化工原理工艺流程设计.pptx
合集下载
化工工艺流程图 ppt课件
对于表中未列出的设备和机器图例，可按实际外 形简化绘制，但在同一流程图中，同类设备的外形 应一致。
ppt课件
16
设备类别
表7-2 工艺流程图上的设备、机器图例
代号
图例
塔
T
反应器 R
ppt课件
17
设备类别
代号
图例
容器 （槽、罐） V
泵
P
ppt课件
18
2.管道流程线的表示方法
用规定的图形符号和文字代号，详细表示所需的全部管 道、阀门、主要管件（包括临时管道、阀门和管件）、公用 工程站和隔热等。
ppt课件
7
工艺原pp则t课件流程图
8
工艺原则流程图通常采用按工艺流程 顺序，自左至右展开图的形式表示，设备 以示意的图形或符号表示（表7-2），并用 细实线画出，流程图中的主要物料流程的 流程线用粗实线表示，流程方向用箭头画 在流程线上。
当物料经过设备产生变化时，可在流程 的起始部分和物料产生组分变化的设备之 后，在流程线上用指引线引出并列表标注 （指引线及表格线皆用细实线绘制）。标 注出物料变化前后各组分的名称、流量、 质量分数或摩尔分数和每项的总和数等 （标注项目可按需要酌量增减）。
ppt课件
9
某丙烯酸甲酯装p置pt课局件部工艺原则流程图
10
三、工艺管道仪表流程图(PID)
也称带控制点的工艺流程图。是借助统一规定的 图形符号和文字代号，用图示的方法把建立石油化 工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及 主要管件，按其各自功能，在满足工艺要求和安全、 经济的前提下组合起来，以起到描述工艺装置的结 构和功能的作用。
加氢裂化命题方向
依照流程描述画图 带仪表控制点的流程图改错
ppt课件
16
设备类别
表7-2 工艺流程图上的设备、机器图例
代号
图例
塔
T
反应器 R
ppt课件
17
设备类别
代号
图例
容器 （槽、罐） V
泵
P
ppt课件
18
2.管道流程线的表示方法
用规定的图形符号和文字代号，详细表示所需的全部管 道、阀门、主要管件（包括临时管道、阀门和管件）、公用 工程站和隔热等。
ppt课件
7
工艺原pp则t课件流程图
8
工艺原则流程图通常采用按工艺流程 顺序，自左至右展开图的形式表示，设备 以示意的图形或符号表示（表7-2），并用 细实线画出，流程图中的主要物料流程的 流程线用粗实线表示，流程方向用箭头画 在流程线上。
当物料经过设备产生变化时，可在流程 的起始部分和物料产生组分变化的设备之 后，在流程线上用指引线引出并列表标注 （指引线及表格线皆用细实线绘制）。标 注出物料变化前后各组分的名称、流量、 质量分数或摩尔分数和每项的总和数等 （标注项目可按需要酌量增减）。
ppt课件
9
某丙烯酸甲酯装p置pt课局件部工艺原则流程图
10
三、工艺管道仪表流程图(PID)
也称带控制点的工艺流程图。是借助统一规定的 图形符号和文字代号，用图示的方法把建立石油化 工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及 主要管件，按其各自功能，在满足工艺要求和安全、 经济的前提下组合起来，以起到描述工艺装置的结 构和功能的作用。
加氢裂化命题方向
依照流程描述画图 带仪表控制点的流程图改错
化工工艺流程图(共68张PPT)
某丙烯酸甲酯装置局部工艺原则流程图
三、工艺管道仪表流程图(PID)
也称带控制点的工艺流程图。是借助统一规定的图 形符号和文字代号，用图示的方法把建立石油化工工艺 装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件， 按其各自功能，在满足工艺要求和安全、经济的前提下 组合起来，以起到描述工艺装置的结构和功能的作用。
管道流程上除应绘制流向箭头及用文字标明来源或去向外 ，还应对每条管道进行标注。施工流程图上的管道应标注三个 部分，即管道号、管径和管道等级（见有关标准）。
管道及仪表流程图上的物料代号
物料 代号
物料名称
物料 代号
物料名称
物料 代号
A 空气
GO 填料油
PG
AM 氨
H氢
PL
BD 排污
HM 载热体
PW
BF 锅炉给水
3102
E-3102/A-F 原 料 -蜡 油 换 热 器
E -3 1 0 1/A -H 原 料 -柴 油 换 热 器
接 C-102底 液 控 原 料 油 去 分 馏 塔 底
蜡 油 自 P-3108来
蜡油回流去分馏塔 蜡油去 E3106
蜡 油 自 P3107来 柴 油 去 E-3105 柴 油 自 P-3105来
因此，它不仅是设计、施工的依据，而且也是企业管 理、试运行、操作、维修和开停车等各方面所需同的完 整技术资料的一部分。
工艺管道仪表流程图(PID)的基本内容
规定的类别图形符号和文字代号表示装置工艺 过程的全部设备、机械和驱动机，包括需就 位的备用设备和生产用的移动式设备，并进 行编号和标注。
规定的图形符号和文字代号，详细表示所需的 全部管道、阀门、主要管件（包括临时管道 、阀门和管件）、公用工程站和隔热等，并 进行编号和标注。
化工制图工艺流程图.pptx
➢(3) 文字注解
➢①在流程图的下方或图纸的其他空白 处列出各设备的编号和名称。
➢②在管线的上方或右方用文字注明物 料的名称。
➢③在流程线的起始和终了处注明物料 的名称来源及去向。
➢2．图例
➢图例中只须标出管线图例。阀门、仪 表等无须标出。
➢3．设备一览表
➢设备一览表也只包括序号、位号、设 备名称和备注，有时可省略设备一览 表和图框。工艺流程草图是一种示意 性的从左至右的展开图。
➢二、工艺流程草图：
➢工艺流程草图亦称方案流程图、流程 示意图、流程简图，是用来表达整个 工厂或车间生产流程的图样。它是设 计开始时供工艺方案讨论常用的流程 图，亦是工艺流程图设计的依据。
➢定性地标出由原料转化成产品的变化， 流向顺序以及生产中采用的各种化工 单元及设备。
➢生产工艺流程草图一般由物料流程、 图例和设备一览表等三个部分组成。
➢1．物料流程
➢(1) 设备示意图。图中的设备只画出大 致轮廓和示意结构，甚至可以用一个 方框代替。设备的相对位置高低也不 要求准确，备用设备在流程草图中一 般省略不画。但设备一般都要编号， 并在图纸空白处按编号顺序集中列出 设备名称。
➢(2) 流程管线及流向箭头。流程草图中 应画出全部物料管线和一部分动力管 线（如水、蒸汽、压缩空气和真空 等）。物料管线用粗实线画出，动力 管线用中粗实线画出。在管线上用箭 头表示物料的流向。
➢2、设备的表示方法一般按比例 用细实线绘制，画出能够显示形状特 征的主要轮廓。
➢(2)相对位置：设备间的高低和相对位 置，一般也按比例绘制。低于地面的 需相应画在地平线以下，尽可能地符 合实际安装情况。对于有位差要求的 设备，还要注明其限定尺寸。
➢(3)相同系统（或设备）的处理：两个 或两个以上相同的系统（或设备）， 一般应全部画出。只画出一套时，被 省略部分的系统，则需用细双点划线 绘出矩形框表示。框内注明设备的位 号、名称，并绘出引至该套系统（或 设备）的一段支管。
化工工艺设计..PPT课件
原料浓度和纯度要考虑如下因素： （1）杂质对反应的影响 （2）杂质对催化剂的影响 （3）对惰性杂质，考虑原料浓度降低后对主反应绝对速率
和主副反应相对速率的影响 （4）原料浓度对反应产物提纯系统的影响 （5）提高原料浓度和纯度所需的代价 （6）提高原料浓度，分离出的其他副产品的价值 3.产品规格：考虑因素与原料规格相同。 4.原料消耗：占成本因素第一位。应作为设计指标在设计开
14
.
1.概念设计：根据研究提供的概念和数据，确定流 程和工艺条件及主要设备的形式和材质，三废处 理措施等，最终得出基建投资和产品成本等主要 技术经济指标。
2.中试装置设计：中试的目的是验证基础研究得到 的规律，考察从小试到中试的放大效应。内容基 本上和工程设计相同，但规模小
3.基础设计：内容包括将要建设的生产装置的一切 技术要点。它将作为工程设计的依据，基础设计 须详细说明工业生产过程、主要的工艺特点、反 应原理及行性报告的内容如下： （1）总论：项目名称、主办单位名称、企业性质及法人、
可行性研究的依据、可行性研究的主要内容和 论据、评价的结论性意见、存在问题和建议等 并附上主要技术经济指标表 （2）需求预测：国内外需求和产品的价格分析 （3）产品的生产方案及生产规模 （4）工艺技术方案：包括工艺技术方案的选择、物料平 衡和消耗额定、主要设备的选择、工艺和设备 拟采用标准化的情况等内容 （5）原材料、燃料及水电汽的来源与供应
15
.
1.3.3 设计程序
接受任务
厂址选择 技术考察
编制项目建议书 可行性研究报告
复查厂址 设备采购
初步设计 施工图设计 施工配合
试车、考核
工程总结、设计回访
项目后评价
16
预可行性研究 提出初勘要求 提出详勘要求
和主副反应相对速率的影响 （4）原料浓度对反应产物提纯系统的影响 （5）提高原料浓度和纯度所需的代价 （6）提高原料浓度，分离出的其他副产品的价值 3.产品规格：考虑因素与原料规格相同。 4.原料消耗：占成本因素第一位。应作为设计指标在设计开
14
.
1.概念设计：根据研究提供的概念和数据，确定流 程和工艺条件及主要设备的形式和材质，三废处 理措施等，最终得出基建投资和产品成本等主要 技术经济指标。
2.中试装置设计：中试的目的是验证基础研究得到 的规律，考察从小试到中试的放大效应。内容基 本上和工程设计相同，但规模小
3.基础设计：内容包括将要建设的生产装置的一切 技术要点。它将作为工程设计的依据，基础设计 须详细说明工业生产过程、主要的工艺特点、反 应原理及行性报告的内容如下： （1）总论：项目名称、主办单位名称、企业性质及法人、
可行性研究的依据、可行性研究的主要内容和 论据、评价的结论性意见、存在问题和建议等 并附上主要技术经济指标表 （2）需求预测：国内外需求和产品的价格分析 （3）产品的生产方案及生产规模 （4）工艺技术方案：包括工艺技术方案的选择、物料平 衡和消耗额定、主要设备的选择、工艺和设备 拟采用标准化的情况等内容 （5）原材料、燃料及水电汽的来源与供应
15
.
1.3.3 设计程序
接受任务
厂址选择 技术考察
编制项目建议书 可行性研究报告
复查厂址 设备采购
初步设计 施工图设计 施工配合
试车、考核
工程总结、设计回访
项目后评价
16
预可行性研究 提出初勘要求 提出详勘要求
化工设计概论之工艺流程设计PPT(共103页)
反 应
产品 分离
产品 精制
贮存 包装
一、概念设计
1.工艺路线的流程化
将这六个过程详细地加以研究，具体 化到各个过程需要哪些化工单元操作加以 组合，各化工单元操作又需要什么样的装 备、设备、机械，这些单元操作的运行参 数以及它们的运行次序，物料在化工单元 操作中的“流水线”关系，以保证获得预 期质量和数量的产品，这个将工艺过程具 体化的设计过程，称为工艺路线的流程化。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计步骤 工艺流程设计一开始，首先进行概
念设计或方案设计，设计出工艺流程草图， 经物料计算后，再设计出工艺物料流程图， 当设备计算结束时，开始绘制初步设计的 管道及仪表流程图，只有当车间设计结束， 进一步修改流程图后才能最后画出正式的 施工图阶段的管道及仪表流程图。
第三节 工艺流程设计
产控制和管理。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计是工艺设计的核心，它 通过工艺流程图的形式，形象地反映化 工生产由原料输入到产品输出的过程， 其中包括物料和能量发生的变化，物料 的流向以及生产中所经历的工艺过程和 使用的设备仪表等。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的主要任务
（1）确定生产流程中各个过程的具体内容， 顺序和组织方式，操作条件，控制方案，确定 “三废”治理方案，确定安全生产措施，达到 加工原料以制得所需产品的目的。
（2）在工艺流程设计的不同阶段，绘制不 同的工艺流程图。
第三节 工艺流程的设计
工艺流程设计的原则
(1)尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟 的科学技术成就，以保证产品质量。
(2)充分利用原料，努力提高原料利用率，提高生 产率，采用高效率的设备，降低原材料消耗及 水电汽消耗，降低产品的生产成本，降低投资 和操作费用，以便获得最佳的经济效益。
化工设计工艺流程设计 ppt课件
ppt课件
26
原料路线的选择原则 ⑴．原料来源的可靠性
原料数量和质量的稳定可靠供应是进行生产的基本条 件。 ⑵．尽可能选择当地或附近的原料 即可确保来源，又能减少运输费用和货运量。 ⑶．经济型 采用不同的原料路线所造成的经济效果，不能单单 只看原料本身的价格。 ⑷．资源利用的合理
他是根据原料性质、处理方法而选择不同的装置 及不同的输送方式，从而设计出不同的流程。
ppt课件
19
3反应合成阶段：
可能是多步反应组成的反应网络（多个反应器）。
多个反应器之间可能穿插着分离单元操作。
主反应过程反应装置的设计和选择，是工业生产过程中的 核心部分，也是工艺是否成功的关键所在。因此，在设计 中除可参考借鉴有关数据外，建设单位必须提供反应装置 的完整设计数据。
ppt课件
21
二、什么是流程组织
1、流程组织的定义 权衡技术与经济、安全、工程等方面的因素，在过程
开发实验的基础上，结合专家化工生产过程的实际经 验，将某个化工过程的原料准备、反应合成、产物分 离三个阶段的有关单元操作有机地组合在一起，形成 一个较优的工艺流程。 2、流程组织的结果 画出一个详细的流程草图（包含所有的工艺流股）， 并根据过程开发实验的结果，确定流程中的合适的已 知设计条件。 流程组织是化工工艺设计的“龙头”。
流程（尤其是关键设备）的操作弹性； 5、重视流程的运行安全问题； 6、从经济角度，节省流程的固定投资，减少流程的
操作费用； 7、重视副产品回收，同步考虑环保因素；
ppt课件
24
四、流程组织的具体任务
流程组织的具体任务 1、原料的预处理； 2、反应途径的合成与挑选； 3、专用地址分配； 4、分离技术的选择； 5、分离顺序的选择； 6、能量集成与管理(热交换网络)；
化工工艺流程图(PPT 68页)
某石油化工厂总流程图
某石油化工厂物料平衡图
二、工艺原则流程图
也称物料流程图，是在总工艺流程的基础上， 分别表示各车间内部工艺物料流程。
一般是以装置为单位，以图形与表格综合 的表达形式，反映工艺设计计算中的物料衡 算与热量衡算等的图样。它是全厂总工艺流 程图或物料平衡图的基础上，对某一具体装 置生产过程的进一步展示。它既可用作提供 审查的资料，又可作为进一步设计的依据， 还可供生产操作时参考。
总工艺流程图
工艺原则流程图（方案流程图）
工艺管道仪表流程图(PID)
一、总工艺流程图
也称物料平衡图，它是在设计或开发方 案时，为总说明部分进行可行性论证时提 供的图样，用于表示全厂各生产装置之间 主要的流程路线及物料衡算的结果。
图中各车间（工段）用细实线画成长方框 来表示，流程线中的主要物料用粗实线表 示，流程方向用箭头画在流程线上，图上 还需注明车间名称、原料及半成品的名称、 平衡数据和来源去向等。
5.安全生产、试车、开停车和事故处理在图上 需要说明的事项，包括工艺系统对自控、管 道等有关专业的设计要求和关键设计尺寸。
通过工艺管道及仪表流程图可以了解：
（1）设备的数量、名称和位号。 （2）主要物料的工艺流程。 （3）其他物料的工艺流程。 （4）通过对阀门及控制点分析，了解生产过程
的控制情况。
TI 3101A
开工柴油来
VI7D3101
LI
3102
开工蜡油来 VI6D3101
开 工 线 自 E-3114 VI5D3101
VI8D3101
开工油外甩
VI4D3101
原 料 油 去定的图形符号和文字代号，详细表示所 需的全部管道、阀门、主要管件（包括临时 管道、阀门和管件）、公用工程站和隔热等， 并进行编号和标注。
《化学工艺学》化工生产过程及流程 ppt课件
（2）改进操作条件;
（3）催化剂有助于开发新的反应过程，发展新的化工技术; （4）催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。
ppt课件
25
2.4.1 催化剂的基本特征
催化剂有以下三个基本特征:
（1）催化剂是参与了反应的，但反应终了时，催化剂本 身未发生化学性质和数量的变化; （2）催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速用）， 但不能改变平衡; （3）催化剂具有明显的选择性
乙烯的收率=50%*85.7%*100%=42.9%
例2 丙烷脱氢生产丙烯时，原料丙烷处理量为3000kg/h， 丙烷单程转化率为70%，丙烯选择性为96%，求丙烯产量。 解：丙烯产量=3000*70%*96%*42/44=1924.4(kg/h) ppt课件
11
2.2.3 平衡转化率和平衡产率的计算
ppt课件 32
2.5 反应过程的物料衡算和热量衡算
物料衡算和热量衡算是化学工艺的基础之一，通过物 料、热量衡算，计算生产过程的原料消耗指标、热负荷和
产品产率等，为设计和选择反应器和其他设备的尺寸、类
型及台数提供定量依据；可以核查生产过程中各物料量及 有关数据是否正常，有否泄漏，热量回收、利用水平和热 损失的大小，从而查出生产上的薄弱环节和限制部位，为 改善操作和进行系统的最优化提供依据。
低，也愈有利于产物的后处理，故工业催化剂的选择性应较 高。
ppt课件 28
③寿命 系指其使用期限的长短，寿命的表征是生产单 位量产品所消耗的催化剂量，或在满足生产要求的技术水平
上催化剂能使用的时间长短，有的催化剂使用寿命可达数年
有的则只能使用数月。 催化剂的寿命影响因素：化学稳定性、热稳定性、 机械 稳定性、耐毒性。 ④其他 如廉价、易得、无毒、易分离等。
化工原理课程的设计26页PPT
2
3
4
5
6
7
8
号
N精NETT 4.25
y 0.91 0.795 0.660 0.543 0.373 0.202 0.085 0.023 4
x 0.70 0.466 0.304 0.211 0.118 0.054 0.020 0.005
5
≤xF
≤xW
N提
N'T ET'
14.615
工艺条件及有关物性数据的计算
塔板主要工艺尺寸
• 溢流装置计算： • 因塔径D=1.0m，所以可选取单溢流弓形降液管，采用凹
形受液盘。( 此种溢流方式液体流径较长，塔板效率较高 ，塔板结构简单，加工方便，在直径小于2.2m的塔中被广 泛使用。)各项计算如下： • 1) 堰长lw • 可取lw=0.60D=0.60×1.0=0.60m • 2) 溢流堰高度hw • 由hw=hL－how • 选用平直堰，( 溢流堰板的形状有平直形与齿形两种，设 计中一般采用平直形溢流堰板。) 堰上层液高度how由下 列公式计算，即有： how2.84E(Lh)32
4）降液管底隙高度ho
ho= Lh/（3600×lw×uo'）取uo'=0.07m/s 则ho=0.00055×3600/(3600×0.60×0.07) =0.0406 m﹥ 0.006m 故降液管底隙高度设计合理。
选用凹形受液盘，深度 hW'' 50mm
塔板布置：
1) 塔板的分块
因为D≥ 800mm，所以选择采用分块式，查可得，塔板可分为3块。
故 A a 2 0 .31 0 .45 2 6 0 .3 52 1 5 1 0 .48 2 6 s0 i1 5 0 0 n . .4 3 6 1 0 .5 5 5m 3 2
化工工艺流程图ppt课件
设备名称
设备类别代号（摘自HG/T2051.35-1992）
设备类别 塔 泵 工业炉 换热器 反应器 起重设备 压缩机 火炬、烟囱 容器 其它机械 其它设备 计量设备
代号 T P
F
E
R
L
C
S
V
M
X
W
塔 ( T )： tower 反应器（R） reactor 压缩机(C) compressor
槽 罐（V ）vat
在初步设计阶段，完成物料衡算 时绘制
在方案流程图的基础上绘制的内 容较为详细的一种工艺流程图
（带控制点的工艺流程图）
这几种图由于要求不同，其内容和表达的重点也不一 致，但彼此之间却有着密切的联系。
可编辑课件PPT
节目录
2
主菜单
3.2 方案流程图
3.2.1 方案流程图的作用及内容
作用：表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程， 及所使用的设备和机器。用于设计开始时的工艺方 案的讨论，也可作为施工流程图的设计基础。
当一个系统中包括两个或两个以上完全相同的局部系统 时，可以只画出一个系统的流程，其他系统用双点画线的 方框表示，在框内注明系统名称及其编号。
可编辑课件PPT
节目录
14
主菜单
3.4 带控制点的工艺流程图
3.4.2 管道流程线的画法及标注
名称
主要物料管道
其他物料管道
引线、设备、管 件、阀门、仪表
等图例
施工流程图的内容：
设备示意图：带接管口的设备示意图，注写设备位号及名
称；
管道流程线：带阀门等管件和仪表控制点（测温、测压、测
流量及分析点等）的管道流程线，注写管道代号；
对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明；
《化工工艺图设计》PPT课件
ห้องสมุดไป่ตู้精选ppt
5
❖ 二、绘图的比例及图幅
❖ 化工绘图的比例通常采用1:5, 1:10, 1:15 等几种，但考虑到化工设备的特殊性，也可
采用1:6,、1:30等比例。对于和基本视图采用 不同比例的局部放大图、剖视的局部图等必 须分别标明其比例。一般在辅助视图上方，
采用如
I 、 AA M5：1 M2：1
ppt精选版31一生产工艺流程草图生产方法确定后可进行生产工艺流程草图的绘制绘制依据是可行性研究报告中提出的工艺路线绘制不需在绘图技术上花费时间而把主要精力用在工艺技术问题上它只是定性地标出由原料转变为产品的变化流向顺序以及采用的各种化工过程及设备生产工艺流程草图一般由物料流程图例标题栏三部分组成
化工工艺图
❖ 3、强度计算
❖ 根据工艺条件中确定的工作压力及在工艺计算中确定的筒 体大致直径，结合选择的具体材料，利用一定的力学原理 (一般为薄壳理论)，确定筒体的厚度：一般封头的厚度也可 以和筒体取一样的厚度。
精选ppt
14
❖ 4、具体尺寸确定
❖ 确定物料进出管的长度、直径及安装位置； 换热器中折流板的大小、厚度及安装的间
方法表示，若图形不按比例
绘制，则采用如
AA 不按比例
方法表示。
❖ 化工专业图样的图幅除按国家《机械制图》
标准外，还允许将2号图纸加长其短边后使用，
加长量应按短边的1/2倍递增，如594×630。
精选ppt
6
❖ 一个合理的图幅需满足以下条件： ❖ ⑴ 化工设备的全部内容包括明细栏、技
术特性表、管口表等相关内容全部布置在 图幅上； ❖ ⑵ 图面各内容布局合理、匀称美观； ❖ ⑶ 比例大小合理。 三、图面安排 ❖ 图12—1所示为常见的化工图幅安排。 四、尺寸标注
化工原理工艺流程设计
新型材料的应用：随 着科技的发展，新型 材料不断涌现，如高 分子材料、纳米材料 等，这些材料具有优 异的性能和特性，对 工艺流程设计提出了
新的要求和挑战。
添加标题
新能源的开发利用： 随着环保意识的提高， 新能源的开发利用成 为未来发展的重要趋 势。新能源如太阳能、 风能等具有清洁、可 再生的特点，对化工 工艺流程设计提出了
智能化技术：通过人工智能、机器学习等技术，实现工艺流程的智能化控 制、故障诊断和预测性维护，提高生产效率和安全性。
数字化和智能化结合：将数字化和智能化技术相结合，实现工艺流程的全 面优化和控制，提高生产效率和降低成本。
未来发展趋势：随着技术的不断进步和应用，数字化和智能化在工艺流程 设计中的应用将越来越广泛，成为未来发展的重要趋势。
绿色化学和环保在工艺流程设计中的重要性
绿色化学的概念和原则：介绍绿 色化学的基本理念和原则，如减 少废物、减少能源消耗、使用可 再生资源和催化剂等。
绿色化学在工艺流程设计中的应 用：介绍绿色化学在化工工艺流 程设计中的应用，如采用高效催 化剂、优化反应条件、利用可再 生能源等。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
能量衡算：计算工艺流程中各种 能量（如热量、机械能等）的输 入和输出，用于优化能源利用和 减少能耗
实例分析：以具体的化工工艺流 程为例，分析物料衡算和能量衡 算的具体应用和重要性
化工单元操作和设备选型
化工单元操作： 包括流体流动、 传热、传质等基 本过程
设备选型：根据 工艺要求和操作 条件选择合适的 设备，如泵、换 热器、塔器等
设备性能参数： 如流量、扬程、 传热面积等
设备维护与优化 ：对设备进行定 期检修、保养， 确保设备正常运 行，提高设备效 率
新的要求和挑战。
添加标题
新能源的开发利用： 随着环保意识的提高， 新能源的开发利用成 为未来发展的重要趋 势。新能源如太阳能、 风能等具有清洁、可 再生的特点，对化工 工艺流程设计提出了
智能化技术：通过人工智能、机器学习等技术，实现工艺流程的智能化控 制、故障诊断和预测性维护，提高生产效率和安全性。
数字化和智能化结合：将数字化和智能化技术相结合，实现工艺流程的全 面优化和控制，提高生产效率和降低成本。
未来发展趋势：随着技术的不断进步和应用，数字化和智能化在工艺流程 设计中的应用将越来越广泛，成为未来发展的重要趋势。
绿色化学和环保在工艺流程设计中的重要性
绿色化学的概念和原则：介绍绿 色化学的基本理念和原则，如减 少废物、减少能源消耗、使用可 再生资源和催化剂等。
绿色化学在工艺流程设计中的应 用：介绍绿色化学在化工工艺流 程设计中的应用，如采用高效催 化剂、优化反应条件、利用可再 生能源等。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
能量衡算：计算工艺流程中各种 能量（如热量、机械能等）的输 入和输出，用于优化能源利用和 减少能耗
实例分析：以具体的化工工艺流 程为例，分析物料衡算和能量衡 算的具体应用和重要性
化工单元操作和设备选型
化工单元操作： 包括流体流动、 传热、传质等基 本过程
设备选型：根据 工艺要求和操作 条件选择合适的 设备，如泵、换 热器、塔器等
设备性能参数： 如流量、扬程、 传热面积等
设备维护与优化 ：对设备进行定 期检修、保养， 确保设备正常运 行，提高设备效 率
《工艺流程设计》PPT课件_OK
9
Design of Chemical Engineering 化工设计
（7）治理三废消除污染（应考虑对环境和操作人员的影
响，是否会产生“三废”和不安全因素，有无保护和治理措施，是否会破坏 自然环境和生态平衡。引进新的工业项目时要避免“倾倒环境垃圾”现象。）
（8）提高自动化水平
10
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。） • （4）对各项技术经济指标进行比较 • （5）操作连续化问题
8
Design of Chemical Engineering 化工设计
22
Design of Chemical Engineering 化工设计
• 原料预处理
反应过程
三废处理
•
产物后处理
• 总之“一切为了产品，一切为了反应”
23
Design of Chemical Engineering 化工设计
• A．以反应过程为核心 • 根据反应过程的特点、物性和工艺条件决定反应器类型及操作方式。 • (1)操作方式（连续、间歇） • (2)能量供给、移出方式 • (3)催化反应。 • 如果反应需要在催化剂存在下进行，应从催化反应的装置形式进行考虑，同时选择相
• 2、工艺方面 • 各溢流管很难工作，当扬液过多时，过量的酸液可自计量槽沿溢流管线返回常压酸性
储槽 • 3、储存运输方面 • 增加一台泵，其中作用将储槽中酸液输送到扬液器中，别处用于将槽车中酸液通过软
管吸到泵中后打入到储槽。
化工工艺图 ppt课件
按工程总负责人给定的主项编号填写，采用两位 数字，从01开始，最大为99。 ③ 设备顺序号
按同类设备在工艺流程中流向的先后顺序编制， 采用两位数字。 ④ 相同设备的数量尾号
两台或两台以上相同设备并联时，位号前三项相 同，再用不同的数量尾号予以区别，按数量和排列顺 序依次以大写英文字母A，B，C…作为每台设备尾号。 2)设备名称
4)管道公称通径 以m为单位，只注数字不必注出单位。
5)管道等级 管道等级由管道的公称压力、管道顺序号、
管道材质的类别三个单元组成，如图1-19所示。
ppt课件
36
ppt课件
37
3.1.4 工艺管道及仪表流程图的作图步骤
1．根据需要先用细实线绘制地坪、楼板、操作台台 面等基准面线。
2．按照流程从左至右用细实线画出设备(机器)的规定 图例，并使各设备(机器)横向间留有一定的间距， 以便布置管道流程线。设备(机器)的高低位置，尽 可能符合实际安装情况。
5．分别对设备(机器)，管道等进行标注。 6．填写标题栏。 7．把图中所采用的部分规定(如图例，符号，设备位
号，物料代号，管道编号以及自控仪表)，在工艺 过程中所采用的检测和控制系统的图例、符号、代 号等以图表形式绘制成首页图，以便更好地了解和 使用各设计文件。
ppt课件
39
3.2 设备布置图
设备布置设计中，一般应提供设备布置图、设备
(2)管道轴测图 表达一个设备至另一个设备(或另 一管道)间的一段管道及其所附管件、阀等具体布置 情况的立体图样。
(3)管架图 表达管架的零部件图样。
(4)管件图 表达管件的零部件图样。
其中管架图、管件图按机械图样要求绘制。
ppt课件
42
管道布置图的内容，如图3-2所示，管道布置图一般包 括以下内容：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16
流程图中设备的绘制和标注方法
设备的绘制
常用设备的外形画法可参照图例绘制，如附 录2表2－1。若没有图例，可绘其象征性的简 单外形，以表明该设备的特征；
在流程图上一律不表示设备的支脚、支架、 基础和平台；
设备的布置，原则上按流程图自左至右，要 求图面饱满匀称，清晰整齐；
17
18
19
返20 回
当工艺流程比较复杂，辅助系统图应分开绘制。
在辅助系统流程中，辅助管道只绘制与设备相连 的进出口一段支管，并注明代号、编号及管道规格， 而辅助管道总管与分管相连的部分由辅助系统图来表 示。
15
4.2.2 流程图图面绘制要求
流程图图纸尺寸及线条要求 （1）图幅尺寸
原则上一个主项画一张图，其幅面一般采用1号或2号图纸， 如流程复杂，可分成几部分进行绘制。
（2）设备图例比例
使图面视觉美观 ： 过高、过大或过小的设备，其外形可以适当缩小或放大
（3）线条要求
主要物料管道用粗实线（0.9mm）； 辅助物料管道用中粗实线（0.6mm）； 设备轮廓、管道上的各种附件、局部地坪线、尺寸线、仪 表引出线及连接线用细实线（0.3mm）。
13
D．物料流程图（P.93 图4-64）
※用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备； ※用箭头表示物流方向； ※标注工艺设备的位号和名称； ※用表格形式表示出各流股的温度、压力、流量、组分含量百 分比；在有热量变化的过程或设备旁，标出热量计算值。
E．公用工程系统图
※用方框、文字表示使用公用工程的工艺设备及过程； ※用箭头表示物流方向。
1、确定整个流程的组成 2、确定每个工序的组成 3、确定操作条件 4、确定控制方案 5、确定物流和能量的合理利用方案 6、确定公用工程的配套设施 7、确定三废治理方法 8、确定安全生产措施 9、画出工艺流程图
6
确定整个流程的组成 例如：合成氨生产工艺
煤 或 油
造 气
水 蒸 气
变 换
精 炼
己内酰胺生产工艺
R 101
××反应器
注：设备位号应与初步设计一致，若施工图设计中设备增加，则 位号应按顺序增补；如有取消，原有设备位号不再使用。 22
流程图物料管道绘制方法 管道、管件及管道附件表示方法 管道、管件及管道附件图例及常用阀门图例，
如附录2附表2－2和附物料除用粗虚线表示外，还要写出物料名称。
在初步设计、扩初设计和施工设计各个阶段， 随着工艺专业和其他专业设计工作的进展，不 断地进行补充和修改，然后在最后才完成，
它贯穿于整个设计过程 由浅入深 由定性到定量 逐步分阶段进行
4
4.1.1工艺流程设计的原则
工艺流程设计应遵守以下几个原则： 1、产品质量原则：
尽可能采用先进设备、先进的生产方法和成熟的流程。 2、资源利用原则：
N H 3
合 成
苯
加氢
氧化
羟胺
肟化重排
返回
H2
O2
硝 酸 H2
7
确定各个过程或工序的组成 例如:合成氨工艺中的变换工段
H 2 , N 2 , C O ， C O 2 变 换 反 应
少 量 惰 性 气 体
水 洗
碱 洗
变换反应： 水洗 碱洗
CO H2O CO2 H2 CO2 H2O H2CO3 CO2 NaOH Na2CO3 H2O
11
4.2 流程图绘制方法
各设计阶段的设计成果表现为各种图纸、表格及说明 不同的设计阶段有不同的工艺流程图
项目建议书、 全厂（车间、总装置）物料流程图 可行性研究阶段 工段方案流程图
物料流程图 初步设计阶段 带控制点工艺流程图
施工图阶段
带控制点工艺流程图 辅助管道系统与蒸汽伴管系统图
12
4.2.1 基本要求
14
F．带控制点的工艺流程图（P.93 图4-65）
（1）用图例表示出全部工艺设备。 （2）用图例表示工艺物料和辅助管道的流向及工艺物
料管道上的阀门，异径管等有关附件，但不必绘出法 兰、弯头、三通等一般管件，流程图管道的连接位置 应与配管图基本一致。 （3）用图例表示出控制回路、仪表的参数、功能、仪 表位号和控制方法。 （4）标注全部设备的位号和名称。 （5）表示全部管道的管道代号、管径、材料、保温等
返回
8
确定控制方案 离心泵的流量控制
9
液位控制
返回
10
4.1.3 从工艺角度进行流程设计
A．反应过程 根据反应过程的特点、物性和工艺条件决定反应 器类型及操作方式，根据产品特点选择连续或间 歇生产方式。
B．原料预处理过程 C．产物的后处理
（1）反应副产物的分离 （2）未反应的反应物返回循环利用 （3）产物净化与分离 D．产品包装 E．原料的循环利用
第4章 工艺流程设计
1
4.1 概述
工艺流程设计的目的和任务
目的：用图解形式来表达整个生产工艺过程 任务： （1）确定生产工艺流程中各个过程的具体
内容、顺序和组织形式。 （2）绘制工艺流程图。
2
工艺流程设计的重要性
决定车间的命运； 化工设计最主要的一环； 关键性步骤
3
工艺流程的设计顺序：
从化工设计工作进程看： 在可行性研究中、生产工艺路线选定后开始
就地取材，充分利用本地资源、减少原料组织与运输。 3、节能原则：
选用的设备效率要高，要降低原材料消耗及水电汽的消耗。 4、安全生产原则：
充分预计生产故障，以便及时妥善处理，保证生产的稳定性。 5、经济效益原则：
这是一个综合的原则，应从原料性质、产品质量和品种、生产 能力以及发展等多方面考虑。
5
4.1.2工艺流程设计的任务
流程中若有几台相同设备并联，可以只画 一台设备，其余几台用细实线方框表示， 在方框内注明位号，并画出通往该设备的 支管。
21
设备的标注方法
12345 数量标识符(相同设备尾号) 设备顺序编号
工序、工段或车间代号 设备分类代号
例：H0101A 表示第一车间第1A＃换热器
位号应标注在设备内或附近空白处，位号和名称 用粗实线分开，位号写在上面如：
A．流程框图（P.89 图4-62） ※用方框及文字表示主要的工艺设备及过程； ※用箭头表示物流方向。
B．流程示意图 ※用图例表示出主要工艺设备； ※用箭头表示物流方向； ※标注主要工艺设备的位号和名称。
C．流程简图（P.92 图4-63） ※用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备； ※用箭头表示物流方向； ※标注工艺设备的位号和名称； ※以图例表示出主要控制回路仪表的参数、功能、控制方法。
流程图中设备的绘制和标注方法
设备的绘制
常用设备的外形画法可参照图例绘制，如附 录2表2－1。若没有图例，可绘其象征性的简 单外形，以表明该设备的特征；
在流程图上一律不表示设备的支脚、支架、 基础和平台；
设备的布置，原则上按流程图自左至右，要 求图面饱满匀称，清晰整齐；
17
18
19
返20 回
当工艺流程比较复杂，辅助系统图应分开绘制。
在辅助系统流程中，辅助管道只绘制与设备相连 的进出口一段支管，并注明代号、编号及管道规格， 而辅助管道总管与分管相连的部分由辅助系统图来表 示。
15
4.2.2 流程图图面绘制要求
流程图图纸尺寸及线条要求 （1）图幅尺寸
原则上一个主项画一张图，其幅面一般采用1号或2号图纸， 如流程复杂，可分成几部分进行绘制。
（2）设备图例比例
使图面视觉美观 ： 过高、过大或过小的设备，其外形可以适当缩小或放大
（3）线条要求
主要物料管道用粗实线（0.9mm）； 辅助物料管道用中粗实线（0.6mm）； 设备轮廓、管道上的各种附件、局部地坪线、尺寸线、仪 表引出线及连接线用细实线（0.3mm）。
13
D．物料流程图（P.93 图4-64）
※用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备； ※用箭头表示物流方向； ※标注工艺设备的位号和名称； ※用表格形式表示出各流股的温度、压力、流量、组分含量百 分比；在有热量变化的过程或设备旁，标出热量计算值。
E．公用工程系统图
※用方框、文字表示使用公用工程的工艺设备及过程； ※用箭头表示物流方向。
1、确定整个流程的组成 2、确定每个工序的组成 3、确定操作条件 4、确定控制方案 5、确定物流和能量的合理利用方案 6、确定公用工程的配套设施 7、确定三废治理方法 8、确定安全生产措施 9、画出工艺流程图
6
确定整个流程的组成 例如：合成氨生产工艺
煤 或 油
造 气
水 蒸 气
变 换
精 炼
己内酰胺生产工艺
R 101
××反应器
注：设备位号应与初步设计一致，若施工图设计中设备增加，则 位号应按顺序增补；如有取消，原有设备位号不再使用。 22
流程图物料管道绘制方法 管道、管件及管道附件表示方法 管道、管件及管道附件图例及常用阀门图例，
如附录2附表2－2和附物料除用粗虚线表示外，还要写出物料名称。
在初步设计、扩初设计和施工设计各个阶段， 随着工艺专业和其他专业设计工作的进展，不 断地进行补充和修改，然后在最后才完成，
它贯穿于整个设计过程 由浅入深 由定性到定量 逐步分阶段进行
4
4.1.1工艺流程设计的原则
工艺流程设计应遵守以下几个原则： 1、产品质量原则：
尽可能采用先进设备、先进的生产方法和成熟的流程。 2、资源利用原则：
N H 3
合 成
苯
加氢
氧化
羟胺
肟化重排
返回
H2
O2
硝 酸 H2
7
确定各个过程或工序的组成 例如:合成氨工艺中的变换工段
H 2 , N 2 , C O ， C O 2 变 换 反 应
少 量 惰 性 气 体
水 洗
碱 洗
变换反应： 水洗 碱洗
CO H2O CO2 H2 CO2 H2O H2CO3 CO2 NaOH Na2CO3 H2O
11
4.2 流程图绘制方法
各设计阶段的设计成果表现为各种图纸、表格及说明 不同的设计阶段有不同的工艺流程图
项目建议书、 全厂（车间、总装置）物料流程图 可行性研究阶段 工段方案流程图
物料流程图 初步设计阶段 带控制点工艺流程图
施工图阶段
带控制点工艺流程图 辅助管道系统与蒸汽伴管系统图
12
4.2.1 基本要求
14
F．带控制点的工艺流程图（P.93 图4-65）
（1）用图例表示出全部工艺设备。 （2）用图例表示工艺物料和辅助管道的流向及工艺物
料管道上的阀门，异径管等有关附件，但不必绘出法 兰、弯头、三通等一般管件，流程图管道的连接位置 应与配管图基本一致。 （3）用图例表示出控制回路、仪表的参数、功能、仪 表位号和控制方法。 （4）标注全部设备的位号和名称。 （5）表示全部管道的管道代号、管径、材料、保温等
返回
8
确定控制方案 离心泵的流量控制
9
液位控制
返回
10
4.1.3 从工艺角度进行流程设计
A．反应过程 根据反应过程的特点、物性和工艺条件决定反应 器类型及操作方式，根据产品特点选择连续或间 歇生产方式。
B．原料预处理过程 C．产物的后处理
（1）反应副产物的分离 （2）未反应的反应物返回循环利用 （3）产物净化与分离 D．产品包装 E．原料的循环利用
第4章 工艺流程设计
1
4.1 概述
工艺流程设计的目的和任务
目的：用图解形式来表达整个生产工艺过程 任务： （1）确定生产工艺流程中各个过程的具体
内容、顺序和组织形式。 （2）绘制工艺流程图。
2
工艺流程设计的重要性
决定车间的命运； 化工设计最主要的一环； 关键性步骤
3
工艺流程的设计顺序：
从化工设计工作进程看： 在可行性研究中、生产工艺路线选定后开始
就地取材，充分利用本地资源、减少原料组织与运输。 3、节能原则：
选用的设备效率要高，要降低原材料消耗及水电汽的消耗。 4、安全生产原则：
充分预计生产故障，以便及时妥善处理，保证生产的稳定性。 5、经济效益原则：
这是一个综合的原则，应从原料性质、产品质量和品种、生产 能力以及发展等多方面考虑。
5
4.1.2工艺流程设计的任务
流程中若有几台相同设备并联，可以只画 一台设备，其余几台用细实线方框表示， 在方框内注明位号，并画出通往该设备的 支管。
21
设备的标注方法
12345 数量标识符(相同设备尾号) 设备顺序编号
工序、工段或车间代号 设备分类代号
例：H0101A 表示第一车间第1A＃换热器
位号应标注在设备内或附近空白处，位号和名称 用粗实线分开，位号写在上面如：
A．流程框图（P.89 图4-62） ※用方框及文字表示主要的工艺设备及过程； ※用箭头表示物流方向。
B．流程示意图 ※用图例表示出主要工艺设备； ※用箭头表示物流方向； ※标注主要工艺设备的位号和名称。
C．流程简图（P.92 图4-63） ※用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备； ※用箭头表示物流方向； ※标注工艺设备的位号和名称； ※以图例表示出主要控制回路仪表的参数、功能、控制方法。