工艺流程设计
工艺流程设计
1.2 工艺流程设计的任务
任务
4个确定 1个绘制 确定工艺 流程的组成 确定载能介质和 技术规格和流向 确定操作条件 和控制方法 确定安全 技术措施
绘制不同深度 的工艺流程图
1．确定工艺流程的组成
• 确定工艺流程中各生产过程的具体内容、顺序和组合方式，是工 艺流程设计的基本任务。 • 生产过程是由一系列的单元反应和单元操作组成的，在工艺流程 图中可用设备简图和过程名称来表示； • 各单元反应和单元操作的排列顺序和组合方式，可用设备之间的 位置关系和物料流向来表示。
1．工艺路线的选择
• 当一种产品存在若干种不同的工艺路线时，应从工业化实施的可 行性、可靠性和先进性的角度，对各工艺路线进行全面细致的分 析和研究，并确定一条最优的工艺路线，作为工艺流程设计的依 据。 • 在选择工艺路线时，应特别注意工艺路线中所涉及的关键设备和 特殊工艺条件或参数。一些工艺路线常常因为解决不了工业化时 的关键设备或难以满足所需的操作条件或参数，而不能实现工业 化。
5．绘制不同深度的工艺流程图
• 工艺流程设计通常采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计。 在初步设计阶段，需绘制工艺流程框图、工艺流程示意图、物料 流程图和初步设计阶段带控制点的工艺流程图；在施工图设计阶 段，需绘制施工阶段带控制点的工艺流程图。
1.3 工艺流程设计的基本程序
• 1.3.1 • 1.3.2 • 1.3.3 • 1.3.4 • 1.3.5 • 1.3.6 • 1.3.7 工艺路线的选择 确定工艺流程的组成和顺序 绘制工艺流程框图 绘制工艺流程示意图 绘制物料流程图 绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图 绘制施工阶段带控制点的工艺流程图
2．确定工艺流程的组成和顺序
• 根据选定的工艺路线，确定工艺流程的组成，包括全部单元反应 和单元操作，并明确各单元反应和单元操作的主要设备、操作条 件和基本操作参数(如温度、压力、浓度等)。在此基础上，确定 各设备之间的连接顺序以及载能介质的技术规格和流向。
工艺流程设计
工艺流程设计工艺流程设计是指在生产和制造的过程中，对于生产设备的选择和部署、原料的选择和采购、生产单元的组合和合理配比，以及生产的各个环节之间的衔接和协调等方面进行规划和设计，使得整个生产过程能够达到高效、稳定、可靠、节能、安全等目标，从而实现产品质量的提升和生产效率的提高。
工艺流程设计的主要步骤如下：1.确定生产要求和目标首先要确定产品的使用性质、性能指标和外观要求等，然后通过市场调研和竞品分析等方式了解市场需求和行业潮流，进而确定生产要求和目标，包括产量、品质、成本和交货期等方面的要求。
2.确定工艺流程在确定生产要求和目标之后，需要根据产品的特点和生产要求制定生产流程，包括原料的采购和存储、生产单元的配置和排布、加工工艺的选择和优化、质量控制和检验流程的设计等方面。
此外，还要考虑生产的环保要求和安全管理等方面的影响，最终确定全面的工艺流程方案。
3.确定设备和工具根据生产工艺流程设计方案，需要对设备和工具进行选择和配置。
例如，选择合适的加工设备和附件、选择合适的材料和配件、选择合适的生产工具和计量设备等。
同时，还要考虑设备和工具的容量和性能要求，以确保其能够满足生产要求和目标。
4.确定员工和培训生产工艺流程的实施需要人力资源的支持。
因此，需要考虑生产要求和目标所需的员工数量、技能和经验等方面，然后进行招聘和培训。
特别是在一些新兴的生产工艺流程中，员工的专业知识和技能培训是至关重要的。
5.生产实施和管理生产实施和管理是工艺流程设计的最后一步。
在生产实施过程中，需要对工艺流程进行监控和改进，确保生产的稳定性和质量。
在生产管理方面，需要建立完善的记录和报告系统，对生产效率和质量进行评估和跟踪。
总之，一个成功的工艺流程设计方案，需要全面考虑各种生产要素，包括生产设备、材料、人力资源、考虑环保和安全等方面的因素。
只有在这些方面的综合考虑下，才能够实现高效、稳定、可靠、节能、安全等生产环节的最优化协调和协同。
工艺流程设计与设备选型
05 结论与建议
结论
工艺流程设计
经过对现有工艺流程的分析和优化，我们得出以下结论。首先，原工艺流程存在资源利 用率不高、能耗高、环境污染等问题。其次，通过引入新技术和设备，可以有效提高生 产效率和产品质量。最后，优化后的工艺流程将更加符合绿色、环保、可持续发展的要
求。
设备选型
在设备选型方面，我们根据工艺需求和市场调查，选择了具有高效、稳定、节能等优点 的设备。这些设备能够满足生产过程中的各项要求，并具有良好的性价比和售后服务。
工艺流程设计步骤
确定生产目标和要求
明确生产任务和目标，了解产品特性和质量 要求。
工艺方案设计
根据产品特性和生产条件，制定多个工艺方案 ，进行比较和选择。
工艺流程图绘制
将选定的工艺方案用图形和文字表示出来，明确 各工序的顺序和衔接关系。
工艺参数确定
根据工艺方案和流程图，确定各工序的工艺参数和 技术要求。
设备配套性要求
工艺流程中各工序之间存在相互衔接的关系，设 备应具备合理的配套性，以保证整个工艺流程的 顺畅进行。
设备对工艺流程的影响
设备性能对工艺流程的影响
01
设备的性能直接关系到工艺流程的效率和产品质量，性能优越
的设备可以提高生产效率、降低能耗、提升产品质量。
设备可靠性对工艺流程的影响
02
设备的可靠性决定了工艺流程的稳定性，可靠性高的设备能够
鉴于当前环境保护的重要性，建议企 业在工艺流程设计和设备选型过程中 ，更加注重环保和可持续发展。采用 环保材料和清洁能源，减少生产过程 中的废弃物排放，提高资源利用率。 同时，加强与政府、行业协会等组织 的合作，共同推动行业的绿色发展。
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工艺流程设计知识大全
工艺流程设计知识大全1、工艺流程设计是工艺设计的核心工艺流程设计的成品通过图解形式（形象、具体）地表示——工艺流程图它反映了化工生产由原料到产品的全部过程既物料和能量的变化，物料的流向以及生产中所经历的工艺过程和使用的设备表。
工艺流程图集中地概括了整个生产过程的全貌。
生产同一化工产品可以采用不同原料，经过不同生产路线而制得，即使采用同一原料，也可采用不同生产路线，同一生产路线中也可以采用不同的工艺流程。
选择生产路线也就是选择生产方法，这是决定设计质量的关键。
如果某产品只有一种生产方法，就无须选择；若有几种不同的生产方法，就应逐个进行分析研究，通过各方面比较筛选一个最好的生产方法，作为下一步工艺流程设计的依据。
2、生产方法和工艺流程选择的原则可靠性:流程是否通畅、生产是否安全、工艺是否稳定、消耗定额、生产能力、产品质量和三废排放是否达到预定指标。
适用性：和具体环境、资源和技术的接收能力相适应技术的合理性：技术的生命周期：投入期、成长期、成熟期和衰退期,所选技术应处于成长期先进性:技术上的先进和经济上的合理可行,应选择物料损耗小、循环量少，能量消耗少和回收利用好的生产方法。
3、原料路线的选择一个工业项目的产品可以从几种原料取，首先遇到的问题就是选择哪种原料。
（1）可靠性：必须保证在其服务期限内有足够的、稳定的原料来源。
例如若是矿石原料，要看它的储藏量、品位和开采量。
凡以经过加工的原材料和部件作为原料的工业项目，最好与供应部门达成协议，以保证供应的可靠性。
（2）经济性：在产品成本中，原料价格是一个重要因素。
即要对各种原料投入后对单位成本的影响进行详细的分析。
原料价格受其供求关系变化的影响很大，要根据供求关系对将来的价格进行预测。
（3）合理性：这主要是指对资源的综合利用是否合理。
例如煤、石油和天然气为主要起始原料的合理利用问题：在选择原料路线时，适当提高化工用煤的比例；油改煤，以节约石油消耗是合理的。
4、工艺技术路线的选择采用一定的原材料生产某种产品，可能有多种生产方法，每种生产方法所使用的生产设备、生产工具和工艺制造过程各不相同，也就是说，有不同的工艺技术路线。
工艺流程设计及设备布置设计
将工艺流程和设备布置作为一个整体进行优化，综合考虑各种因素， 寻求最优解决方案。
05 案例分析
案例一
总结词
复杂、高要求、精细化管理
详细描述
某化工企业在进行工艺流程及设备布置设计时，需要 充分考虑生产过程中涉及的化学反应、物质转化和能 量转换等复杂因素。同时，由于化工生产对安全、环 保和能效等方面具有高要求，因此设计过程中需要精 细化管理，确保工艺流程的可靠性、稳定性和高效性 。设备布置方面需要考虑设备间的相互关系、操作空 间、物流运输等因素，以实现生产线的顺畅运行。
01
工艺流程设计决定了设备布置的基本框架，而设备布置设计则
会影响工艺流程的执行效率和生产线的稳定性。
关联性的重要性
02
良好的工艺流程与设备布置关联性可以提高生产效率、降低能
耗、减少维护成本，并提升产品质量。
关联性对企业的意义
03
优化工艺流程与设备布置的关联性是实现企业可持续发展和提
升竞争力的关键。
工艺流程与设备布置的关联性原则
03
工艺流程设计的主要目的是制定出高效、低耗、低 污染的生产方案，提高企业的竞争力。
工艺流程设计原则
高效性
工艺流程设计应尽可能提高生产效率，降低生产 成本，满足市场需求。
环保性
工艺流程设计应注重环境保护，减少生产过程中 的污染物排放，实现绿色生产。
ABCD
安全性
工艺流程设计应充分考虑生产过程中的安全问题， 采取必要的安全措施，确保生产安全。
工艺流程与设备布置的优化原则
优化过程中应充分考虑经济效益，选 择合适的工艺流程和设备布置方案， 降低生产成本。
优化过程中应确保生产过程的安全性， 采取必要的安全措施，防止事故发生。
工艺流程设计ppt课件
甘油含量% ≥98.5
密度（ρ20）g/ml ≥1.2572
硫酸化灰分% ≤0.01
酸度或碱度 ≤0.064
皂化当量 ≤0.64
氯化物（以Cl计）% ≤0.001编辑版pppt
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第二节 工艺流程设计
当生产工艺路线选定之后，即可进行流程设计。它和车间布置设计是 决定整个车间（装置）基本面貌的关键性的步骤，对设备设计和管路设计 等单项设计也起着决定性的作用。
第五节 典型设备的自控方案
现代化学工业的特点之一是自动化程度较高。 本节介绍常用的化工典型设备（泵、压缩机、换热器、反应釜）的自 控流程。
一、泵类的自控方案
1. 离心泵
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2. 容积式泵
往复泵、齿轮泵、螺杆泵和旋涡泵等。 当流量减小时容积式泵的压力急剧上升，因此不能在容积式泵的出口 管道上直接安装节流装置来调节流量，通常采用旁路调节或改变转速、改 变冲程大小来调节流量。
工艺流程设计是工艺设计的核心，只有在工艺流程确定后，其它各项 工作才能陆续展开。
本节主要介绍工艺流程设计的任务和方法。
一、工艺流程设计的任务
包括两方面：
1. 确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式。
2. 绘制工艺流程图。
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设计步骤：
① 确定整个流程的组成； ② 确定每个过程或工序的组成； ③ 确定工艺操作条件； ④ 控制方案的确定； ⑤ 合理利用原料及能量； ⑥ 制定三废的治理方法； ⑦ 制定安全生产措施。
➢ 掌握国内外化工技术经济资料，仅靠设计人员自己搜集是不够的， 还应取得技术信息部门的配合，有时还要向咨询部门提出咨询。
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
工艺流程设计规范
VS
详细描述
食品加工工艺流程设计主要是针对食品加 工过程进行规划和安排，确保食品加工的 安全、卫生和质量。设计过程中需要考虑 原料选择、加工工艺、设备选型、质量检 测等因素，以实现食品安全、营养、美味 的生产目标。
其他行业工艺流程设计
总结词
满足行业需求，提高生产效益
详细描述
除了机械制造、化工和食品加工等行业，其 他行业也有工艺流程设计的需求。例如，电 子制造、纺织、制药等行业都需要对生产过 程进行规划和安排，以满足行业标准和市场 需求。工艺流程设计在这些行业中起着至关 重要的作用，可以提高生产效益、降低成本 、增强市场竞争力。
足生产需求并降低成本。
工艺参数控制问题
要点一
总结词
工艺参数控制是保证工艺流程稳定、产品质量和生产安全 的关键因素。
要点二
详细描述
在工艺流程设计中，需要明确各项工艺参数的控制范围和 调节方式，并采用自动化控制系统对工艺参数进行实时监 测和调整。同时，还需要建立完善的工艺参数管理制度， 加强操作人员的培训和考核，以确保工艺参数的准确控制 。
其他问题与解决方案
总结词
除了上述常见问题外，工艺流程设计中还可能遇到其 他问题，如资源利用效率低下、能源消耗过大等。
详细描述
针对这些问题，需要采取相应的解决方案，如优化工 艺流程、改进设备、采用节能技术等措施，以提高资 源利用效率和降低能源消耗。同时，还需要加强技术 创新和管理创新，不断完善工艺流程设计规范，提高 生产效率和产品质量。
化工工艺流程设计总结词保障安全生产，降低能耗详细描述
化工工艺流程设计主要是针对化学反应过程进行规划和安排，确保化学反应的安全、稳 定和高效。设计过程中需要考虑化学反应的原理、反应条件、设备选型、管道布置等因
工艺流程设计
工艺流程设计引言工艺流程设计是指根据产品的特性和工艺要求，通过对产品从生产到加工的全过程进行分析和综合考虑，确定最佳的工艺流程及相应的工艺参数。
工艺流程设计是制造业中非常重要的环节，它直接关系到产品的质量和成本，对于提高生产效率和产品竞争力具有重要意义。
工艺流程设计的步骤步骤一：产品分析在进行工艺流程设计之前，首先需要对产品进行全面的分析。
这包括对产品的性能、尺寸、形状、材料等方面进行详细了解。
只有全面了解产品的特性，才能够确定合理的工艺流程。
步骤二：工艺选择在产品分析的基础上，需要根据产品的特性选择合适的工艺。
工艺的选择要综合考虑产品的要求、工艺的可行性以及生产成本等因素。
有时候，可能需要考虑多种工艺的组合应用，以满足产品的要求。
步骤三：工艺参数确定在确定了工艺后，还需要确定相应的工艺参数。
工艺参数包括温度、压力、速度、涂胶量等。
根据产品的特性和要求，选择合适的工艺参数，以确保产品的质量。
步骤四：工艺验证在确定了工艺流程和参数后，需要进行工艺验证。
工艺验证是通过实验和测试验证工艺流程和参数的可行性和正确性。
只有经过验证的工艺才能够投入到实际生产中。
工艺流程设计的原则在进行工艺流程设计时，需要遵循一些基本原则，以确保工艺流程的科学性和合理性。
原则一：简单性原则工艺流程应尽量保持简单，避免过多的工艺步骤和复杂的工艺参数。
简单的工艺流程更容易操作和控制，能够提高生产效率和降低成本。
原则二：稳定性原则工艺流程应具有稳定性，能够在长时间内保持稳定的产品质量。
稳定的工艺流程有利于提高产品的一致性和可靠性。
原则三：经济性原则工艺流程应尽量选择经济性较高的工艺。
经济性包括生产成本、能耗、设备投资等方面。
选择经济性较高的工艺能够有效地降低产品成本，提高生产效益。
原则四：环保性原则工艺流程应符合环保要求，尽量避免或减少对环境的影响。
选择环保性较好的工艺，有利于减少污染和资源浪费。
工艺流程设计的重要性工艺流程设计直接关系到产品的质量和成本，对于提高生产效率和产品竞争力具有重要意义。
工艺流程设计的相关知识
工艺流程设计的相关知识
工艺流程设计是指根据产品的需求和制造过程中的要求，综合考虑多种因素，包括工艺性、经济性、可行性等，设计出一套合理、高效的生产流程。
工艺流程设计的主要内容包括以下几个方面：
1. 产品规格分析和工艺可行性研究：对产品的材料、结构、功能等进行分析，确定产品的工艺可行性，了解生产过程中可能面临的问题和挑战。
2. 工序选择和排列：根据产品的要求和工艺性能，选择合适的工艺工序，并合理安排它们之间的先后顺序，以确保流程的连贯性和高效性。
3. 设备和工具设计：根据工序的要求，选择和设计合适的设备和工具，确保其能够满足生产的需求，并提高生产效率和产品质量。
4. 工艺参数确定：确定每个工序的工艺参数，包括温度、压力、时间等，以确保产品能够达到要求的性能和质量标准。
5. 装配和检验方法设计：确定产品的装配方法和检验方法，以确保产品的正确装配和质量检验，避免不良品的出现。
6. 工艺流程图绘制：将上述内容整理成工艺流程图，清晰地展示各个工序之间
的关系和流程，便于生产操作和管理。
在进行工艺流程设计时，需要充分考虑产品的特点、生产要求和实际情况，与工程师、生产人员和相关部门进行充分的沟通和协调，以确保设计出的工艺流程能够满足产品的需求，并在实际生产中取得良好的效果。
此外，根据实际情况，还可以进行工艺流程的不断改进和优化，以提高生产效率和产品质量。
工艺流程设计全解
举例说明工艺路线的流程化 以HCl和CH3OH合成CH3Cl为例，假如我们已经选择了“气一液相”合成CH3Cl，主反应是：
举例说明工艺路线的流程化
举例说明工艺路线的流程化
举例说明工艺路线的流程化
为了控制水洗塔生成废酸水的量，可以设计一个带有再沸器的HCl吸收塔，充分吸收HCl，制成稀盐酸，再将 夹有微量水份和甲醇的CH3Cl经冷冻除水、脱醇。原料预处理流程可以简化为不必混合，直接进入反应釜。简 化后的流程框图。
（3）标题栏及其它 标题栏按图纸常规，注明图号，设计阶段等。
4. 带控制点工艺流程图（process and control flowsheet）
带控制点的工艺流程 图
初步设计阶段带控制点工艺流程图
施工设计阶段带控制点工艺流程图 也称管道及仪表流程图(PID图)
☺ 完成设备设计计算，确定控制方案，即可绘制初步设段带控制点工艺流程图。并作为设计成果编入初步设段的设计文件 中。
2. 工艺流程简图（simplified flowsheet） ➢ 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编入设计文件。
➢ 定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化工单元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。 ➢ 在方框图流程图的基础上，将各个工序过程换成设备示意图，进一步修改、完善可得到工艺流程草图。 ➢ 生产工艺流程草图一般由物料流程、图例、必要的文字说明三部分组成。 ➢ 要画出主要设备示意外形. 设备用细实线画出外形、形状不要求准确，用线条和箭头表示主要物料管线和流向，物料线用粗实
的量化设计，通过计算，对化工工艺流程进行逐步完善、拾遗补缺，全面系统地研究物料、能量、操作、控制， 使各化工单元过程完整地衔接和匹配，能量得到充分利用。
工艺流程的设计
工艺流程的设计
工艺流程的设计是指根据产品的特性，采用合理的工艺技术和操作方法，按照一定的工艺路线，将原材料转化成成品的过程。
其设计的目的是确保产品质量，提高生产效率，降低生产成本，实现生产过程的自动化智能化。
1.确定产品的工艺流程
确定产品的工艺流程是工艺流程设计的第一步，需要逐个分析每个制造步骤，确定其工艺路线和工艺参数。
同时还需要考虑生产过程中的质量控制和安全环保等方面。
2.制定工艺方案
在确定产品的工艺流程后，需要根据产品特性和生产设备的技术水平制定工艺方案，选择适当的工艺技术和操作方法，并确定具体的加工工序和加工参数。
3.设备选型和布局
根据工艺方案确定所需设备的类型和数量，并进行设备选型和布局设计，以确保设备的合理配置和生产效率的最大化。
4.制定生产操作规程
制定生产操作规程是保证生产过程的稳定性和质量的关键。
规程应包含生产过程中每个制造步骤的操作方法、检测方法和质量控制要求等内容。
5.建立质量控制体系
建立质量控制体系是确保产品质量的关键环节，需要确定每个加工工序的质量控制点，制定相应的检测标准和检测方法，并建立完善的数据采集和分析系统，及时发现和纠正生产过程中存在的问题。
6.制定应急预案
应急预案是防范事故和故障的重要手段，需要制定相应的应急预案和应急处置措施，确保生产过程中安全稳定。
工艺流程设计
的图号，以表示来源或出处，如排水或排污管必须
用文字说明排入何处。
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管道的标注方法
PL-1301-80-B2A-H
保温等级 管道等级 公称直径 管段代号 介质代号
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①管道代号 管道代号包括流体代号、车间代号和管段代号。 管道代号应分段编定，其分段编号用管段代号 表示。管道的分段可按设备到设备之间为一段， 亦可取设备到管道分支点为一段。流程图、系 统图和管道布置图上相应的管道代号必须一致。
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。
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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
（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）。
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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；
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固体物料除用粗虚线表示外，还要写出物料名称。
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
工艺流程设计
工艺流程设计工艺流程设计（Process Design）是指根据产品的特性和要求，为了达到预期产出和效果，通过对材料、设备、工艺等各个环节的优化和整合的过程。
工艺流程设计是一个计划和整合的过程，一般可以分为以下几个步骤：1.需求分析：明确产品的特性和要求，包括质量标准、产量、成本等，同时也要考虑市场需求和竞争情况。
根据需求确定大致的工艺流程。
2.材料选择：根据产品的特性和要求，选择适合的原材料。
考虑到原材料的来源、成本、质量稳定性等因素。
3.设备选择：根据工艺流程和产品要求，选择适合的设备。
考虑到设备的生产能力、技术水平、稳定性等因素。
4.工艺优化：根据产品的特性和要求，对工艺流程进行优化。
这包括加工步骤的顺序、工艺参数的优化、能源和物料的利用等方面。
通过工艺优化，可以提高产品的质量、降低成本，同时提高生产效率。
5.工艺整合：将各个环节的工艺流程进行整合，确保工艺之间的衔接和协调。
同时也要考虑到工艺之间的相容性和稳定性。
6.生产实施：依照设计的工艺流程，进行生产实施。
这包括设备的调试、操作人员的培训、生产过程的监控和控制等方面。
7.工艺改进：随着生产实施的进行，根据实际情况对工艺流程进行改进。
通过改进可以进一步提高产品的质量和生产效率。
工艺流程设计的目的是以最佳的方式实现生产目标，提高产品质量，降低成本，提高生产效率。
在设计中还要考虑到环保等方面的因素，以确保工艺的可持续发展。
总之，工艺流程设计是一个综合性的过程，需要综合考虑产品的特性和要求，原材料的特性，设备的性能，工艺参数的优化等各个方面。
只有通过合理的工艺流程设计，才能实现预期产出和效果。
工艺流程设计的名词解释
工艺流程设计1. 简介工艺流程设计是指在工业生产中，根据产品的特性和需求，通过对原材料、设备、工序等进行分析和优化，制定出一套能够实现高质量、高效率生产的具体步骤和流程的过程。
它是将产品从原料到成品的整个生产过程分解为一系列有序的工序，并确定各个工序之间的关系和操作方法，以实现生产目标。
2. 步骤2.1 确定产品特性和需求首先要对所生产的产品进行全面了解，包括其特性、用途、规格要求等。
同时也要了解市场需求和竞争情况，确定产品的定位和目标。
2.2 分析原材料根据产品特性和需求，对所使用的原材料进行分析，包括物理性质、化学性质、供应商情况等。
并确定合适的原材料采购渠道。
2.3 设计工艺流程根据产品特性、原材料分析结果以及设备条件等因素，设计出合理的工艺流程。
这包括确定各个工序的顺序、操作方法、设备选择等。
2.4 优化工艺流程对设计出的工艺流程进行评估和优化，以提高生产效率和产品质量。
可以通过模拟实验、数据分析等方法进行优化。
2.5 确定设备需求根据工艺流程的设计结果，确定所需的设备种类和数量，并评估设备的性能和可行性。
2.6 制定操作规程根据工艺流程和设备要求，制定详细的操作规程，包括操作步骤、工艺参数、质量控制要求等。
2.7 建立生产线布局根据设备需求和生产能力，确定合理的生产线布局。
考虑到物料流动、人员安全、设备维护等因素，使生产线能够高效运作。
2.8 进行试验生产在正式投入生产之前，进行试验生产以验证工艺流程的可行性和稳定性。
并根据试验结果对工艺流程进行调整和改进。
2.9 建立质量控制体系建立适当的质量控制体系，包括原材料采购检验、中间产品检测、成品检验等环节。
确保产品符合质量标准。
2.10 培训操作人员对工艺流程和操作规程进行培训，使操作人员能够熟练掌握产品生产的各个环节和要求。
3. 流程3.1 产品特性和需求分析•确定产品的特性、用途、规格要求等。
•了解市场需求和竞争情况，确定产品的定位和目标。
工艺流程设计
工艺流程设计1. 简介工艺流程设计是指对产品的生产过程进行系统化规划和设计的过程。
通过工艺流程设计，可以合理安排生产设备、人力资源和原材料，优化生产过程，提高生产效率和产品质量。
2. 设计目标工艺流程设计的目标是实现以下几个方面的要求：1.提高生产效率：通过合理安排工艺流程和生产设备，优化生产过程，提高生产效率，减少生产周期。
2.降低生产成本：通过合理配置人力资源和原材料，减少浪费，降低生产成本。
3.保证产品质量：通过合理的工艺流程设计，确保产品符合质量标准，并能够稳定地满足客户需求。
4.提高安全性：考虑生产过程中的安全问题，设计合理的安全措施，保障员工安全。
3. 工艺流程设计步骤工艺流程设计通常包括以下几个步骤：步骤一：确定产品需求在工艺流程设计之前，需要明确产品的需求。
这包括产品的规格、数量、质量要求等。
只有充分了解产品需求，才能有针对性地设计工艺流程。
步骤二：流程分析在流程分析阶段，需要对整个生产过程进行详细的分析。
这包括每个工序的具体步骤、所需时间、所需设备和人力资源等。
通过流程分析，可以找出生产过程中的瓶颈和问题，为工艺流程设计提供依据。
步骤三：工艺设计在工艺设计阶段，需要根据产品需求和流程分析的结果，设计出合理的工艺流程。
工艺设计要考虑以下几个方面：•工艺步骤：根据产品特性和流程分析的结果，确定每个工序的具体步骤和操作方法。
•设备配置：根据每个工序所需的设备和设备之间的关系，确定合理的设备配置方案。
•人力资源：根据每个工序的操作难度和所需时间，配置合适的人力资源。
•原材料准备：根据每个工序需要的原材料，确定原材料的采购计划和储存方式。
步骤四：工艺验证在工艺流程设计完成后，需要进行工艺验证，即对设计的工艺流程进行实际生产测试。
通过工艺验证，可以验证工艺流程的可行性和有效性，并根据测试结果进行调整和优化。
步骤五：工艺优化在工艺流程验证的基础上，可以对工艺流程进行进一步的优化。
通过分析工艺验证的结果和生产效果，发现并解决问题，提高生产效率和产品质量。
工艺流程设计
(2) 工艺流程草图的绘制与标注:
工艺流程草图由左至右展开, 设备轮廓线用细实线、物料管线用粗
实线、辅助管线用中实线画出。在图的下方或其他显著位置, 列出
各设备的位号。设备位号由四个单元组成, 分别为由设备分类代号、
设备所在主项的编号、主项内同类设备顺序号、相同设备的( 数量)
尾号组成。
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(2) 工艺流程草图的绘制与标注:
衬里: 一般在金属容器内壁, 衬以一定厚度的有机或无机材料衬 里, 以隔断介质与金属的接触。有机衬里如橡胶、塑料或其他 有机高聚物, 主要为热固性的树脂; 无机衬里一般为玻璃、瓷砖、 耐腐水泥、辉绿岩板等。
在设备和管道外表面, 因为大气的腐蚀, 尤其在周围环境可能含 有酸性气体时更为严重, 所以外表面都要进行防腐处理。
图样采用展开图形式, 一般以车间为单位进行。按工艺流程顺序, 自左至右依次画出一系列设备的图形, 并配以物料流程线和必要的 标注与说明。在保证图样清晰的原则下, 图形不一定按比例。图纸 规格常采用A2 或A3。长边过长时, 幅面允许加长, 也可分张绘制。
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(2) 工艺物料流程图的绘制: 1) 设备表示法: a)图形: 设备示意图用细实线画出设备简略外形和内部特征(如塔的 填充物、塔板、搅拌器和加热管等)。目前很多设备的图形已有统 一规定, 其图例可参见表4. 1。 b)标注: 图上应标注设备位号及名称。 ⅰ) 标注的内容: 设备在图上应标注位号和名称, 设备位号在整个系 统内不得重复, 且在所有工艺图上设备位号均须一致。位号组成如 图4. 4 所示。
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二、工艺流程图的绘制 3. 工艺物料流程图(简图) (1) 工艺物料流程图的内容:
1) 图形: 设备的示意图和流程线。 2) 标注: 设备的位号、名称及特性数据等。 3) 物料平衡表: 物料代号、物料名称、组分、流量、压力、温度状 态及来源去向。 4) 标题栏: 包括图名、图号、设计阶段等。
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举例说明工艺路线的流程化
以HCl和CH3OH合成CH3Cl为例，假如我们已经选择了“气一 液相”合成CH3Cl，主反应是：
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举例说明工艺路线的流程化
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举例说明工艺路线的流程化
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举例说明工艺路线的流程化
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工艺物料流程图中：
采用常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，标注工艺设备位号和名称； 用表格表示出各物流的T、p、Vs、组成；在有热量变化的设备旁， 标出热量计算值。 物料表包括物料名称、质量流量、质量分数、摩尔流量和摩尔分
率。有时还列出物料的某些参数如温度、压力、密度等参见表
为了控制水洗塔生成废酸水的量，可以设计一个带有再 沸器的 HCl吸收塔，充分吸收 HCl，制成稀盐酸，再将夹有 微量水份和甲醇的CH3Cl经冷冻除水、脱醇。原料预处理流 程可以简化为不必混合，直接进入反应釜。简化后的流程框 图。
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简化后的工艺流程简图
盐酸 汽提塔 催化剂
甲醇
计量槽
汽化釜
萃取废酸层
氯苯
出售
硝基氯苯
出售
图1. 硝化-分层方案
图2. 硝化-分层-萃取方案
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工业混合酸流程图
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概念设计
工艺路线流程化工作方法 (1)首先确定主反应过程； (2)根据反应要求，决定原料贮存方式,量,原料准备过程 和投料方式流程； (3)根据产品质量要求和反应过程实际，确定产物的分离、 精制的过程； (4)产品的计量、包装或后处理工艺过程； (5)副产物处理的工艺过程； (6)“三废”排出物的综合治理流程； (7)确定动力使用和公用工程的配套。
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3. 结合国情——中国是发展中国家 在工厂设计时不仅要从技术观点考虑，也应结合中国具体国情： (1) 中国人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原材料设备所用金属材料供应情况； (4) 中国环境保护的有关规定和三废排放情况； (5) 劳动就业与化工生产自动化关系； (6) 资金筹措与外汇贮备情况。 在生产方法和工艺流程论证中需全面衡量，综合考虑三项原则。
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生产硫酸铜的工艺流程草图
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3. 工艺物料流程图（process flowsheet） 完成物料衡算和热量衡算后，以图形与表格的形式反映物料衡算和 热量衡算的结果，即绘制工艺物料流程图 工艺物料流程图列入初步设计阶段的设计文件，为设计审查提供资 料。也作为生产操作和技术改造的参考资料——设计档案资料。
根据原料性质、处理方法不同可
选不同的装臵及输送方式。 如连续催化重整装臵的原料预处 理过程：泵送、换热、加热炉加 热、预加氢、预脱砷和预分馏等。
(3) 产物后处理 副反应的发生——乙烯裂解反应物 受反应时间或化学平衡限制，产物中存在过剩组分——如合成 NH3、尿素过程中，过量H2、NH3 有害杂质净化——合成气的脱硫、脱碳 产物中有固体产品，也增加了后处理过程。
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2. 工艺流程简图（simplified flowsheet） 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编入设计 文件。 定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化工单 元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。 在方框图流程图的基础上，将各个工序过程换成设备示意图，进一 步修改、完善可得到工艺流程草图。 生产工艺流程草图一般由物料流程、图例、必要的文字说明三部分 组成。 要画出主要设备示意外形. 设备用细实线画出外形、形状不要求准确， 用线条和箭头表示主要物料管线和流向，物料线用粗实线绘制。至 于管件、阀门等一般不标出。还要求附有图例，有的单位流程图上 还有设备一览表。 参见P33 图2-11 生产硫酸铜的工艺流程简图。
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3.3 工艺流程图 工艺流程图——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。 不同设计阶段流程图的内容、重点和深度也有所不同。
一、流程图的分类和用途 1. 方框流程图（block flowsheet） 根据选定工艺路线，对工艺流程进行概念性设计时完成的流程图， 不编入设计文件，多用于项目建议书、可行性研究报告等。 一般用方框、文字表示一个单元，用箭头表示物流方向，表示化学 加工过程的轮廓。 参见P32 图2-10 生产硫酸铜的方框流程框图
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三、工艺流程设计的基本方法 — 方案比较 产品收率 温度 原材料单耗 压力 基本前提 判断依据 能量单耗 原始信息不变 流量 产品成本 流速 工程投资 送精制 硝基物层 实例比较
混酸 氯苯 硝化 分层 硝基 物层 送精制 混酸 硝化 分层 废酸层
废酸层
硫酸
未反应硝酸
混合料
萃取 分层
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3. 落实设备 国内已有定型产品 设备类型 需进口设备 需重新设计制造 技术力量
设计制造单位
加工条件 材料供应
设计、制造进度
4. 全面对比 ① 几种工艺路线在国内外的采用情况及发展趋势； 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。
反应釜
冷凝器
脱酸塔
盐酸 产品 钢瓶 冷凝器 压缩机 冷冻塔 冷凝器
举例说明工艺路线的流程化
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简化后的流程示意图
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工艺流程设计
2.初步设计阶段工艺流程的设计 在概念设计的基础上，将流程深化，即深入细致地加 以完善，对工艺流程和各操作单元。化工装置进行深入的量 化设计，通过计算，对化工工艺流程进行逐步完善、拾遗补 缺，全面系统地研究物料、能量、操作、控制，使各化工单 元过程完整地衔接和匹配，能量得到充分利用。
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三、工艺路线确定的步骤
1. 搜集资料，调查研究 搜集国内外同类生产厂的相关资料： 工艺路线的特点、投资情况、生产运营情况； 设备制造的难易程度及维修保养要求； 原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理； 安全和劳动保护措施等。 2. 原料路线的选择 根据当地资源情况，原料的运输情况，不同原料引发出来的反 应条件、转化率；不同原料主、副反应的产品是否满足需要等决定 原料路线。
料特性、工艺条件
② 能量供给、移出方式——反应器结构设计和辅助设施。 ③ 催化反应——催化反应方式和催化剂的选择。
确定主反应装臵，可参考文献、资料、中试结果或已工业化装臵。
(2) 原料预处理过程 主反应对原料提出要求：如纯度、温度、压力以及加料方式等。
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预热(冷) 汽化 干燥 粉碎筛分 提纯精制 混合 配制 压缩等
二、工艺流程设计方法——从工艺角度进行流程设计 原料 原料 贮存 进料 预处理 反 应 产品 分离 产品 精制 贮存 包装 产品
一般工艺流程部分为四个重要部分，即：原料预处理、反应过程、 产物的后处理(分离纯化)、三废处理。
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工艺ห้องสมุดไป่ตู้程设计时须以反应过程为中心。
(1) 确定主反应装臵 ① 反应器类型及操作方式 (连续、间歇)——反应的动力学特性、物
4
黏 度
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（2）物流变化和物流表
对于物料发生变化的设备，要从物料管线上画一个引出 线，并于引出线端用列表的形式表示物料的组成、名称、质 量流量(kg／h)、质量百分数、摩尔流量(kmol／h)。 物料的某些工艺参数，例如物料温度、压力等可在流程 线旁注明。
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(4) 三废处理 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——相关政策法规! 尽量综合利用，变废为宝； 污染问题不解决，不允许投产。
(5) 其他相关措施及设计
确定公用工程的配套措施——动力电、水、蒸汽、压缩空气、冷 冻、电热、氮气等。 确定操作条件和控制方案——控制方案和控制仪表。 制定安全生产措施——对开车、停车、长期运转及检修中，可能 存在的不安全因素进行分析，制订切实可靠的安全措施。 保温、防腐的设计——对需要保温、防腐的设备进行设计。
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第三章 工艺流程设计
Chart 3 Process flow design
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工艺流程设计的重要性： 工艺流程设计是化工工艺设计的核心。 工艺流程设计和车间布臵设计决定整个装臵的基本面貌； 工艺流程设计与设备的设计选型与布臵，工艺计算和管路设计密 切相关。 工艺流程设计的过程： 工艺流程设计开始于可行性研究，完善于初步设计、扩大初步设 计和施工图设计各个阶段。 工艺流程设计贯穿于整个设计过程中，是由浅入深、由定性而定 量逐步分阶段地进行的。
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安全生产——从设备上、技术上、管理上保障安全 符合国家相关政策法规
以上各项一票否决，必须对各项仔细审查，以免造成重大损失。
二、工艺路线论证的原则 1. 先进性 指技术上先进和经济上合理可行，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，能耗少和回收利用好的生产方法。 2. 可靠性 指所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。对于尚在试验阶 段的新技术、新工艺、新设备应慎重对待。
绘制各设计阶段的工艺流程图——图解的形式表示生产过程。
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工艺流程设计应解决的问题：
(1) 确定整个流程的组成； (2) 确定每个过程或工序的组成；