第五节 工艺流程设计方法与步骤.ppt

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1、第五节工艺流程设计方法与步骤（一）工艺流程设计的方法（二）工艺流程设计的步骤§2-5工艺流程设计方法与步骤（一）工艺流程设计的方法－－以反应过程为核心,以方案比较作决定⑴定反应器:根据反应过程的特点、产品要求、物料特性、基本工艺条件来决定采用反应器类型及决定采用连续操作，还是间歇性操作。有些产品不适合连续化操作，如同一生产装置生产多品种或多牌号产品时，用间歇操作，更为方便。§2-5工艺流程设计方法与步骤以反应过程为中心物料反应过程是否需外供能量或移出热量，都要在反应装置上增加相应的适当措施。如果反应需要在催化剂存在下进行，就须考虑催化反应的方式和催化剂的选择。一般说确定主反应过程

2、的装置，往往都有文献、资料可供参考，或有中试结果。现有工业化装置可以借鉴、参考，因此并不复杂。§2-5工艺流程设计方法与步骤（一）工艺流程设计的方法（一）工艺流程设计的方法根据反应特点，必然对原料提出要求，如纯度、温度、压力以及加料方式等。这就应根据需要采取预热（冷）、汽化、干燥、粉碎筛分、提纯精制、混合、配制、压缩等措施。这些操作过程就需要相应的化工单元操作，加以组合。通常不是一台两台设备或简单过程完成的。原料预处理的化工操作过程是根据原料性质、处理方法而选取不同的装置及不同的输送方式，从而可能设计出不同的流程。§2-5工艺流程设计方法与步骤(2)设计原料预处理过程根据反应原料

3、的特性和产品的质量要求，以及反应过程的特点，实际反应过程可能会出现下列情况:（一）工艺流程设计的方法①除了获得目的产物外，由于存在副反应，还生成了副产物。②由于反应时间等条件的限制或受反应平衡的限制，以及为使反应尽可能完全而有过剩组分。§2-5工艺流程设计方法与步骤(3)设计产物的后处理过程③原料中含有的杂质往往不是反应需要的，在原料的预处理中并未除净，因而在反应中将会带入产物中，或者杂质参与反应而生成无用且有害的物质。④产物的集聚状态要求，也增加了后处理过程。某些反应过程是多相的，而最终产物是固态的。因此用于产物的净化、分离的化工单元操作过程，往往是整个工艺过程中最复杂、最关键

4、的部分.（一）工艺流程设计的方法§2-5工艺流程设计方法与步骤（一）工艺流程设计的方法(5)设计未反应原料的循环或利用以及副产物的处理§2-5工艺流程设计方法与步骤(4)设计产品的后处理过程经过前述分离净化后达到合格的目的产品，有些是下一工序的原料，可加工成其他产品；有些可直接作为商品，往往还须进行后处理工作，如筛选、包装、灌装、计量、贮存、输送等过程。由于反应不是全部，剩余组分在产物处理中被分离出来，一般应循环回到反应设备中继续参与反应。（一）工艺流程设计的方法因此在化工开发和工程设计中必须研究和设计治理方案和流程，要做到“三废”治理与环境保护工程、“三废”治理工艺与主产品工艺

5、同时设计、同时施工，而且同时投产运行。按照国家有关规定，如果污染问题不解决，是不允许投产的。§2-5工艺流程设计方法与步骤(6)确定“三废”排出物的处理措施在生产过程中，不得不排放的各种废气、废液和废渣，应尽量综合利用，变废为宝，加以回收。无法回收的应妥善处理。“三废”中如含有有害物质，在排放前应该达到排放标准。（二）工艺流程设计的基本方法在生产工艺流程中必须使用的工艺用水（包括作为原料的软水、冷却水、溶剂用水以及洗涤用水等）、蒸汽（原料用汽、加热用汽、动力用汽及其他用汽等）、压缩空气、氮气等以及冷冻、真空都是工艺中要考虑的配套设施。至于生产用电、上下水、空调、采暖通气都是应与其

6、他专业密切配合的.§2-5工艺流程设计方法与步骤(7)确定公用工程的配套措施（一）工艺流程设计的方法一个完善的工艺设计除了工艺流程等以外，还应把投产后的操作条件确定下来，这也是设计要求。这些条件包括整个流程中各个单元设备的物料流量（投料量）、组成、温度压力等，并且提出控制方案（与仪表控制专业密切配合）以确保能稳定地生产出合格产品来。§2-5工艺流程设计方法与步骤(8)确定操作条件和控制方案（一）工艺流程设计的方法在工艺设计中要考虑到开停车、长期运转和检修过程中可能存在各种不安全因素，根据生产过程中物料性质和生产特点，在工艺流程和装置中，除设备材质和结构的安全措施外，在流程中应在适

7、宜部位上设置事故槽、安全阀、放空管、安全水封、防爆板、阻水栓等以保证安全生产。§2-5工艺流程设计方法与步骤(9)制定切实可靠的安全生产措施（一）工艺流程设计的方法这是在工艺流程设计中的最后一项工作，也是施工安装时最后一道工序。流程中应根据介质的温度、特性和状态以及周围环境状况决定管道和设备是否需要保温和防腐。§2-5工艺流程设计方法与步骤(10)保温、防腐的设计（一）工艺流程设计的方法一个优秀的工程设计只有在多种方案的比较中才能产生。进行方案比较首先要明确判据，工程上常用的判据