工艺流程设计课件 二

第二章工艺流程设计本章主要内容：

2.1生产方法和工艺流程的选择

2.2工艺流程设计

2.3工艺流程图

2.4典型设备的自控方案

2.5用AutoCADP&ID绘制工艺流程图一、生产方法和工艺流程选择的原则（1）先进性

技术先进和经济上合理可行

先进性评价包括：技术先进性、建设投资、生产成本、消耗定额及对环境的危害等方面（2）可靠性

指生产方法和工艺流程是否成熟可靠。原料来源是否可靠。（3）合理性

国家资源的合理利用、建厂地区的发展规划、“三废”处理是否可行等。第一节生产方法和工艺流程的选择综合考虑各方面因素，进行流程优化和技术经济分析。一个化学过程如何实现工程化？在技术上能够实现的前提下进行工程设计。二、生产方法和工艺流程确定的步骤（1）资料搜集与项目调研；①国内外生产方法及工艺流程；

②原料来源及产品应用情况；

③试验研究报告；

④综合利用及三废处理；

⑤生产技术的先进水平；⑥安全技术及劳动保护措施；

⑦设备的大型化及制造、运输情况；

⑧基本建设投资、产品成本、占地面积；⑨水、电、汽、燃料及主要基建材料的用量及供应；

⑩厂址、地质、水文、气象等资料；工厂环境与周围的情况。（2）生产设备类型与制造厂商调研——设备是实现化工技术的关键，同时在投资中占很大比例。（3）对调研结果进行全面分析对比第二节工艺流程设计

一、工艺流程设计的任务（流程组织或过程合成）

按步骤逐步解决以下问题：（1）确定整个流程的组成；由哪些生产过程和单元过程构成？各个单元之间如何连接？流程组织：权衡技术与经济、安全、工程等方面的因素，在过程开发实验的基础上，结合化工生产过程的实际经验，将某个化工过程的原料准备、反应合成、产物分离三个阶段的有关单元操作有机地组合在一起，形成一个较优的工艺流程。以煤为原料生产合成氨为例：气化(造气)

C、O2、H2OCO、H2、CO2CO变换CO+H2O=CO2+H2脱硫、脱碳除去混合气体中的H2S、CO2甲烷化除去混合气体中剩余的少量CO、CO2合成

N2+H2=NH3?O2CCOH2CO2H2CO2N2H2空分H2S、CO2变换造气甲烷化脱硫脱碳分离合成氨原料循环气微量CO、CO2所以合成氨由以下生产过程组成：CNH3例如：脱硫和变换过程的顺序？要解决各个过程的生产方法、安排顺序问题煤气化工艺的改变及钴钼耐硫催化剂的使用，改变了合成氨工艺流程中变换和脱硫的顺序。中压气化，先变换，再脱硫，避免煤气热—冷—热的流程以及产生能量的损失。同时副产蒸汽。从而大大减少蒸汽耗量，取得显著的节能降耗效果。这也是研制新型变换催化剂的原因和动力之所在。例如：脱硫和变换过程的顺序如何组织？以CO变换制氢生产过程为例，将CO由42%-65%降低至0.4%以下：CO+H2O==CO2+H2+△H可逆放热反应过程组成：粗煤气除水→预热→配比水蒸气（过量）→反应→降温(回收反应热)→反应→降温(回收反应热)→…降温(回收多余水蒸气)→

蒸汽冷凝液分离…催化剂（2）确定每个过程或工序的组成；每个过程又由许多单元过程组成。由哪些设备来完成？设备之间如何连接？设备主要工艺参数？原料预处理反应分离工艺流程设计的方法：流程组织（过程合成）化工过程的典型流程框图原料预处理阶段反应合成阶段产物分离阶段工艺流程设计即确定整个流程的组成，合理进行流程组织。原料预处理理阶段：◆以物理方方法为主，，但不排除除化学方法法。◆可能要用用到一些分分离的单元元操作。◆可能牵涉涉到“三废废”处理。。◆可能有副副产品产出出。反应合成阶阶段：◆可能是多多步反应组组成（多个个反应器））。◆多个反应应器之间可可能穿插着着分离单元元操作。产物分离阶阶段：◆可能要用用到多种单单元操作。。◆重视“三三废”处理理技术问题题。◆重视回收收。问题：在两个反应应器之间为为什么可能能要用到分分离操作？？经济效益的的重要来源源之一。耐硫变换流流程示意图图（3）确定工艺艺操作条件件；确定整个生生产工序或或每台设备备要达到和和保持的操操作条件。。温度、压力力、浓度、、液位、流流量…容积、换热热面积…？（4）控制方案案的确定；；如何维持以以上操作条条件，及实实现各参数数之间的联联系？确定定正确控制制方案，选选用合适的的控制仪表表。德士古（GE）水煤浆气气化概略流流程磨煤机煤浆泵气化炉锁斗蒸发热水塔塔旋风分离器器混合器第二节工工艺流程设设计水洗塔合成气煤渣水酸气废渣烷基化苯，甲苯塔苯塔乙苯塔乙苯塔苯乙烯乙苯脱氢乙烯多烷基苯苯,甲苯苯乙烯苯重物质乙苯回流苯回流①②乙烯:苯=1:5560K,600kPa850K例3-4苯乙烯制取取过程：反应器之间间穿插着分分离单元操操作，未反反应完的物物料重新回回到反应器器。第二节工工艺流程设设计问题：流程组织得得好不好，，怎么来判判断？产物收率、、原材料单单耗、能量量单耗、产产品成本、、工程投资资等。考虑环保、、安全、占占地面积等等因素。化工领域包包括相关领领域的一些些科技进步步与发明，，都可能对对某个产品品生产过程程的流程组组织带来显显著的影响响。流程模拟AspenPlus流程图绘制制AutoCADP&ID流程组织的的依据:过程开发实实验结果；；设计人员的的实践经验验。进行方案比比较计算机辅助助设计：（5）原料与能能量的合理理利用；计算并确确定各个生生产过程的的效率，得得出全装置置的最佳总收率率，同时合理理地做好能量回收与与综合利用用，降低能耗耗以确定水水、电、蒸蒸汽和燃料料的消耗（6）制定“三三废”处理理方案；对全流程程中所排出出的三废要尽量综合利用，对于暂时时无法回收收利用的，，则须进行行妥善处理。（7）制定安全全生产措施施。对设计出出来的化工工装置在开开车、停车车、长期运运转以及检检修过程中中，可能存存在哪些不安全因素素进行认真分分析，再遵遵照国家的的各项有关关规定，结结合以往的的经验教训训，制订出出切实可靠靠的安全措施。第二节工工艺流程设设计耐硫变换工工艺流程方方案设计：：变换反应分分段；根据变换炉炉进出口气气体温度设设计合理的的换热流程程。变换过程核核心设备：：变换炉其其他重要设设备：换热热设备要考虑高温温、高压，，氢腐蚀等等因素。各变换炉出出口温度、、变换率的的确定CO+H2O==CO2+H2+△H图1变换炉平衡衡温度曲线线、最适宜宜温度、操操作线图第三节工工艺流程程图工艺物料流流程图管道仪表流流程图把各个生产产单元按照照一定的目目的要求，，有机地组组合在一起起，形成一一个完整的的生产工艺艺过程，并并用图形描描绘出来，，即是工艺艺流程图。。工艺流程图图中的主要要线型：第三节工工艺流程程图辅助物料管管线其他如工艺艺设备、阀阀门、管件件、仪表为为细实线工艺主物料料管线原有管道蒸汽伴热管管道电伴热管道道保温管道第三节工工艺流程图图（一）按设设计阶段不不同分类方案（不计计入设计文文件）工艺流程简简图（草图图）（示意图））初步设计文文件（基础础设计）工艺物料流流程图（PFD）管道仪表流流程图（PID）施工图设计计文件（详详细工程设设计）管道仪表流流程图（PID最终版）一、工艺流流程图的种种类ProcessFlowDiagram（PFD）PipingandInstrumentationDiagram（PID或P&ID）1、工艺流程程草图工艺流程草草图又称方案流程图图或流程示意图图，是用来表表达整个工工厂或车间间生产流程程的图样。。它定性地标出由原料料转化成产产品的变化化、流向顺顺序以及生生产中采用用的各种化化工单元及及设备。用于工艺方方案讨论。。脱硫系统工工艺方案流流程图第三节工工艺流程图图H2S约占总硫含含量的90％半水煤气脱硫硫工艺流程说说明：图2-1是合成氨工艺艺中原料气脱脱硫系统的工工艺流程图。。半水煤气自自气柜用罗茨鼓风机1从底部鼓入脱硫塔2，稀氨水自氨水槽3用氨水泵4-1从脱硫塔顶部部泵进入，用用氨水吸收半半水煤气中的的硫化氢。由由脱硫塔2底部出来的废废氨水，经氨水泵4-2打入再生塔6的上部，用鼓风机5由再生塔下部部向塔内吹进进空气使废氨氨水解吸。解解吸出来的硫硫化氢随空气气流从塔顶排排出（应该回收硫硫）。再生氨水则则由再生塔底底部排出，用用氨水泵4-1送往脱硫塔循循环使用。脱脱硫后的半水水煤气经除尘塔7除尘后，去压压缩工段进行行压缩。2、工艺物料流流程图(PFD)工艺物料流程程图是把物料衡算和热量衡算的结果反映在在流程图上。。它是初步设计计阶段最重要要、最本质、、最基础的图图纸。苄基甲苯（MBT)和二苄基甲苯苯（DBT)物料流程图DBTDBT物料编号设备位号R-101a,b原料储槽B-101原料泵3、工艺管道仪仪表流程图(PID或P&ID)管道仪表流程程图的内容画出全部工艺艺设备、所有有工艺物料管管线、辅助物物料管线、全全部阀门，以以及工艺参数数(温度、压力、、流量、液位位、物料组成成、浓度等)的测量和自动动控制仪表的的位置和功能能代号。管道仪表流程程图的作用各专业开展设设计的依据之之一；施工的依据；；生产管理、操操作、维修和和开停车的指指导性文件。。二、管管道仪表流流程图（PID）1版（详细设计计1版）ForDetailEngineeringRev.12版（详细设计计2版）ForDetailEngineeringRev.23版（施工版））ApprovedForConstruction工程版PID基础设计阶段段：详细工程设计计阶段：上述7版PID为常规PID开发过程，小小型或成熟工工艺至少完成成三个版次。。有些设计院划划分为A、B、C、D、E、F、G版。2个设计阶段，，7版次。A版（初步条件件版）ApprovedForPlanningB版（内部审核核版）IssueForReviewC版（用户批准准版）IssueForApproval0版（设计版））ApprovedForDesign工艺版PID图样包括如下下内容:(l）图形将各设备的简单形状按按工艺流程次次序，展示在在同一平面上上，配以连接接的主辅管线及管管件、阀门、、仪表控制点点符号等。(2）标注注写设备位号及名名称、管段编编号、控制点点代号、必要的尺寸、数据等。(3）图例（首页图）。代号、符号号及其他标注注的注明，有有时还有设备备位号的索引引等。(4）标题栏注写图名、图图号、设计阶阶段、设计单单位等。第三节工艺艺流程图第三节工艺艺流程图管道仪表流程程图(PID)设计规定：设计规范：HG20559-93《《管道仪表流程程图设计规定定》施工图规范：：HG/T20519-2009《化工工艺设计计施工图内容容和深度统一一规定》各设计院自己己的设计规定定（一）通用设设计规定（1）图幅多采用A1图幅或A0图幅PID分主项绘制，，主项较大时，，一个主项的的流程图一般般分成数张绘绘制，每张图图纸按顺序编编写图号。（2）图线与比例例流程图不要求比例，但设备大小小相对比例要协调。名称图线线宽主要用途粗实线0.8～0.9主物料管道流程线中粗线0.4～0.5辅助物料管道线细实线0.15～0.25设备、阀门、管件轮廓线图线宽度推荐荐值第三节工艺艺流程图（4）图面布置

1.设备图形（1）按规定图例画画出设备外形轮廓廓和内部、外部结结构特征简图（P35）；图例可参照HG-20519.2（2）设备之间的的相对位置及及管口位置：：设备示意图之之间的距离以以布置流程线线合理方便为为原则；▲设备示意图之之间的高低位置及设备上接管口的位置置应符合实际情情况；（3）设备保温及及伴热：画出一段隔热热层或伴热管管示意。第三节工艺艺流程图（二）设备的的表示方法绝热层伴热管▲设备接管口的的位置应符合合实际情况：：对于图中换换热器，管程程流体？壳程程流体？进出出口位置？BBAABBAAA流体走壳程，，B流体走管程。。固定管板换热热器：通过本课程的的学习，了解解一些化工设设备的知识。。只有了解设备备才能正确画画好流程图！！双管程四管程分程隔板釜式换热器化工设备的结结构特点共同特点：主体（外壳））是压力容器器，内部装有有各种强化传传热、传质的的构件。填料塔、板式式塔如何画？？列管式：反应同时换热热固定床：气体通过静止止的催化剂床床层流化床：固体催化剂颗颗粒处于悬浮浮运动状态反应器：（1）标注内容：：设备位号和和名称设备位号的一一致性：同一工程设计计中同一设备备在不同设计计阶段的所有有图样中，位位号必须一致致。不同的设计阶阶段设备增减减时怎么办？？施工图设计阶阶段取消设备备则保留空号号，增加设备备则在该主项项内按已存在在的同类设备备顺序号后依依次编号。例：初步设计阶段段：R101R102R103R104施工图设计阶阶段：R101空号R103R104施工图设计阶阶段：R101R102R105R103R1042、设备的标注注第三节工艺艺流程图第二种编写方方式（2）设备位号和和名称的编写写规则：（P39）PL精制塔给料泵P301a,bPL精制塔T301PL残液冷却器E303PL中间槽V0301P32-33流程图的设备备位号和名称称:第三节工艺艺流程图PL精制塔再沸器E302精PL泵P02PL精制塔顶冷凝器E301精PL储槽V302a,b设备位号——在主项内分类类按顺序编写写，不得重复复。P－301a,bPL精制塔给料泵泵设备类别代号号主项代号同类设备顺序序号相同设备尾号号位号线(粗实线)可省略A.设备位号设备顺序号在同一主项内内，按照设备类别别，按流程顺序依依次编号。相同设备尾号号所谓相同设备是指设备结构构大小完全相相同、设备执执行的任务完完全一致。作作用有两种：：增加生产能力力或备用设备。如设计选用三三台泵，2开1备例如：：P0302AP0302BP0302C例如合合成氨氨的生生产过过程：：造气气、变变换、、脱硫硫脱碳碳、甲甲烷化化、合合成设备分分类代代号：：HG20559-2009、HG20559-93主项代代号：：按生产产过程程特点点划分分，用用数字字代号号表示示不同同的工工序。。B.设备名名称的的编写写a)设备原原名加加工艺艺用途途的限限定词词；（尽可能能反映映设备备的用用途））如：贮槽：：精PL贮槽；泵：：精PL泵b)附属于于主设设备的的辅助设设备名称前前应加加上主设备备名称称的限定定词，，但可可简化化；如：PL精制塔塔给料泵泵；萃取解解吸塔塔蒸发器器→萃解塔塔蒸发器器预精馏馏塔回流泵泵→预塔回流泵泵（3）标注注方式式第一处处：在设备备图旁旁边或或形内内标注注位号号，此处不不注名名称。第二处处：标标注设设备位位号、、名称称，标注在在设备备图形形的正正上方方或下下方；；（4）标出出设备备管口口画出管口及及法兰兰，用用字母母标示示出每每个管管口。。第三节工工艺流流程图（三）管管道的表表示方法法1．管道的的画法P43表2-7和表2-8图上一般般应画出出所有工艺艺管道、、阀门、、主要管管件和辅辅助物料料及公用用物料（（如蒸汽汽、冷却却水、冷冷冻盐水水等）的的管道。。第三节工工艺流流程图(2）交叉与与转弯(3）放气阀阀、排液液阀及液液封液封U型液封管管尽可能能按实际际比例长长度表示示。(1）线型规规定(4）管道的的接续各流程图图之间的的管道连连接符号号CWS公用工程程物料：：所连接的的管道（（物料））所连接的的设备（（同一主主项）所连接的的图号（（同一主主项）图纸左侧侧的接续续符号：：图纸右侧侧的接续续符号：：工艺物料料：物料代号号：P41管道序号号：又称管道道分段顺顺序号，，在主项项内按物物料分类类编写，，相同类类别的物物料在同同一主项项内以流流向先后后为序，，依次编编号。公称直径径(DN)：mm,是管子的的名义直径径，以DN表示。凡是同一一公称直直径的管管子，外外径必定定相同，，而内径径则因壁壁厚不同同而异。。如：DN50φφ57××3.5φφ57×4DN100φφ108×4φφ108××6在管道组组合号PG0601-50A1A-H中，50即代表公公称直径径DN50。公称压力力(PN)：MPa1.0,1.6,2.0,2.5,4.0,6.4,10.0,16……与内径相相近的整整数2．管道的的标注ASME(美国标准)425℃对应常温下的压力SI(国内及欧洲标准)常温(<120℃)等级代号LB(LB)PN(MPa)等级代号PN(MPa)等级代号PN(MPa)A150(260℃)2H0.25R10.0B3005K0.6S16.0C400L1.0T20.0D60011M1.6U22.0E90015N2.5V25.0F150026P4.0W32.0G250042O6.4ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute美国国家家标准学学会）压力等级级标记为为CL150,CL管道公称压力：管道、管件件和阀门在一一定温度范围内的最大允许工工作压力ASME（AmericanSocietyofMechanicalEngineers）美国机械工程程师学会管道公称压力力等级代号表表对照(1LB/in2=6894.8Pa)管道及管道元元件的连接：：管道通过标准准法兰连接要要求公称直径径、公称压力力相同。根据公称直径径和公称压力力选用设备和和管道标准件件。同一管道等级级顺序号：相同管道等级级的顺序号。。管道材质代号号：用大写字母表表示。材质铸铁碳钢普通低合金钢合金钢不锈钢有色金属非金属衬里及内防腐代号ABCDEFGH简化标注当工艺流程简简单、管道较较少时，简化标注管道：如：PG0601-50A1C-H简化为PG0601-φ57×3.5C隔热或隔音代代号：PG0601-50A1C-H流程图中需要要标注的限位位尺寸有：孔板距弯头的的距离；液封管高度排气口高于E010201管口i23300mmE010201i2液封管：应尽量按实际际比例长度画画(如右图，脱水塔塔底液液封)：3．限位尺寸标标注（四）阀门与与管件的表示示方法a)内容：在管道道上应画出全全部阀门和各各种管件（如如补偿器、软软管、疏水器器、视镜、盲盲板等）；b)线型：细实线线；c)图形：按规定定图例，HG20519.2—2009；参见P43d)要求：阀门的的位置尽量体体现实际安装装情况；平衡角式截止止、节流阀球阀图例：安装在管道中中：球阀蝶阀（四）阀门与与管件的表示示方法（五）仪表控控制点的表示示方法工程版管道仪表流程程图(PID)上应该表示全部与工艺有有关的检测和和控制仪表。。（1）仪表的功能能标志P44-45表2-9，2-10一个仪表只有有一个参量代代号，但可以以集中实现多多个功能，一一般不超过4个。后继字母的排排列顺序：IRCTQSAK（指示、记录录、控制、变变送、积分、、连锁、报警警、操作器））例TIRC，LICA，PSA，FFICA？首位字母(+修饰词)表示被测变量量后继字母表示示仪表的功能能。+（2）仪表位号由仪表功能标标志和仪表回回路编号两部部分组成。P46图2-6可编程逻辑控控制（PLC控制）DCS控制就地仪表嵌装在管道中中控制室仪表盘盘安装就地仪表盘安安装单台常规仪表表：控制系统中的的仪表：计算机功能（3）图形符号P46表2-1图形符号表示示监控仪表的的类型和安装装位置。流量测量仪表表图形符号（检检测装置镶嵌嵌安装在管道道中）流量测量仪表表种类繁多，，主要有差压压式流量计(节流装置)和非差压式流流量计两类。。FT5FE5（六）首页图图P47图2-7每个单独装置置编制一份首首页图。课后阅读和总总结首页图的的主要内容。。复习总结设备备、管道、阀阀门及仪表控控制点的表示示方法。自力式压力调调节阀结构课堂作业1、根据课堂讲讲解的设备编编号和管道编编号规则，指指出下面设备备位号或管号号的含义：设备位号：V0203B；R2101A/B管道代号：AM0604-50A1B-H；PL2105-100A2A-H2、指出下列管管道的内径、、外径、壁厚厚及公称直径径。φ159×6，φ89×4，φ328×83、根据课本表表1-6，1-7指出下列仪表表代号的含义义：PIC；FQIR；LICA4、说明下列符符号在流程图图上的作用。。作业绘制课本30页M/DBT工艺物料流程程图要求：根据首首页图的主要要规定标注设设备位号和名名称，标注在在正确位置。。管道仪表流程程图(PID)阅读P32-33管道仪表流程程图，回答以以下问题：该流程完成的的任务，有哪哪些工艺设备备？主要物料是是什么？辅辅助物料有有哪些？举一例说明明设备位号号的编写规规则。举一例说明明管道位号号的编写规规则。塔底物料的的温度如何何控制？塔塔顶物料回回流量如何何控制？控控制阀在仪仪表能源中中断时的状状态？化工流程中中经常需要要控制的工工艺变量（（参数）：：温度压压力流流量液位搅拌转速PH值浊度、粘度度、各种组份浓度如何对一个个化工流程程进行控制制人工控制（（手动动操作阀门门）仪表和计算算机控制（（自动控制制阀）第四节典典型设备自自控方案自动调节：：1）测量液位并变送特定定的信号（（电流）——测量元件或或变送器。2）把变送器器送来的信信号与设定定液位值比比较，将结结果用特定定的信号发发送出去——自动调节仪仪表。LIC0502被控变量：：液位操作变量：：进料流量量LT3）能自动地地根据调动动器送出来来的信号改改变阀门的的开启度——调节阀。通过改变进进料流量控控制液位了解自动控控制(调节)系统的构成成，被控变量和操作变量是什么。1.离心泵(a)控制泵的出出口阀门开开度(b)控制泵的出出口旁路第二节典典型型设备的自自控方案二、泵类的的自控方案案①出口节流流法：②旁路调节节法(回流法)：离心泵旁路路调节较为为耗费能量量，其优点点是调节阀阀的尺寸比比直接节流流的小。旁路调节法法(回流法)：2.容积泵容积泵只能而且必须有旁路调节。。被控变量？？操作变量量？考虑离心泵泵效率最大大值在适当的流流量范围内内调节流量管路阻力、、旁路流量量流量P=E+K’L’2P=E+KL2往复泵离心泵节流流调节时工工作点的变变化三、压缩机机的自控方方案图2-10压缩机分程控制方案分程控制方方案三种方式入口端流量量控制+出口端流量量辅助控制制不适用于压压差大的场场合第二节典典型型设备的自自控方案压缩机效率率低调节原动机机的转速效率最高，，节能。①②被控变量？？操作变量量？旁路回流方方案图2-11压缩机旁路控制方案四、换热器器的自控方方案(一)无相变时换换热器的自自控方案1．控制载热体的流量被控变量：：主变量工艺物料温温度T副变量载载热体体流量F操作变量：：载热体流流量F被控变量：：工艺物料料温度T操作变量：：载热体流流量F(a)单回路控制制(b)串级控制(c)旁路路控控制制第二二节节典典型型设设备备的的自自控控方方案案用三三通通控控制制阀阀分分流流载载热热体体（物物料料1）2滞后后较较少少此控控制制回回路路惯惯性性小小缺点点？？管程程流流体体？？壳壳程程流流体体？？(b)串级级控控制制副变变量量载载热热体体流流量量发发生生变变化化时时，，流流量量控控制制器器首首先先给给控控制制阀阀发发出出信信号号，，控控制制载载热热体体流流量量，，减减少少了了对对主主变变量量温温度度影影响响。。主、、副副回回路路相相互互配配合合，，加加速速响响应应，，稳稳定定主主变变量量，，提提高高了了对对主主变变量量的的控控制制质质量量。。干扰扰F1干扰扰F2CO变换制氢：：CO+H2O==CO2+H2+△H催化剂剂耐硫变变换流流程示示意图图变换炉炉进料料温度度：控控制煤煤气的的旁路路流量量。(a)改变被被控物物料流流量(b)改变物物料旁旁路流流量(一)无无相变变时换换热器器的自自控方方案2．控制制被控物物料的流量量图2-13第二节节典典型型设备备的自自控方方案被控变变量：：工艺艺物料料温度度T操作变变量：：工艺艺物料料流量量F被控变变量：：工艺艺物料料温度度T操作变变量：：工艺艺物料料旁路路流量量F图2-13(b)=图2-12(c)(二)有相变变时的的换热热器控控制方方案——相变潜潜热起起主要要作用用1．加热热器的的温度度控制制方案案(a)改变入入口蒸蒸汽流流量(b)温度与与蒸汽汽压力力的串串级控控制方方案减少蒸蒸汽压压力波波动的的干扰扰，减减少滞滞后，，提高高控制制品质质（1）直接接控制制蒸汽汽流量量考虑仪仪表空空气中中断时时，控控制阀阀的状状态？？(二)有相变变时的的换热热器控控制方方案1．加热热器的的温度度控制制方案案（2）控制制换热热器的的有效换换热面面积(a)改变换换热面面积(b)温度-液位串串级控控制减少蒸蒸汽压压力波波动的的干扰扰，提提高控控制品品质(c)温度-流量串串级控控制蒸汽冷凝液液提高响响应，，改善善控制制品质质。时间滞滞后较较大液位对对应一一定的的传热热面积积有效换换热面面积？？管程流流体？？壳程程流体体？蒸汽冷凝液液管程流流体？？壳程程流体体？有效换换热面面积？？(二)有相变变时的的换热热器控控制方方案2．冷却却器的的温度度控制制方案案(a)用冷却却剂流流量控控制(b)温度-液位串串级控控制(c)用冷却却剂的的气化化压力力控制制气氨液氨（控制制液氨氨的液液位））有效换换热面面积：：气相？？液相？？（控制制液氨氨的蒸蒸发速速度））LC控制液液氨维维持一一定的的液位位，因因此换换热面面积稳稳定。。液氨气气相压压力减减少时时，气气化速速度大大大增增加，，温度度下降降。五、反反应应器的的自控控方案案1.釜式反反应器器的温温度自自动控控制(a)用进料料温度度控制制(b)用传热量控控制(1)控制进料温温度(2)控制传热量量反应釜传热热面积小，，滞后很大被控变量：：反应釜温温度操纵变量：：热载体流流量五、反应应器的自控控方案1.釜式反应器器的温度自动控制(c)载热体流量量-釜温串级控控制(d)夹套温度-釜温串级控控制(e)釜压-釜温串级控控制(3)串级控制用于压力随随温度变化化敏感的场场合,防止压力失失控。载热体的流流量和温度度哪个波动动大？选择影响较较大的参数数为副变量量。此控制回路路惯性小(2)固定床反应应器的温度度控制(a)用进料浓度度控制(b)用进料温度度控制Ⅰ(c)用进料温度度控制Ⅱ(d)用冷料量控控制(1)改变进料浓浓度(2)改变进料温温度(3)改变段间冷冷料量部分原料用用于下一段段床层的冷冷激。改变反应物浓度度配比，从而改变变反应放热热的速度。。热载体加热热冷物料。。载热体为反反应后的热热物料。操作变量：：氨气流量量被控变量：：催化剂床床层温度T操作变量：：热载体流流量操作变量：：冷料流量量NH3+O2→NO+H2O变比值控制制系统:K=Q2/Q1，随温度而而改变Q1Q2变比值控制制系统变比值控制制系统：按按照工艺指指标自行修修正比值系系数的变化化值。以某种质量量指标X（第三参数数）为主变量，，以两个流流量比为副副变量的串串级控制系系统。F1F2TC反应器T反应器变比值控制制系统氨氧化炉系系统工作原原理当出现氨气气空气比值值变化干扰扰时，通过过比值控制制系统及时时克服保持持氧化炉温温度不变。。当其它干扰扰引起炉温温变化时，，主控制器器输出变化化，相当于于比值控制制器给定值值变化，改改变比值大大小，从而而改变温度度。温度升高测量值升高主控制器输出减小比值控制器输出减小控制阀开度减小氨气流量减小温度下降假设控制器器均为反作作用形式，，控制阀为气气开式，主回路工工作原理如如下1、按提馏段段指标控制制（P53图2-19a）塔底为主要要产品；以提馏段温温度为控制制质量指标标,以再沸器加加热为控制制手段;用提馏段塔塔板温度控2、按精馏段指标控制（图2-19b）塔顶为主要产品；以精馏段温度为控制质量指标，以回流量为控制手段；以回流量LR、馏出液量D或塔内蒸气量VS作为调节参数.六、蒸馏馏塔的控控制方案案六、蒸馏馏塔的控控制方案案T、P、F、L(a)提馏段控控制方案案(b)精馏段控控制方案案回流罐回流罐精馏塔精馏塔FWDLR关键被控控变量：：提馏段段温度T操作变量量：加热热蒸汽流流量关键被控控变量：：精馏段段温度T操作变量量：回流流量LRVSFWDVSLR满足产品品的纯度度要求3、蒸馏塔塔的双温温差控制制（P53图2-20）（P48图2-19）用温差作作为质量量指标的的间接变变量,消除塔压压波动对对产品的的影响.分别在加加料板附附近的精精馏段和和提馏段段上选取取温差信信号ΔT1和ΔT2。将两温差差信号相相减后的的信号作作为控制制器的测测量信号号。被控变量量：温差差操作变量量：馏出出液量D保持蒸发发量Vs、釜液量量和回流流量LR稳定。第五节用用AutoCADP&ID绘制工艺艺流程图图9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。13:08:4213:08:4213:0812/29/20221:08:42PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2213:08:4213:08Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。13:08:4213:08:4213:08Thursday,December29,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2213:08:4213:08:42December29,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。29十二二月20221:08:42下下午13:08:4212月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月221:08下午午12月-2213:08December29,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2913:08:4213:08:4229December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向