生物工程工厂设计3工艺流程设计.ppt

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1、第三章工艺流程设计第一节概述生产工艺设计是总体设计的主导，它起着贯穿全过程并且组织协调各专业设计的作用，其它配套设计必须根据生产工艺提出的要求来进行设计，而工艺流程设计又是工艺设计中最重要的设计。按照产品的工艺技术成熟程度，分为两类：生产工艺流程设计试验工艺流程设计本章主要讨论生产工艺流程设计。工艺流程设计通过工艺流程图的形式，形象地反映由原料进入系统到产品输出的全过程，包括：（1）物料和能量的变化（2）物料的流向（3）产品生产所经历的工艺过程和使用的设备仪表一、工艺流程设计的作用工艺流程设计是在确定

2、生产方法的基础上进行的，并贯穿于整个工艺设计始终。在工艺设计中，工艺流程设计最先开始，最后结束。设计人员在设计工艺流程时，要做到认真仔细，反复推敲，努力设计出技术上先进可靠、经济上合理可行的工艺流程。二、工艺流程设计的任务1、选择生产方法，确定由原料到成品的各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式，即生产过程中物料和能量发生的变化及流向，应用的生物反应或化工过程及设备。2、绘制工艺流程图。工艺流程图:通过图解和必要的文字说明将原料变成产品（包括三废处理）的全部过程表示出来的图纸。工艺流程图不仅是工艺设计

3、各部分的设计基础，也是操作运行及检修的指南。第二节生产方法的选择和工艺流程的设计原则一、生产方法的选择二、工艺流程的设计原则一、生产方法的选择生产方法即工艺路线的选择，是生物工厂设计的关键。同一种产品的生产，可以采用不同的生产方法，不同原料，不同的生产线，不同的工艺流程。因此，选择生产方法是决定设计质量的关键一步，必须认真对待。如果产品只有一种生产方法，无须选择；如果产品有几种生产方法，就需逐个进行分析研究、比较、筛选。选择生产方法的主要依据如下：1、原料来源、种类和性质2、产品的质量和规格3、生产规

4、模4、技术水平5、建厂地区的自然环境6、经济合理性生产方法的选择原则生产方法的选择原则应突出以下三点：1、技术上先进性：就是技术上的先进和经济上的合理可行。具体包括：基建投资、产品成本、消耗定额和劳动生产率等方面的内容，应选择物料损耗小、循环量少，能量消耗小和回收利用好的生产方法。2、经济可靠性：是指所选择的生产方法是否成熟可靠（不成熟的工艺技术，会造成极大的浪费）。因此，对于尚在试验阶段的新技术、新工艺、新设备应慎重对待，要防止只考虑新的一面，而忽略不成熟、不稳妥的一面，坚持一切经过试验的原则，不允

5、许把未来的生产当作试验工厂进行设计。3、结合国情：在工厂设计时不能单从技术观点考虑问题，应结合具体国情例如：（1）消费水平及产品的消费趋势；（2）设备及电气仪表的制造能力；（3）原料等供应情况；（4）环境保护的有关规定和三废排放情况；（5）劳动就业与生产自动化关系；（6）资金筹措等情况。以上三项原则必须在生产方法的选择中全面衡量、综合考虑。具体收集的内容主要有以下几个方面：（1）国内外生产情况，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）安全技术及劳动保护措施；（5）综

6、合利用及三废处理等等。二、工艺流程的设计原则1、保证产品质量：保证产品质量符合国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求。2、尽量采用成熟的、先进的技术和设备。努力提高原料利用率，提高劳动生产率，降低水、电、汽及其他能量消耗，降低生产成本，使工厂建成后能迅速投产，在短期内达到设计生产能力和产品质量要求，并做到生产稳定、安全、可靠。3、尽量减少三废排放量。有完善的三废治理措施，以减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用；对于无法回收利用的，则须进行妥善处理。4、确保安全生产，以保证人身和设

7、备的安全。制定安全生产措施。5、生产过程尽量采用机械化和自动化，实现稳产、高产。确定整个生产工序或每台设备的各个不同部位要达到和保持的操作条件，选用合适的控制仪表。6、提高设备利用率。确定每个过程或工序的组成，采用多少设备和由哪些设备来完成这一生产过程，以及各种设备之间应如何连接，并明确每台设备的作用和它的工艺参数。第三节工艺流程的设计步骤生产工艺流程设计在整个工艺设计中最先开始。在初步设计和施工图设计阶段，都要进行不同深度的工艺流程设计。随着工艺及其他专业设计的展开，通常都需要对初步设计的工艺流程设

8、计进行局部修改。所以，生产工艺流程设计又是最后才完成。工艺流程一般分为五个重要部分(processsteps)：1、原料预处理生产方法确定之后，根据生产特点，对原料提出工艺条件要求，如纯度、温度、压力、加料方式等。2、反应过程根据生化过程的特点、产品的要求、物料特性、基本工艺条件来决定采用生化反应器类型和决定连续还是间歇性操作。3、下游技术工艺过程根据生化反应特性和产品质量要求，某一具体产品的分离提取工艺与下列情况有关：（1）细内产物或胞外产物；（2）原