始和终了处注明物料的名称来源及去向。22*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemic

17、al Engineering 材料与化学工程学院 三、工艺管道及仪表流程图三、工艺管道及仪表流程图 (施工流程图、带控制点的工艺流程图施工流程图、带控制点的工艺流程图 ）包括：图形、标注、图例、标题栏包括：图形、标注、图例、标题栏配有：配有：辅助管道及仪表流程图辅助管道及仪表流程图公用系统管道及仪表流程图公用系统管道及仪表流程图23*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院 （一）比例与图幅（一）比例与图幅(1) 比例。比例。大致按大致按1:1001:100或或1:2001:200的比例绘制，也有用的比例绘制，也有用1:

18、501:50的比例。的比例。实际上并不全按比例绘制，标题栏中的实际上并不全按比例绘制，标题栏中的“比例比例”一栏，不予注明。一栏，不予注明。(2) 图幅。图幅。一般均采用一般均采用A1A1图幅，特别简单的可采用图幅，特别简单的可采用A2A2图幅，且不宜加长或加宽。图幅，且不宜加长或加宽。工艺管道及仪表流程图绘制：工艺管道及仪表流程图绘制：以车间以车间(装置装置)或工段（工序）为主项绘制。或工段（工序）为主项绘制。24*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院（二）流程图的绘制方法及阅读（二）流程图的绘制方法及阅读掌握：掌

19、握： 设备的表示方法（画法和标注）设备的表示方法（画法和标注） 管道的表示方法（画法和标注）管道的表示方法（画法和标注） 常用物料代号常用物料代号 阀门与管件的表示方法（符号）阀门与管件的表示方法（符号） 仪表控制点表示方法（符号、标注、功能仪表控制点表示方法（符号、标注、功能仪表图例）仪表图例）25*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院.设备的表示方法设备的表示方法 (1)设备画法设备画法 图形：（常用设备图例见表图形：（常用设备图例见表-）一般一般按比例用细实线（按比例用细实线（b/3b/3）绘制，画出主要轮廓。

20、）绘制，画出主要轮廓。过大或过小设备可适当缩小和放大比例。过大或过小设备可适当缩小和放大比例。 相对位置：相对位置：一般也按比例绘制。尽可能地符合实际安装情况。有位差一般也按比例绘制。尽可能地符合实际安装情况。有位差要求的设备，要注明其限定尺寸。横向距离可视情况而要求的设备，要注明其限定尺寸。横向距离可视情况而定。）定。） 相同系统（或设备）的处理：相同系统（或设备）的处理：一般应全部画出。一般应全部画出。只画出一套时，被省略部分的系统，则需用细双点划线绘出只画出一套时，被省略部分的系统，则需用细双点划线绘出矩形框表示。框内注明设备的位号、名称，并绘出引至该矩形框表示。框内注明设备的位号、名称

21、，并绘出引至该套系统（或设备）的一段支管。套系统（或设备）的一段支管。26*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院.设备的表示方法设备的表示方法 ()设备标注设备标注 标注的内容：设备位号及名称。标注的内容：设备位号及名称。位号在车间内不能重复；位号在车间内不能重复；施工图设计与初步设计设备编号、设备名称一致。施工图设计与初步设计设备编号、设备名称一致。 标注的方式：标注的方式：设备的位号、名称一般标注在相应设备的图形上方设备的位号、名称一般标注在相应设备的图形上方或下方，即在图纸的上端及下端两处，各设备在横或下方，即

22、在图纸的上端及下端两处，各设备在横向之间的标注方式应基本排成一行。向之间的标注方式应基本排成一行。27*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院.管道的表示方法管道的表示方法 (1) 管道的画法管道的画法 管道画法的原则规定可参阅国家标准和化工行业有管道画法的原则规定可参阅国家标准和化工行业有关规定。关规定。 线形规定（图线形规定（图-） 交叉与转弯（尽量避免交叉，交叉时断开线粗的交叉与转弯（尽量避免交叉，交叉时断开线粗的倍间隙；尽量水平或垂直。）倍间隙；尽量水平或垂直。） 放气（管道上边）、排液（管道下边）、液封（按放气（管道上边）、排液（管道下边）、液封（按实际比例长度表示）：画全实际比例长度表示）：画全 来向和去向（图来向和去向（图-）（与其他流程连接；与其他主项连接矩形框）（与其他流程连接；与其他主项连接矩形框）28*化工设计（2005-2006学年)Design of Chemical Engineering 材料与化学工程学院.管道的表示方法管道的表示方法 () 管道的标注管道的标注 横向管线标注在管线的上方，竖向管线则标横向管线标注在管线的上方，竖向管线则标注在管线的左方；注在管线的左方； 标注内容：管道号、管径和管道等级。标注内容：管道号、