化工設(shè)計——第二章工藝流程設(shè)計(已修改)
2025-03-16 10:26 本頁面
【正文】 化工設(shè)計 Design of Chemical Engineering ? [1] 黃璐 ,王保國編 .化工設(shè)計 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2023 ? [2] 婁愛娟 ,吳志泉 ,吳敘美編 . 化工設(shè)計 . 華東理工大學(xué)出版社 ， 2023 ? [3] 王靜康主編 .化工設(shè)計 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ， 1995 第二章 工藝流程設(shè)計 ? 第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇 ? 第二節(jié) 工藝流程設(shè)計 ? 第三節(jié) 工藝流程圖 ? 第四節(jié) 典型設(shè)備的自控流程 ? 第五節(jié) 工藝流程圖計算機繪制軟件 ? 基本要求 ? （ 1） 理解工藝流程 （ 圖 ） 的概念 ? （ 2） 掌握工藝流程設(shè)計的方法 ? （ 3） 熟練掌握工藝流程圖的表示 、 繪制和閱讀 第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇 ? 一 、 生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則 ? 1． 先進性：指在化工設(shè)計過程中技術(shù)上的先進程度和經(jīng)濟上的合理可行 。 ? 2． 可靠性：指所選擇的生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠 。 ? 3． 合理性：結(jié)合國情 ， 從實際出發(fā) ， 考慮各種問題 。 ? 上述三項原則必須在技術(shù)路線和工藝流程選擇中全面衡量 ， 綜合考慮 。 第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇 ? 二 、 生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟 ? 1． 資料搜集與項目調(diào)研 ? 是確定生產(chǎn)方法和選擇工藝流程的準(zhǔn)備階段。 ? 在此階段，要根據(jù)建設(shè)項目的產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，有計劃、有目的地搜集國內(nèi)外同類型生產(chǎn)廠的有關(guān)資料，包括技術(shù)路線特點、工藝參數(shù)、原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量、三廢治理以及各種技術(shù)路線的發(fā)展情況與動向等技術(shù)經(jīng)濟資料。掌握國內(nèi)外化工技術(shù)經(jīng)濟的資料，僅靠設(shè)計人員自己搜集是不夠的，還應(yīng)取得技術(shù)信息部門的配合，有時還要向咨詢部門提出咨詢。 ? 資料搜集與整理的內(nèi)容？ 第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇 ? 2． 生產(chǎn)設(shè)備類型與制造廠商調(diào)研 ? 設(shè)備是完成生產(chǎn)過程的重要條件 ， 是確定技術(shù)路線和工藝流程時必然要涉及到的因素 。 ? 在搜集資料過程中 ， 必須對設(shè)備予以足夠重視 。對各種生產(chǎn)方法中所用的設(shè)備 ， 分清 國內(nèi)已有定型產(chǎn)品的 、 需要進口的及國內(nèi)需重新設(shè)計制造的三種類型 ， 并對設(shè)計制造單位的技術(shù)力量 、加工條件 、 材料供應(yīng)及設(shè)計 、 制造的進度加以了解 。 第一節(jié) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇 ? ? ① 各種技術(shù)路線在國內(nèi)外采用的情況及發(fā)展趨勢； ? ② 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)及產(chǎn)品規(guī)格情況； ? ③ 生產(chǎn)能力和工藝技術(shù)條件情況； ? ④ 主要原材料及能量消耗情況； ? ⑤ 建設(shè)費用及產(chǎn)品生產(chǎn)成本情況； ? ⑥ 三廢的產(chǎn)生及治理情況； ? ⑦ 安全生產(chǎn)與勞動保護措施； ? ⑧ 其他特殊情況 。 第二節(jié) 工藝流程設(shè)計 ? 一 、 工藝流程設(shè)計的任務(wù) ? 工藝流程設(shè)計的主要任務(wù)包括兩個方面： ? 一是確定生產(chǎn)流程中各個生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容 、順序和組合方式 ， 達(dá)到由原料制得所需產(chǎn)品的目的； ? 二是繪制工藝流程圖 ， 要求以圖解的形式表示生產(chǎn)過程中 ， 當(dāng)原料經(jīng)過各個單元操作過程制得產(chǎn)品時 ， 物料和能量發(fā)生的變化及其流向 ， 以及采用了哪些化工過程和設(shè)備 ， 再進一步通過圖解形式表示出化工管道流程和計量控制流程 。 第二節(jié) 工藝流程設(shè)計 ? 應(yīng)按步驟逐步解決以下問題： ? (1) 確定整個流程的組成 。 ? (2) 確定每個過程或工序的組成 。 ? (3) 確定工藝操作條件 。 ? (4) 控制方案的確定 。 ? (5) 合理利用原料及能量 。 ? (6) 制定三廢的處理方案 。 ? (7) 制定安全生產(chǎn)措施 。 第二節(jié) 工藝流程設(shè)計 ? 二、工藝流程設(shè)計的方法 ? 一般都是將一個工藝流程分為四個重要部分，即 原料預(yù)處理過程、反應(yīng)過程、產(chǎn)物的后處理（分離凈化）和三廢的處理過程 。 ? 一般的工作方法如下： ? (1) 以反應(yīng)過程為中心 。 ? (2) 原料預(yù)處理過程 。 第二節(jié) 工藝流程設(shè)計 ? (3)產(chǎn)物的分離凈化。 ? ① 除了獲得目的產(chǎn)物外 ， 由于存在副反應(yīng) ， 還生成了副產(chǎn)物 。 ? ② 由于反應(yīng)時間等條件的限制或受反應(yīng)平衡的限制 ，原料轉(zhuǎn)化率較低 ， 產(chǎn)物中必然存在剩余的未反應(yīng)的原料 。 ? ③ 原料中含有的雜質(zhì)往往不是反應(yīng)需要的 ， 在原料的預(yù)處理中并未除凈 ， 因而在反應(yīng)中將會帶入產(chǎn)物中 ， 或者雜質(zhì)參與反應(yīng)而生成無用且有害的物質(zhì) 。 ? ④ 產(chǎn)物的集聚狀態(tài)要求 ， 也增加了后處理過程 。 某些反應(yīng)過程是多相的 ， 而最終產(chǎn)物是固態(tài)的 。 第二節(jié) 工藝流程設(shè)計 ? (4) 產(chǎn)品的后處理 。 ? (5) 未反應(yīng)原料的循環(huán)或利用以及副產(chǎn)物的處理 。 ? (6) 確定 “ 三廢 ” 排出物的處理措施 。 ? (7) 確定公用工程的配套措施 。 ? (8) 確定操作條件和控制方案 。 ? (9) 制定切實可靠的安全生產(chǎn)措施 。 ? (10) 保溫 、 防腐的設(shè)計 。 第二節(jié) 工藝流程設(shè)計 ? 三 、 工藝流程設(shè)計中的方案比較 ? 工業(yè)生產(chǎn)中，一個過程往往可以有多種方法來實現(xiàn)。 ? 一個優(yōu)秀的工程設(shè)計只有在多種方案的比較中才能產(chǎn)生 。 ? 進行方案比較首先要明確判據(jù) 。 ? 進行方案比較的基本前提是保持原始信息不變 。設(shè)計者只能采用各種工程手段和方法 ， 保證實現(xiàn)工藝規(guī)定的操作參數(shù) 。 [例 21] 用混酸硝化氯苯制備混合硝基氯苯 第三節(jié) 工藝流程圖 ? 把各個生產(chǎn)單元按照一定的目的要求有機地組合在一起 ， 形成一個完整的生產(chǎn)工藝過程 ， 并用圖形描繪出來 ， 即是工藝流程圖 。 ? 一、工藝流程圖的種類 ? 化工工藝圖中 ， 屬于工藝流程圖性質(zhì)的圖
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