【正文】 20第1章 概述過程工業(yè)? 概念：以流程性物料為主要處理對(duì)象、完成一系列化學(xué)、物理過程以改變物質(zhì)的狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，并進(jìn)行物料的傳輸過程，或其中某種過程的工業(yè)生產(chǎn)的總稱。幾乎遍及所有現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。完成的工具：機(jī)器；設(shè)備（容器等）；管道（包括管件）動(dòng)力設(shè)備；儀器儀表。涉及領(lǐng)域：石油化工、輕工、能源、制藥、食品、 核工業(yè)、制藥等。特點(diǎn)（1）處理對(duì)象：流程性物料。很多生產(chǎn)過程處理的物料為流程性物料，如氣體、液體、粉體等（2）有過程性從原材料到最后產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中要進(jìn)行一系列的化學(xué)、物理過程，以改變物質(zhì)的狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)（3）傳輸性生產(chǎn)過程中，原料和中間反應(yīng)產(chǎn)物往往需要傳輸。那么，從原材料怎樣得到中間產(chǎn)品，又怎樣得到最終產(chǎn)品，即采用什么樣的工藝路線的問題，是我們以后要講的工藝設(shè)計(jì)；用什么實(shí)物傳輸呢？管道。今后我們以要講管道的問題。（4）密閉性過程工業(yè)中進(jìn)行的各種化學(xué)、物理過程往往在密閉狀態(tài)下進(jìn)行。比如氨的合成，氮、氫氣體在合成塔中合成氨是密閉的（5）連續(xù)性生產(chǎn)要求連續(xù)運(yùn)行，除了大檢修設(shè)備外以及事故停車外，都要連續(xù)生產(chǎn)。（6）廣泛性化學(xué)工業(yè)是最傳統(tǒng)、典型的過程工業(yè)等生產(chǎn)過程大都處理流程性物料各種型式的壓縮機(jī)、泵、換熱設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、塔設(shè)備、干燥設(shè)備、分離設(shè)備、儲(chǔ)罐、爐窯、管子、管件完整的過程工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)在過程工業(yè)中過程裝備是裝置的主體，但只有這些機(jī)器、設(shè)備還不能完成生產(chǎn)的全過程，它們之間還要用各種管道連接起來才能形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，為保證各種機(jī)器、設(shè)備正常運(yùn)行，在關(guān)鍵部位還要設(shè)置各種參數(shù)顯示和控制裝置，如壓力表、溫度計(jì)、流量計(jì)、液位計(jì)或相應(yīng)的自動(dòng)檢測、鍋爐、鍋筒液位過高、過低自動(dòng)報(bào)警等，具有自控功能，自動(dòng)調(diào)整有關(guān)工藝參數(shù)。 這樣，構(gòu)成一個(gè)完整的過程工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)，并保持生產(chǎn)正常進(jìn)行。三、過程裝備成套技術(shù)裝置：為實(shí)現(xiàn)特定工藝性能所設(shè)計(jì)或選定的、并能將具有各種不同性能的眾多部分（生產(chǎn)設(shè)備）有機(jī)結(jié)合而成的整體（系統(tǒng)）。裝備：用以完成某種生產(chǎn)過程所需的生產(chǎn)工具，即機(jī)器、設(shè)備、及各種輔助設(shè)備，配以管道系統(tǒng)的統(tǒng)稱。石化裝備：塔、反應(yīng)設(shè)備、加熱爐、熱交換器、儲(chǔ)罐、管道、壓縮機(jī)、泵、分離設(shè)備、成型設(shè)備…四、過程裝備成套技術(shù)成套裝置成套裝置是組成過程工業(yè)的基礎(chǔ)，它通常是一系列的過程機(jī)器和過程設(shè)備，按一定的流程方式用管道、閥門等連接起來的一個(gè)獨(dú)立的密閉連續(xù)系統(tǒng)，再配以必要的控制儀表和設(shè)備，即能平穩(wěn)連續(xù)地把以流體為主的各種流程性材料，讓其在裝置內(nèi)部經(jīng)歷必要的物理化學(xué)過程，創(chuàng)造出人們需要的新的流程性材料產(chǎn)品。過程裝備成套技術(shù)為了獲得新的產(chǎn)品，就要進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)或選型，管道、儀表、電氣等設(shè)計(jì)，最后要安裝、試車，使一套裝置達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求和技術(shù)指標(biāo)后才能投入正常運(yùn)行。完成所有這些工作所涉及的各項(xiàng)技術(shù)就構(gòu)成了“過程裝備成套技術(shù)”。成套技術(shù)包含的內(nèi)容：設(shè)計(jì)：工藝設(shè)計(jì)和裝備設(shè)計(jì)，要求合理組合。安裝：裝備的就位，要求符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。檢驗(yàn)試車： 調(diào)試技術(shù)性能指標(biāo)，是正常運(yùn)行的保證。正常運(yùn)行：運(yùn)行管理。選廠址? 礦藏 1. 建廠附近礦藏分布及蘊(yùn)藏量 2. 礦物特征及其化學(xué)分析 3. 礦層深度，剝離層厚度，掘進(jìn)深度 4. 開采地點(diǎn)，開采情況及其與工廠間距離和運(yùn)輸條件 5. 供給工廠使用的可能性 ? 地形 1. 地理位置地形圖：2. 區(qū)域位置地形圖：3. 廠址地形圖： 4. 廠外工程地形圖：廠外鐵路；道路；供水；排水管線；熱力管線；輸電線路；原料，成品輸送廊道等帶狀地形圖? 氣溫和溫度 1. 各年逐月平均最高、最低及平均氣溫 2. 各年逐月極端最高、最低氣溫 3. 最熱月的最高干球與濕球溫度 4. 各年逐月平均最大最小相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度 5. 嚴(yán)寒期日數(shù)（溫度在 10 ℃ 以下時(shí)期） 6. 采暖期日數(shù)（溫度在 + 5 ℃ 以下時(shí)期） 7. 不采暖地區(qū)連續(xù)最冷 5 天的平均溫度 8. 冬季每一天結(jié)凍和春季最后一天解凍的日期 9. 歷年一般及最大凍土深度 10. 土壤深度在 ～ 1m 處的最熱月平均溫度 11. 最熱月份 13 時(shí)平均溫度及相對(duì)濕度? 降 水 量 1. 當(dāng)?shù)夭捎玫挠炅坑?jì)算公式 2. 歷年和逐月的平均、最大、最小降雨量 3. 一晝夜、一小時(shí)、十分鐘最大強(qiáng)度降雨量 4. 一次暴雨持續(xù)時(shí)間及其最大雨量以及連續(xù)最長降雨天數(shù) 5. 初、終雪日期、積雪日期、積雪深度、積雪密度? 風(fēng) 1. 歷年各風(fēng)向頻率（全年、夏季、冬季），靜風(fēng)頻率，風(fēng)玫瑰圖2. 歷年的年、季、月平均及最大風(fēng)速、風(fēng)力 3. 風(fēng)的特殊情況，風(fēng)暴、大風(fēng)情況及其原因，山區(qū)小氣候風(fēng)向變化情況? 氣壓 1. 歷年逐月最高、最低平均氣壓 2. 歷年最熱三個(gè)月平均氣壓的平均值 ? 地面水 1. 各年逐月一遇最大、最小、平均流量及相應(yīng)水位 2. 各年逐月最大、最小平均含沙量及輸砂率、泥沙顆粒級(jí)配 3. 各年逐月最高、最低平均水溫 4. 實(shí)測或調(diào)查的最高洪水位，百年、五十年一遇洪水位，洪 水淹沒范圍，河道沖淤變化及最大漂浮物 5. 河床穩(wěn)定性，河床、河岸變遷情況（沖刷、崩塌、沖積）以及河床特征（泥底、砂底或石底），河床深度及其斷面，流速與水流方向 6. 河流上下游 10 ～ 15km 環(huán)境衛(wèi)生情況（人口密度、工廠類別、污水量、污水性質(zhì)、河水污染情況、取水構(gòu)筑物的分布等） 7. 有關(guān)部門對(duì)計(jì)劃取水、排水地點(diǎn)的協(xié)議志批準(zhǔn)文件? 濱海1. 歷史最高、最低潮水位，最大波浪高，近岸海流資料（實(shí)測取得）2. 漲落潮時(shí)海域內(nèi)泥砂運(yùn)動(dòng)數(shù)量，方向漂沙帶、波浪破碎帶的范圍 3. 泥沙顆粒級(jí)配及天然容量，海岸變遷情況，水溫情況等 ? 給水 1. 地面水、地下水見地面水、地下水要求部分 2. 城市上水道供水時(shí)： ① 城市管網(wǎng)布置與供水可靠性 ② 連接點(diǎn)的管徑、座標(biāo)、標(biāo)高及保證壓力 ③ 水的物理、化學(xué)和細(xì)菌分析，全年水溫狀況 ④ 供水方式，水分，有關(guān)部門協(xié)議排水 1. 排入污水的容水體除見地面水要求部分外尚需下列資料： ① 容水體稀釋能力，污水排入適合性 ② 環(huán)保部門對(duì)排入污水地點(diǎn)及處理程度的意見 ③ 利用污水灌溉和其它用途情況 交通運(yùn)輸：鐵路、公路、空運(yùn)、水運(yùn) 典型成套裝備示例 為生產(chǎn)某種產(chǎn)品或完成一定任務(wù)所必需的整套設(shè)備。機(jī)器、設(shè)備、各種輔助設(shè)備，配以管道系統(tǒng)構(gòu)成完整的生產(chǎn)裝置?？? 結(jié)1）過程工業(yè)所有的生產(chǎn)過程都以各種機(jī)器和設(shè)備為基礎(chǔ)，伴以不同的輸送手段，同時(shí)，大多為連續(xù)生產(chǎn)。不同產(chǎn)品使用的機(jī)器和設(shè)備各不相同，根據(jù)它們的作用大致可以分為：反應(yīng)設(shè)備：攪拌反應(yīng)釜、聚合反應(yīng)釜、氨合成塔、管式反應(yīng)器等；塔設(shè)備：吸收塔，氣化塔，脫甲烷塔，碳化塔等；換熱設(shè)備：熱交換器、冷凝器、蒸發(fā)器、空氣預(yù)熱器等；貯存設(shè)備：貯罐、球罐等；工業(yè)爐：燃燒爐、工業(yè)鍋爐；機(jī)器：離心機(jī)、壓縮機(jī)、過濾機(jī)、泵。 2）各種機(jī)器、設(shè)備之間都用管道連接。 3）現(xiàn)代大型裝置都使用自控系統(tǒng)。第二章 工藝開發(fā)與工藝設(shè)計(jì)概述 工藝過程開發(fā)程序第一階段：方案的提出? 信息研究 內(nèi)容：經(jīng)濟(jì)方面的調(diào)查與預(yù)測 方式：文獻(xiàn)、手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)性研究 內(nèi)容：工藝方法；工藝條件；物料衡算、能量衡算 和成本估算；產(chǎn)品質(zhì)量；產(chǎn)品應(yīng)用 方式：文獻(xiàn)、手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)? 第一次可行性研究 內(nèi)容：技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的三方面的評(píng)估第二階段：方案設(shè)計(jì)與論證(一)小試制造樣品在此過程中，對(duì)制造工藝、制造條件及控制方法進(jìn)研究，對(duì)原料、產(chǎn)品進(jìn)行研究，最終編制初步的物料衡算和能量衡算，提出“三廢”治理初步方案。與實(shí)驗(yàn)性研究比較小試實(shí)驗(yàn)性研究工藝條件細(xì)致、具體粗略規(guī)模更大更小原料使用生產(chǎn)時(shí)采用的原料不一定用生產(chǎn)時(shí)采用的原料反應(yīng)器使用生產(chǎn)時(shí)采用的反應(yīng)器類型理論研究結(jié)論：小試時(shí)，要通過不斷改變操作條件提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、選擇率等；并試驗(yàn)出分離提純的初步方法。(二)概念設(shè)計(jì) 目的把小試成果和工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)行原則流程設(shè)計(jì)。內(nèi)容216。 技術(shù)上，確定流程、工藝條件、主要設(shè)備型式、三廢治理措施；216。 經(jīng)濟(jì)上，計(jì)算基本建設(shè)投資和產(chǎn)品成本等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。? (三)第二次可行性研究小試 第二階段 內(nèi)容：制造工藝、制造條件及控制方法 重點(diǎn)：反應(yīng)條件、三廢處理、