化工工艺概论（第二版）第六章化工生产工艺流程

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1、《化工工艺概论》第二版第六章化工生产工艺流程TechnologicalProcessofChemicalProduction三大目标：知识目标能力目标素质目标第六章化工生产工艺流程第六章化工生产工艺流程知识目标：了解氨合成的工艺流程、聚氯乙烯生产工艺流程的特点。理解工艺流程配置方法及评价原则。第六章化工生产工艺流程能力目标：能掌握化工工艺流程的组成。能对生产工艺流程进行主要单元操作和设备的配置。能应用工艺流程评价原则和方法对工艺流程进行简单分析，并进行流程的改进。第六章化工生产工艺流程素质目标：能分析解释社会生活

2、中与化工生产相关的有关事件、现象，具备辩证唯物的思考能力。第六章化工生产工艺流程本章重点工艺流程的配置工艺流程的分析、评价与优化聚氯乙烯工艺流程解析氨合成工艺流程解析第六章化工生产工艺流程第一节概述Introduction第一节概述一、工艺流程的组成每个化工生产过程基本包括三个步骤，即原料的预处理、化学反应、产物的分离及精制。由于化工生产是以化学反应占主体的加工过程，故化工过程都是以化学反应过程为中心。化工过程的组成：化学处理过程(如氧化、还原、加氢、脱氢、硝化、卤化等)和物理处理过程(如加热、冷却、蒸馏、过滤等

3、)组成第一节概述工艺过程或工艺流程化工生产工艺流程反映了由若干个单元过程按一定的逻辑顺序组合起来，完成从原料变为目的产品的全过程。第一节概述二、工艺流程图最简单也最粗略的一种流程图是方框流程图（blookflowsheet）：方框之间用带箭头的直线连结，代表车间或设备之间的管线连结，箭头的方向表示物料流动的方向。简易流程示意图：以形象的图像、符号和代号来表示化工设备、管道和主要附件等。带控制点的工艺流程图：一般包括生产装置各层地平线及标高、设备示意图、设备流程号、物料及动力管线、主要阀件和管道附件、必要的计量控制

4、仪表、图例及标题栏等。第一节概述方框流程图醋酸乙烯酯合成工序工艺第一节概述醋酸乙烯酯合成工序工艺流程示意图第六章化工生产工艺流程第二节工艺流程的配置ConfigurationofTechnologicalProcess第二节工艺流程的配置一、工艺流程配置的一般原则1．工艺路线技术先进、生产操作安全可靠、经济指标合理有利2．物料和能量利用充分合理4．工艺流程连续化和自动化3．单元操作适宜，设备选型合理5．安全措施得当，三废治理有效6．工艺流程的整体性优化第二节工艺流程的配置二、工艺流程配置的方法1．原料预处理系统(

5、1)原料的选择和利用a.降低成本，尽可能选用价廉易得的原料；b.选择合适的工艺流程和最优的工艺条件，尽可能地提高原料的转化率、反应的选择性和目的产物的收率。(2)原料的预处理将原料转化成反应状态下的反应物，包括反应所需的主要原料、催化剂、溶剂、助剂和水等各种原料的贮存、制备、净化、干燥及配制等。第二节工艺流程的配置2．反应系统反应器一般为单台，可采用多台并联。当催化剂活性低，反应物转化率低时，可采用双台串联，反应物料先经过装有催化剂的反应器，后经过装有新催化剂的反应器。当反应吸热,放热时，需要配置加热器、加热炉,

6、冷却器、调温设备等。对于催化反应，需要配置催化剂的制备、回收、再生设备；流化床反应器需要有补加新催化剂的设备；当催化剂使用周期很短时，则反应器与再生器可组成一个整体。第二节工艺流程的配置3．反应产物的分离系统将反应生成的产物从反应系统中分离出来，进行精制、提纯，从而得到目的产品；尽可能实现原料、溶剂等物料的循环使用。第二节工艺流程的配置常用的分离方法分离方法进料状态分离介质分离原理精馏共沸精馏萃取精馏平衡闪蒸吸收吸附萃取结晶膜分离凝聚干燥液相、气液相液相、气液相液相、气液相液相、气液相气相气相、液相液相液相气相、

7、液相气相固相、液固相热量传递热量传递和液体共沸剂热量传递和液体溶剂热量传递或降低压力液体吸收剂固体吸附剂液体溶剂热量传递膜冷量传递热量传递和气体挥发度的不同挥发度的不同挥发度的不同挥发度的不同溶解度的不同吸收能力的不同溶解度的不同溶解度的不同渗透压或溶解度的不同选择性的凝聚挥发度的不同第二节工艺流程的配置4．能量综合利用化工生产是耗能大户，还要注意顾及节能问题。首先应认真研究换热流程和方案，最大限度地分级回收热能，如尽可能采用交叉换热、逆流换热，注意安排好换热顺序，提高传热速率等；其次要注意设备位置的相对高低，充

8、分利用位能输送物料，如高压设备的物料可自动进入低压设备，减压设备可以靠负压自动吸人物料，高位塔与加压设备的顶部设置平衡管有利于进料等。第二节工艺流程的配置工艺流程中一般包括的设备：(1)反应物输送设备鼓风机、离心泵、输送带等；(2)反应物净化设备除尘器、洗涤塔等；(3)反应物的混合设备混合器；(4)将反应物预处理到反应条件的设备预热器、压缩机、高压泵等；(5)反应物进行反