第四章工艺流程设计请参照第1～3页认真修改1.ppt
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第四讲 工艺流程设计及其CAD(一)
具体收集的内容主要有以下几个方面。 ① 国内外生产情况，各种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、学术论文、技术专利； ④ 安全技术及劳动保护措施； ⑤ 综合利用及三废处理；
⑥ 生产技术是否先进（拟采用生产技术的水平）； ⑦ 设备的标准化和定型化及其制造、运输情况、自动化
小麦清理常用的方法
▪ （3）比重分选法 利用杂质和小麦比重的不同进 行分选的方法称为比重分选法。比重分选法需要介 质的参与，介质可以是空气和水。利用空气作为介 质的称为干法比重分选；利用水作为介质的称为湿 法比重分选。干法比重分选常用的设备有比重去石 机、重力分级机等，湿法比重分选常用的设备有去 石洗麦机等。
第四章 工艺流程设非常重要的环节。选用先进合理的工 艺流程并进行正确设计对食品工厂建成 投产后的产品质量、生产成本、生产能 力、操作条件等产生重要的影响。
工艺流程设计是原料到成品的整个生产过程
的设计。是根据原料的性质、成品的要求把所采 用的生产过程及设备组合起来，并通过工艺流程 图的形式，形象地反映了食品生产从原料到成品 （产品）的整个生产过程，其中包括物料及其理 化特性的变化、物料的流向以及生产中所经历的 工艺过程和使用的设备仪表。
2、主加工过程
根据加工过程的特点、产品的要求、物料特性、基本工 艺条件来决定采用何种加工装置类型和决定连续还是间歇性 操作。 3、产后处理
根据加工特性和产品质量要求，实际过程可能会出现下列 情况 ：
（1）副产物的产生。
（2）过剩原料回收分离。
（3）有害杂质净化。
（4）产物聚集状态 ，多相混合，需采用不同措施进行处理， 有时这些原因是制约生产的关键环节。
7、确定公用工程的配套措施
生产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。 还要考虑生产用电、上下水、空调、采暖通气都是 必须密切配合。
工艺路线的拟定PPT幻灯片
4) “自为基准”原则 研具材料一般为铸铁、铜、铝或硬木等
试分析并拟定工艺路线（4） 1) 精基准的选择原则:基准重合、统一基准、互为基准、自为基准 这条原则有两个含义：①工艺路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，然后再以精基准定位，加工其它表面。 定位误差应控制在工序公差的1/3～1/5之内； 磁力探伤、萤光检验主要用于工件表面质量的检验，通常安排在精加工的前后进行。 1）先加工基准面，再加工其它表面 2) “基准统一”原则 选择加工方法应考虑的因素： 试分析并拟定工艺路线（3） 缺点：基准不重合 （2）统一基准原则 01μm数量级的超精密加工之中 车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承 轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 方案①用得最多，在大批大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工 步加工的机床上。 这样可以保证定位稳定、准确，装夹工件往往也比较方便。 要考虑被加工材料的性质；
定位误差：由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸(通常指加 工表面对工序基准的距离尺寸)或位置要求方面的误差。
基准不重合误差：设计基准相对定位基准的理想位置在工序尺 寸要求方向上的最大位置变动量。基准不重合误差只有在采 用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。
2．基准不重合误差
设e面已加工好，今在铣床上用调整法加工f面和g面。 在加工f面时若选e面为定位基准，则f面的设计基准和定位基准都是 e面，基准重合，没有基准不重合误差，尺寸A的制造公差为TA。
，五粗、基 安准排一加2般工不顺）得序重的工复原使则件用。所用材料的性质、硬度和毛坯的质量；
试分析并拟定工艺路线（4） 1) 精基准的选择原则:基准重合、统一基准、互为基准、自为基准 这条原则有两个含义：①工艺路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，然后再以精基准定位，加工其它表面。 定位误差应控制在工序公差的1/3～1/5之内； 磁力探伤、萤光检验主要用于工件表面质量的检验，通常安排在精加工的前后进行。 1）先加工基准面，再加工其它表面 2) “基准统一”原则 选择加工方法应考虑的因素： 试分析并拟定工艺路线（3） 缺点：基准不重合 （2）统一基准原则 01μm数量级的超精密加工之中 车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承 轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 方案①用得最多，在大批大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工 步加工的机床上。 这样可以保证定位稳定、准确，装夹工件往往也比较方便。 要考虑被加工材料的性质；
定位误差：由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸(通常指加 工表面对工序基准的距离尺寸)或位置要求方面的误差。
基准不重合误差：设计基准相对定位基准的理想位置在工序尺 寸要求方向上的最大位置变动量。基准不重合误差只有在采 用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。
2．基准不重合误差
设e面已加工好，今在铣床上用调整法加工f面和g面。 在加工f面时若选e面为定位基准，则f面的设计基准和定位基准都是 e面，基准重合，没有基准不重合误差，尺寸A的制造公差为TA。
，五粗、基 安准排一加2般工不顺）得序重的工复原使则件用。所用材料的性质、硬度和毛坯的质量；
第四章工艺流程设计及
第2单元为主项编号，按工程规定的主项编号填写，采 用两位数字，从01开始，至99为止。
第3单元为管道顺序号，相同类别的物料在同一主项内
以流向先后为序编号。采用两位数字，从01开始，至99为 止。
以上三个精单品课元件组成管道号(管段号)
35
PG
13
H第 第 第
1
23
单 单单
元 元元
管道号（管段号）
10—300
工艺流程设计涉及面很广，它最先开始，最后 完成，是由浅入深、由定性到定量逐步分段进 行的。逐步得到工艺流程草图、工艺物料流程 图、带控制点工艺流程图、管道仪表流程图。
精品课件
8
工艺流程草图：主要用于物料衡算、能量衡算以及部分设 备的工艺计算，不编入设计文件。只定性标出物料从原料 转化为产品的过程。
③ 反应条件：维持各个反应在最适宜的工艺条件下 进行，不同性质的反应或需要不同条件的分阶段 的反应，宜在相应的各特殊设计的设备中进行。 不能在同一设备中进行多种条件要求不同的反应。
精品课件
5
④ 流动形态：设备的设计要考虑到流动形态对过 程的影响。举例：搅拌器）。
⑤ 操作控制：尽可能使操作和控制简单、灵敏和 有效。
精品课件11Fra bibliotek 精品课件12
4.1.3 工艺流程图的绘制
一、工艺流程草图 二、物料流程图 三、管道和仪表流程图
精品课件
13
精品课件
14
一、工艺流程草图
精品课件
15
1、工艺流程草图包括的三部分内容 ①设备示意图
按设备大致几何形状画出，甚至画方块图也可以
精品课件
16
②流程管线及流向箭头
包括全部物料管线和部分辅助管线．如水、汽、气等
第04章工艺流程设计PPT课件
17
物料流程包括：
1. 设备示意图 可按设备大致几何形状画出（或用方块图表
示）。设备位置的相对高低。不要求准确，但 要标出设备名称及位号。 2. 物流管线（流程线）及流向箭头
包括全部物流管线和部分辅助管线如：水、 气、压缩空气、冷冻盐水、真空等。 3. 必要的文字解释
包括设备名称、物料名称、物料流向、图例 （只要标出管线图，阀门、仪表等不必标出）
以反应过程为核心，逐个建立与之相关的其他生产过程及设备
1）进料方式，泵送还是靠位压； 2）进料是否需要预热，涉及设置预热问题； 3）塔底再沸的考虑，及塔底残夜的排出与储存问题； 4）塔顶蒸汽的冷凝及回流分布； 5）塔顶蒸汽冷凝液的冷却及存储
13
4. 原料预处理过程
（1）确定对原料的要求：纯度、温度、压力、加料方式等 （2）制定处理方法：提纯精制、预热、压缩、配制、混合等操作
产品 废料
12
工艺流程设计的一般方法：
1. 确定生产线数目
确定生产线数目是流，以满足产品品种的要求。 2. 确定操作方式
根据物料特性，反应特点，生产规模，工业化条件是否成熟等因素， 确定采用间歇操作还是连续操作。
3. 确定主要生产过程及设备
15
第二节 工艺流程图
工艺流程图是把各个生产单元按照一定的目 的要求，有机地组合在一起，形成一个完整 的生产工艺过程，并用图形描绘出来。
• 工艺流程示意图 • 全厂总工艺流程图或物料平衡图 • 物料流程图(PFD) • 带控制点的工艺流程图(PID)
16
一、工艺流程示意图
根据不同深度有时又称工艺流程草图、 方案流程图，是在工艺路线选定后，进行概 念性设计时完成，不编入设计文件。 依据：可行性报告中的工艺路线 目的：解决工艺技术问题 一般有物料流程、图例、标题栏三部分组成
物料流程包括：
1. 设备示意图 可按设备大致几何形状画出（或用方块图表
示）。设备位置的相对高低。不要求准确，但 要标出设备名称及位号。 2. 物流管线（流程线）及流向箭头
包括全部物流管线和部分辅助管线如：水、 气、压缩空气、冷冻盐水、真空等。 3. 必要的文字解释
包括设备名称、物料名称、物料流向、图例 （只要标出管线图，阀门、仪表等不必标出）
以反应过程为核心，逐个建立与之相关的其他生产过程及设备
1）进料方式，泵送还是靠位压； 2）进料是否需要预热，涉及设置预热问题； 3）塔底再沸的考虑，及塔底残夜的排出与储存问题； 4）塔顶蒸汽的冷凝及回流分布； 5）塔顶蒸汽冷凝液的冷却及存储
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4. 原料预处理过程
（1）确定对原料的要求：纯度、温度、压力、加料方式等 （2）制定处理方法：提纯精制、预热、压缩、配制、混合等操作
产品 废料
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工艺流程设计的一般方法：
1. 确定生产线数目
确定生产线数目是流，以满足产品品种的要求。 2. 确定操作方式
根据物料特性，反应特点，生产规模，工业化条件是否成熟等因素， 确定采用间歇操作还是连续操作。
3. 确定主要生产过程及设备
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第二节 工艺流程图
工艺流程图是把各个生产单元按照一定的目 的要求，有机地组合在一起，形成一个完整 的生产工艺过程，并用图形描绘出来。
• 工艺流程示意图 • 全厂总工艺流程图或物料平衡图 • 物料流程图(PFD) • 带控制点的工艺流程图(PID)
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一、工艺流程示意图
根据不同深度有时又称工艺流程草图、 方案流程图，是在工艺路线选定后，进行概 念性设计时完成，不编入设计文件。 依据：可行性报告中的工艺路线 目的：解决工艺技术问题 一般有物料流程、图例、标题栏三部分组成
《工艺流程设计》PPT课件
搜集资料要重点搜集那些为自己研究所需要的资料也要了解和掌握那些观点不一或与自己构思相对立的资料这样才能全面的比较对照分析从而得出正确的或比自己构思更加先进的结论化工设计20052006学年designchemicalengineering化工设计化工设计2生产方法比较确定技术经济安全主要优缺点数据作为比较依据选出符合我国国情化工设计20052006学年designchemicalengineering化工设计化工设计1满足产品性能规格的要求项目产品应尽可能比老产品有更好的性能费用2尽量采用先进生产指标符合国情垃圾处理技术化工设计20052006学年designchemicalengineering化工设计化工设计若拟引进专有技术或者专利必须对引进技术的软硬件进行充分的调查研究对比多家供应商的技术先进性可靠性和购买专有技术或者专利所需的费用
化工设计（2005-2006学年)
7
Design of Chemical Engineering 化工设计
• （3）工艺路线必须具备工业化生产条件 • （若拟引进专有技术或者专利，必须对引 进技术的软、硬件进行充分的调查研究， 对比多家供应商的技术先进性、可靠性和 购买专有技术或者专利所需的费用。）
22:18
化工设计（2005-2006学年)
6
Design of Chemical Engineering 化工设计
• 3选择生产方法时注意事项 • （1）满足产品性能规格的要求（项目产品 应尽可能比老产品有更好的“性能费用 比”）。
• （2）尽量采用先进生产指标（符合国情， 垃圾处理技术）
22:18
22:18
化工设计（2005-2006学年)
2
Design of Chemical Engineering 化工设计
化工设计（2005-2006学年)
7
Design of Chemical Engineering 化工设计
• （3）工艺路线必须具备工业化生产条件 • （若拟引进专有技术或者专利，必须对引 进技术的软、硬件进行充分的调查研究， 对比多家供应商的技术先进性、可靠性和 购买专有技术或者专利所需的费用。）
22:18
化工设计（2005-2006学年)
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Design of Chemical Engineering 化工设计
• 3选择生产方法时注意事项 • （1）满足产品性能规格的要求（项目产品 应尽可能比老产品有更好的“性能费用 比”）。
• （2）尽量采用先进生产指标（符合国情， 垃圾处理技术）
22:18
22:18
化工设计（2005-2006学年)
2
Design of Chemical Engineering 化工设计
《工艺流程》课件
详细描述
绿色化工艺流程强调在生产过程中减少对环境的污染和资源 的消耗，通过采用清洁生产技术和绿色材料，降低能耗和排 放，提高资源利用效率。同时，绿色化工艺流程还能够降低 生产成本，提高企业的市场竞争力。
个性化工艺流程
总结词
随着消费者需求的多样化，个性化已经成为工艺流程的重要发展方向。
详细描述
个性化工艺流程以满足消费者个性化需求为目标，通过定制化生产和小批量生 产等方式，提供多样化的产品和服务。同时，个性化工艺流程还能够缩短产品 上市时间，提高企业的市场响应速度。
06
实践与应用
实际生产中的应用案例
案例一
某机械制造企业的工艺流程优化 。通过改进工艺流程，提高生产 效率，降低成本，最终实现企业
效益的提升。
案例二
某化工企业的工艺流程改造。针 对原有工艺流程中存在的问题， 进行技术升级和流程再造，提高
产品质量和环保性能。
案例三
某食品加工企业的工艺流程创新 。通过引入新技术和设备，简化 工艺流程，提高生产效率，满足
设备与工具的安全操作
强调设备与工具的安全操作规程，以防止事故发生。
工艺参数
01
工艺参数的设定
根据工艺需求设定合适的工艺 参数。
02
工艺参数的控制
提供工艺参数的控制方法，以 确保工艺过程的稳定性和产品
质量。
03
工艺参数的优化
探讨如何优化工艺参数以提高 产品质量和降低生产成本。
工艺方法
工艺方法的确定
市场需求。
学生实践环节指导
实践一
学生分组进行实际生产 流程调研，了解生产过 程中的工艺流程和技术
要求。
实践二
学生根据所学知识，对 实际生产流程进行分析 和优化，提出改进方案
绿色化工艺流程强调在生产过程中减少对环境的污染和资源 的消耗，通过采用清洁生产技术和绿色材料，降低能耗和排 放，提高资源利用效率。同时，绿色化工艺流程还能够降低 生产成本，提高企业的市场竞争力。
个性化工艺流程
总结词
随着消费者需求的多样化，个性化已经成为工艺流程的重要发展方向。
详细描述
个性化工艺流程以满足消费者个性化需求为目标，通过定制化生产和小批量生 产等方式，提供多样化的产品和服务。同时，个性化工艺流程还能够缩短产品 上市时间，提高企业的市场响应速度。
06
实践与应用
实际生产中的应用案例
案例一
某机械制造企业的工艺流程优化 。通过改进工艺流程，提高生产 效率，降低成本，最终实现企业
效益的提升。
案例二
某化工企业的工艺流程改造。针 对原有工艺流程中存在的问题， 进行技术升级和流程再造，提高
产品质量和环保性能。
案例三
某食品加工企业的工艺流程创新 。通过引入新技术和设备，简化 工艺流程，提高生产效率，满足
设备与工具的安全操作
强调设备与工具的安全操作规程，以防止事故发生。
工艺参数
01
工艺参数的设定
根据工艺需求设定合适的工艺 参数。
02
工艺参数的控制
提供工艺参数的控制方法，以 确保工艺过程的稳定性和产品
质量。
03
工艺参数的优化
探讨如何优化工艺参数以提高 产品质量和降低生产成本。
工艺方法
工艺方法的确定
市场需求。
学生实践环节指导
实践一
学生分组进行实际生产 流程调研，了解生产过 程中的工艺流程和技术
要求。
实践二
学生根据所学知识，对 实际生产流程进行分析 和优化，提出改进方案
工艺路线及工艺流程设计ppt课件
为了确保工艺过程的操作条件，对物流 及设备需要确定控制方案，并选用合适 的控 制仪表。在设计中要考虑正常生产、开 停车和检修所需的各种状态。
此外还要增补遗漏的管线、阀门，以及 采样、放净、排空等设施，初步完善控 制系统，最后完成工艺流程图。
15
5. 合理利用原料及能量 未反应的原料返回进行循环利用；回收溶剂；能力 的回收及综合利用。
10
3. 全面分析对比
(1)几种技术路线在国内外采用的情况及 发展趋势； (2)产品的质量情况； (3)生 产能力及产品规格； (4)原材料、能量 消耗情况； (5)建设费用及产品成本； (6)三废的产生及治理情况；(7)其他特殊 情况。
11
1. 流程框图：在确定初步方案时，一般采用流程框图
说明工业生产中所采用的技术路线。
用量及供应，主要基建材料的用量及供应；(10)厂址、 地质、水文、气象等资料； (11)车间(装置)环境与周围 的情况。
9
2. 落实设备
对各种生产方法中所用的设备，分清国 内已有定型产品的、需要进口的及国内 需重新设计制造的三种类型，并对设计 制造单位的技术力量、加工条件、材料 供应及设计、制造的进度加以了解。
29
(4)控制仪表与主流程设备管道及辅助管道 有联系时应分别在流程图和辅助管道上 适当表示。
30
(5)各种管道的标注方法。
+ 在工艺管道及仪表流程图、辅助管道及仪表系统图、管道布置 图上的全部管道及有关表格均需分段标注流体代号、管道代号、 管径、管道等级及隔热代号。
+ 管道上直接排入大气的放空短管以及就地排放的短管，阀后直 排大气无出气管的安全阀前入口管等，此时的管道和短管，连 同它们的阀门、管件等均编入其所在的主管道。
此外还要增补遗漏的管线、阀门，以及 采样、放净、排空等设施，初步完善控 制系统，最后完成工艺流程图。
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5. 合理利用原料及能量 未反应的原料返回进行循环利用；回收溶剂；能力 的回收及综合利用。
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3. 全面分析对比
(1)几种技术路线在国内外采用的情况及 发展趋势； (2)产品的质量情况； (3)生 产能力及产品规格； (4)原材料、能量 消耗情况； (5)建设费用及产品成本； (6)三废的产生及治理情况；(7)其他特殊 情况。
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1. 流程框图：在确定初步方案时，一般采用流程框图
说明工业生产中所采用的技术路线。
用量及供应，主要基建材料的用量及供应；(10)厂址、 地质、水文、气象等资料； (11)车间(装置)环境与周围 的情况。
9
2. 落实设备
对各种生产方法中所用的设备，分清国 内已有定型产品的、需要进口的及国内 需重新设计制造的三种类型，并对设计 制造单位的技术力量、加工条件、材料 供应及设计、制造的进度加以了解。
29
(4)控制仪表与主流程设备管道及辅助管道 有联系时应分别在流程图和辅助管道上 适当表示。
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(5)各种管道的标注方法。
+ 在工艺管道及仪表流程图、辅助管道及仪表系统图、管道布置 图上的全部管道及有关表格均需分段标注流体代号、管道代号、 管径、管道等级及隔热代号。
+ 管道上直接排入大气的放空短管以及就地排放的短管，阀后直 排大气无出气管的安全阀前入口管等，此时的管道和短管，连 同它们的阀门、管件等均编入其所在的主管道。
工艺流程设计教材(PPT 121页)
• 三废：废气、废液、废渣;
• 所含有害物质在排放前应该达到排放标准；
• 尽量综合利《工用业，三变废废处为理宝新工；艺污新染技问术题与不检测解控决制，标 不允许投准产规范及环境影响评价实用手册》
《工业三废（废水、废气、废物）相关法律
• 相关政策法法规规条文释义与违法处理程序、标准及案例
分析实务全书》 《化学工业职业标准·化工三废处理工》 《工厂与环境--三废的弊害与治理》 《国外石油化工三废 》
19
化工设计 Design of Chemical Engineering
20
化工设计 Design of Chemical Engineering
(4) 确定控制方案
a 离心泵的流量控制
21
化工设计 Design of Chemical Engineering
b 液位控制
22
化工设计 Design of Chemical Engineering
设项目，必须保证在其服务期限内有足够的、稳 定的原料来源。
7
化工设计 Design of Chemical Engineering
3．合理性
①中国人民的消费水平及各种化工产品的消费趋势；
②中国化工机械设备及电气仪表的制造能力；
③中国化工生产所用的化工原材料及设备用金属 材料的供应情况；
④中国环境保护的有关规定和化工生产中三废排 放情况；
⑤劳动就业与化工生产自动化水平的关系； ⑥资金筹措和外汇贮备情况。
8
化工设计 Design of Chemical Engineering
2.1.2 生产方法和工艺流程设计的步骤 3 • (1) 搜集资料，调查研究
（技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工 程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术 路线的发展情况与动向等）
• 所含有害物质在排放前应该达到排放标准；
• 尽量综合利《工用业，三变废废处为理宝新工；艺污新染技问术题与不检测解控决制，标 不允许投准产规范及环境影响评价实用手册》
《工业三废（废水、废气、废物）相关法律
• 相关政策法法规规条文释义与违法处理程序、标准及案例
分析实务全书》 《化学工业职业标准·化工三废处理工》 《工厂与环境--三废的弊害与治理》 《国外石油化工三废 》
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化工设计 Design of Chemical Engineering
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化工设计 Design of Chemical Engineering
(4) 确定控制方案
a 离心泵的流量控制
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化工设计 Design of Chemical Engineering
b 液位控制
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化工设计 Design of Chemical Engineering
设项目，必须保证在其服务期限内有足够的、稳 定的原料来源。
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化工设计 Design of Chemical Engineering
3．合理性
①中国人民的消费水平及各种化工产品的消费趋势；
②中国化工机械设备及电气仪表的制造能力；
③中国化工生产所用的化工原材料及设备用金属 材料的供应情况；
④中国环境保护的有关规定和化工生产中三废排 放情况；
⑤劳动就业与化工生产自动化水平的关系； ⑥资金筹措和外汇贮备情况。
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化工设计 Design of Chemical Engineering
2.1.2 生产方法和工艺流程设计的步骤 3 • (1) 搜集资料，调查研究
（技术路线特点、工艺参数、原材料和公用工 程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术 路线的发展情况与动向等）
第四章工艺流程设计请参照第1～3页认真修改1资料PPT课件
吸入管阻力
方 案 吸入支管调节
调节蒸汽量
离心压缩机
n 在进出口处应设有切断阀 n 出口处应设有止回阀 n 氢气压缩机出口处应设有双切断阀 n 吸入口处有灰尘或机械杂质应设过滤器 n 往复式压缩机各断应设立气液分离器 n 离心式压缩机应设立反飞动放空管线 n 燃、易爆有毒气体应设有气体转换装
置和防爆装置。
4.1.1 工艺设计中涉及的问题
n 1 流程的组成 n 2 工序的组成 n 3 操作条件 n 4 控制方案的确定 n 5 合理利用能量和原料 n 6 确定公用工程的配套设施 n 7 确定三废治理方案及三废为数量 n 8 制定安全措施
4.1.2 工艺流程设计
n 反应过程 n 原料预处理过程 n 产物的后处理 n 产品的后处理 n 未反应物质的循环利用与副产品的处理 n 确定“三废”治理方案 n 确定操作条件和控制方案 n 制定切实可靠的安全措施 n 保温、防腐措施
法控制塔压
n e)当冷凝器位于回流罐下方时，可采用 浸没式冷凝器塔压控制方案
(2)馏出物中含有少量不凝性气体。
(3)馏出物中有效多不凝性气体。
B．精馏塔的温度控制
n 分馏塔塔顶温度
n 再沸器温度
n c．精馏塔流量的控制
n D．精馏塔的液位控制
反应釜 单回路温度控制方案
串联式温度控制方案
4.2 流程图绘制方法
n 1、图纸尺寸及线条要求 n 2、设备绘制方法 n 3、物料管道和辅助管道绘制方法 n 4、图纸名称 n 5、辅助管道及仪表系统图 n 6、物料代号 n 7、自控及仪表表示
4.3带控制点的工艺流程图
n 用图例表示出全部工艺流程图
n 表示物料和辅助管道的流向及管道上 的阀门，异径管等有关附件
方 案 吸入支管调节
调节蒸汽量
离心压缩机
n 在进出口处应设有切断阀 n 出口处应设有止回阀 n 氢气压缩机出口处应设有双切断阀 n 吸入口处有灰尘或机械杂质应设过滤器 n 往复式压缩机各断应设立气液分离器 n 离心式压缩机应设立反飞动放空管线 n 燃、易爆有毒气体应设有气体转换装
置和防爆装置。
4.1.1 工艺设计中涉及的问题
n 1 流程的组成 n 2 工序的组成 n 3 操作条件 n 4 控制方案的确定 n 5 合理利用能量和原料 n 6 确定公用工程的配套设施 n 7 确定三废治理方案及三废为数量 n 8 制定安全措施
4.1.2 工艺流程设计
n 反应过程 n 原料预处理过程 n 产物的后处理 n 产品的后处理 n 未反应物质的循环利用与副产品的处理 n 确定“三废”治理方案 n 确定操作条件和控制方案 n 制定切实可靠的安全措施 n 保温、防腐措施
法控制塔压
n e)当冷凝器位于回流罐下方时，可采用 浸没式冷凝器塔压控制方案
(2)馏出物中含有少量不凝性气体。
(3)馏出物中有效多不凝性气体。
B．精馏塔的温度控制
n 分馏塔塔顶温度
n 再沸器温度
n c．精馏塔流量的控制
n D．精馏塔的液位控制
反应釜 单回路温度控制方案
串联式温度控制方案
4.2 流程图绘制方法
n 1、图纸尺寸及线条要求 n 2、设备绘制方法 n 3、物料管道和辅助管道绘制方法 n 4、图纸名称 n 5、辅助管道及仪表系统图 n 6、物料代号 n 7、自控及仪表表示
4.3带控制点的工艺流程图
n 用图例表示出全部工艺流程图
n 表示物料和辅助管道的流向及管道上 的阀门，异径管等有关附件
《工艺流程设计》课件
费，提高生产效率。
降低生产成本
优化工艺流程可以降低 原材料、能源和人力成
本，提高经济效益。
提升产品质量
通过合理的工艺流程设 计，可以保证产品质量
的稳定性和可靠性。
保障生产安全
合理的工艺流程设计可 以降低生产事故的风险
，保障生产安全。
工艺流程设计的原则
01
02
03
04
科学性
工艺流程设计应遵循科学原理 和技术规律，确保生产过程的
科学性和可行性。
经济性
工艺流程设计应考虑经济效益 ，在满足生产需求的前提下，
尽量降低成本。
环保性
工艺流程设计应注重环境保护 ，减少对环境的负面影响，实
现绿色生产。
创新性
工艺流程设计应积极采用新技 术、新工艺、新材料，推动产
业升级和创新发展。
02
工艺流程设计的基本步骤
确定设计目标
01
02
03
明确目标
《工艺流程设计》ppt课件
• 工艺流程设计概述 • 工艺流程设计的基本步骤 • 工艺流程设计中的关键要素 • 工艺流程设计的实践应用 • 工艺流程设计的未来发展
01
工艺流程设计概述
定义与特点
定义
综合性
工艺流程设计是指根据生产需求和工艺要 求，对生产过程进行合理的安排和规划， 以实现高效、低耗、优质的生产目标。
在开始设计之前，需要明 确工艺流程设计的目标， 包括提高生产效率、降低 成本、优化资源利用等。
市场调研
了解市场需求和竞争状况 ，为设计提供方向和依据 。
技术评估
评估现有技术和设备，确 定是否需要进行技术升级 或引进新设备。
进行流程分析
流程图绘制
降低生产成本
优化工艺流程可以降低 原材料、能源和人力成
本，提高经济效益。
提升产品质量
通过合理的工艺流程设 计，可以保证产品质量
的稳定性和可靠性。
保障生产安全
合理的工艺流程设计可 以降低生产事故的风险
，保障生产安全。
工艺流程设计的原则
01
02
03
04
科学性
工艺流程设计应遵循科学原理 和技术规律，确保生产过程的
科学性和可行性。
经济性
工艺流程设计应考虑经济效益 ，在满足生产需求的前提下，
尽量降低成本。
环保性
工艺流程设计应注重环境保护 ，减少对环境的负面影响，实
现绿色生产。
创新性
工艺流程设计应积极采用新技 术、新工艺、新材料，推动产
业升级和创新发展。
02
工艺流程设计的基本步骤
确定设计目标
01
02
03
明确目标
《工艺流程设计》ppt课件
• 工艺流程设计概述 • 工艺流程设计的基本步骤 • 工艺流程设计中的关键要素 • 工艺流程设计的实践应用 • 工艺流程设计的未来发展
01
工艺流程设计概述
定义与特点
定义
综合性
工艺流程设计是指根据生产需求和工艺要 求，对生产过程进行合理的安排和规划， 以实现高效、低耗、优质的生产目标。
在开始设计之前，需要明 确工艺流程设计的目标， 包括提高生产效率、降低 成本、优化资源利用等。
市场调研
了解市场需求和竞争状况 ，为设计提供方向和依据 。
技术评估
评估现有技术和设备，确 定是否需要进行技术升级 或引进新设备。
进行流程分析
流程图绘制
工艺流程设计PPT教案
肥煤、焦煤第、23页瘦/共21煤4页 存放要小于 60~90昼夜。
3．煤的化学性质
煤的风化是指逐渐氧化，使煤失去光泽，碎裂成小块或粉末，煤 的粘结性下降，干馏时焦油产率降低，氢气减少，一氧化碳、二 氧化碳增加，烃类物减少，热值降低，着火点下降。
在选煤厂设计中应注意对易风化、自燃的煤类的防护，在储煤场、煤仓 的设计中要考虑相应措施。
（3）煤和矸石的泥化性
煤和矸石的泥化是指矸石或煤浸 水后碎散成细泥的现象。
泥化程度试验按GB/T26918-2011 《选煤厂煤的转筒泥化试验方法》 进行。
如果矸石泥化程度严重，会造成生 产循环水粘度迅速增高，影响分选 过程，使煤泥回收、洗水净化和闭 路循环变得十第19分页/共2困14页难。
工艺流程设计
会计学
1
第一节 煤质资料分析之采样要求
选煤厂设计的关键是采用：既适合原煤实际特性，又满足 煤炭用户需求的加工方法。
原煤煤质资料是制定选煤工艺流程、进行流程计算和设备 选型的基本依据。
煤质资料必须可靠，其可靠性决定着设计流程和选用设备 的合理性。煤质资料的可靠性取决于煤样的来源以及试验 的精确性，采样和试验必须严格按照国家标准进行。
2.煤的物理性质:
密度 脆度 煤和矸石的泥化性 安息角 摩擦角等。
第12页/共214页
（1）煤的密度
真密度
用于计算煤的质量
包含煤的孔隙 煤
的
视密度
密
主要用于计算煤的储藏量等计算
度
堆密度
包含煤块间隙 主要煤仓设计等计算
第13页/共214页
（1）煤的密度
①真密度 真密度是在20℃时煤的单位
（4）安息角（静止角）
表3-3 不同产品安息角数值
3．煤的化学性质
煤的风化是指逐渐氧化，使煤失去光泽，碎裂成小块或粉末，煤 的粘结性下降，干馏时焦油产率降低，氢气减少，一氧化碳、二 氧化碳增加，烃类物减少，热值降低，着火点下降。
在选煤厂设计中应注意对易风化、自燃的煤类的防护，在储煤场、煤仓 的设计中要考虑相应措施。
（3）煤和矸石的泥化性
煤和矸石的泥化是指矸石或煤浸 水后碎散成细泥的现象。
泥化程度试验按GB/T26918-2011 《选煤厂煤的转筒泥化试验方法》 进行。
如果矸石泥化程度严重，会造成生 产循环水粘度迅速增高，影响分选 过程，使煤泥回收、洗水净化和闭 路循环变得十第19分页/共2困14页难。
工艺流程设计
会计学
1
第一节 煤质资料分析之采样要求
选煤厂设计的关键是采用：既适合原煤实际特性，又满足 煤炭用户需求的加工方法。
原煤煤质资料是制定选煤工艺流程、进行流程计算和设备 选型的基本依据。
煤质资料必须可靠，其可靠性决定着设计流程和选用设备 的合理性。煤质资料的可靠性取决于煤样的来源以及试验 的精确性，采样和试验必须严格按照国家标准进行。
2.煤的物理性质:
密度 脆度 煤和矸石的泥化性 安息角 摩擦角等。
第12页/共214页
（1）煤的密度
真密度
用于计算煤的质量
包含煤的孔隙 煤
的
视密度
密
主要用于计算煤的储藏量等计算
度
堆密度
包含煤块间隙 主要煤仓设计等计算
第13页/共214页
（1）煤的密度
①真密度 真密度是在20℃时煤的单位
（4）安息角（静止角）
表3-3 不同产品安息角数值
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4.2 流程图绘制方法
1、图纸尺寸及线条要求 2、设备绘制方法 3、物料管道和辅助管道绘制方法 4、图纸名称 5、辅助管道及仪表系统图 6、物料代号 7、自控及仪表表示
4.3带控制点的工艺流程图
用图例表示出全部工艺流程图
表示物料和辅助管道的流向及管道上 的阀门，异径管等有关附件
气流输送 吸送式 (1）保证物料和灰尘不会飞速外扬： (2)适宜于物料从几处向一处集中输送； (3)适用于堆积面广或存放在深处的物料输送； (4)进料方式比压送系统中的供料器简单； (5)对卸料口、除尘器的严密性要求高，致使这两 种设备构造较复杂； (6)输送量、输送距离受到限制，且动力消耗较高。
4.3.1.1 输送设备的自控流程设计 离心泵
泵的入口和出口均需设置切断阀 为了防止未启动时物料的倒流，在其出口处
应安装止回阀 在出口处应安装压力表，以便观察其工作压
力 出口管径一般与泵的管口一致或放大一档，
以减少阻力 泵体与泵的切断阀前后管线都应设置放净阀
泵的控制方法
离心泵
泵流量控制
塔底应设置供开停车用的排液பைடு நூலகம்，阀门宜直接连接在 塔底开口处。
设有多个进料口的塔，其每条进料管道上均应设置切 断阀。
对于同一产品有多个抽出口的塔，其每条抽出管道上 均应设置切断阀。
根据工艺过程要求向塔顶馏出线注入其他介质时，其 接管上应设置止回阀和切断阀。
A．塔顶的压力控制
a．常压塔：不必设置压力控制系统 b．减压塔
以图例表示出控制回路、仪表的参数、 功能、仪表的位号和控制方法
标出全部设备的位号和名称
表示全部管道的管道代号、管径、材 料、保温等情况
4.3.1 单元设备的自控流程
输送设备
固态
皮带式，滚筒式，斗式，风力 输送，真空泵等
输送 设备
液态 泵 气态 风机，压缩机，真空泵等
4.3.1 单元设备的自控流程
调节蒸汽量
离心压缩机
在进出口处应设有切断阀 出口处应设有止回阀 氢气压缩机出口处应设有双切断阀 吸入口处有灰尘或机械杂质应设过滤器 往复式压缩机各断应设立气液分离器 离心式压缩机应设立反飞动放空管线 燃、易爆有毒气体应设有气体转换装
置和防爆装置。
压缩机工作要求：
单级叶轮压缩机流量一般不小于额定流量50%； 多级一般不小于额定流量75%~80%
直接节流 常用，不宜用于Q≤30% Q额 旁路调节 流量调节幅度大，但效率低
变速法
节能，但投资大
容积式泵
容积泵
往复泵 适用于气体，高压，不宜液体，
齿轮泵
可用于气体和液体
螺杆泵 旋涡泵
适用于液体，高压，不宜气体 适用于气体，低压
容积式泵控制
旁路调节 改变转速 改变冲程
真空泵
吸入管阻力
方 案 吸入支管调节
(1)改变不凝性气体的抽吸量。
(2) 改变旁路吸人空气或惰性气体量。
c．加压塔 (1)在馏出物中不含或仅含微量不凝性气体。 a)用冷凝器的冷剂量来控制塔压 b)直接调节顶部气相流量来控制塔压 c)采用热旁路的方法控制塔压 d)用冷凝器排液量与热旁路相结合的方
法控制塔压
e)当冷凝器位于回流罐下方时，可采用 浸没式冷凝器塔压控制方案
(2)馏出物中含有少量不凝性气体。
(3)馏出物中有效多不凝性气体。
B．精馏塔的温度控制
分馏塔塔顶温度
再沸器温度
c．精馏塔流量的控制
D．精馏塔的液位控制
反应釜 单回路温度控制方案
串联式温度控制方案
反应器进料流量的控制 多种物料流量恒定控制方案
多种物料流量比值控制方案
特定过程及管路的流程
压送式
（1)适合于物料的大流量、长距离输送； (2)卸料器结构简单； (3)系统能够防止杂质、油和水的侵入； (4)容易造成粉尘外扬。
取样系统的设计
取样时需注意以下几点
1 所取的样品必须干净，并且有代表性; 2 取样时应避免介质排入大气; 3 注意人身安全，避免烫伤，避免有毒 介质接触皮肤或吸人体内。
1 流程的组成 2 工序的组成 3 操作条件 4 控制方案的确定 5 合理利用能量和原料 6 确定公用工程的配套设施 7 确定三废治理方案及三废为数量 8 制定安全措施
4.1.2 工艺流程设计
反应过程 原料预处理过程 产物的后处理 产品的后处理 未反应物质的循环利用与副产品的处理 确定“三废”治理方案 确定操作条件和控制方案 制定切实可靠的安全措施 保温、防腐措施
4 工艺流程设计
主要内容 介绍工艺流程的设计方法 工艺流程图的绘制方法 带控制点的工艺流程
教学重点 工艺参数控制方法
教学方法 以讲课为主
教学手段 多媒体与板书相结合
计划学时 6 学时
4.1.1 设计方法
一般化工工艺流程
包装
预处理
反应
分离
精制
贮存
4.1 设计方法
4.1.1 工艺设计中涉及的问题
取样系统流程设计—般注意事项 (1)取样点应选择在压力管道上，并应
在流动的工艺物料卞管道的低温部
位引出；
(2)对人体有害介质应设有防护措施; (3)流体取样，一般情况下宜选用循环
流程；
(4)取样介质温度，一般介质应小于40 度为宜。
取样流程 取样流程有直接取样流程和差压式
取样流程。差压式取样流程又有差压 式循环流程和差压式非循环流程。差 压式流程即取样时上游管和下游管有 一定的压力差，压差可以是阀门或是 调节阀，也可以是设备所形成的压力 降。差压式循环流程即介质从下游管 回到自身管道的系统。
流量旁路调节 控 制 改变叶片导向角度
改变转速
4.3.1.2 管壳式换热设备的自控流程
换热器的分类
蛇管或浸没式换热器
换
管式换热器 套管式换热器
热 设
列管式换热器
备
螺旋板式换热器
板式换热器
成形板式换热器
板翅式换热器
A、无相变的管壳式换热器自控方法
ΔT≤ Δt 调节冷流体
自
ΔT≥ Δt
控
调节热流体
ΔT≥150度， 两通调节
B、一侧有相变的管式换热器
有相变化的管式换热器
加热炉
(1)出炉温度控制，根据被加热介质的出炉温度 直接调节燃料量 。
(2)进料的流量控制。
精馏塔的自控流程（注意事项）
当塔顶产品量少，宜在开工前预先装入部分塔顶物料， 为此需要设置相应的装料管道；
塔顶应设置供开停车、吹扫放空用的排气阀，阀门宜 直接连接在塔底开口处。