化工设计期末考试重点

一．化工设计的种类

根据项目性质分类（P1）

1. 新建项目设计

2. 重复建设项目设计

3. 已有装置改造

二．化工工艺流程的经验设计----容器（Pc19）

（1）接口设备与管线、管线与管线连接①管接头：用于φ38以下的管线②法兰: 任何尺寸的管线

（2）放空为处理事故和停工检修的需要，装置内油品短时间内应能完全放空（利用本身压力或泵）。其放空地点根据油品性质和温度决定。

（3）溢流管处理液体的开口容器或低压容器应配置一个溢流接口。溢流（接口）管的最高位置必须低于容器顶部。对于封闭的，有盖的容器，或处于微负压的容器，其溢流管必须加装液相U型管式密封装置或机械密封装置。

（4）排放大多数容器、Ｕ型管底部应设放净阀，供放净用。放净管道的去处应注明。三．画一个塔标出：人孔和手孔（P22）

人孔——布置在操作区，所有人孔布置在一条垂线上，正对道路。注意人(手)孔不能设在塔盘的降液管或密封盘处。人孔可布置在顶上、侧面或封头中心，侧面较为方便；但在框架上支承面积较大，故以布置在顶上为宜。

四．工艺流程图的分类：（P27）

1. 方框流程图

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。

蒸汽、水冷冻盐水水

水杨酸

阿司匹林的生产工艺流程框图

2. 工艺流程草图

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。

3.工艺物料流程图PFD

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。

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。

氯苯硝化的物料流程图

五．PID图的组成（P35）：(1) 设备图形及管线、管件(2) 标注(3) 图例(4) 标题栏六．图线和字体PID图中工艺物料管道用粗实线，辅助管道用中粗线，其它用细实线。七．图中的设备（机器）用中线条，阀门、管件和管道附件都用细实线绘制。粗实线:0.6～0.9mm；中粗线：0.3～0.5mm;细实线: 0.15～0.25mm

八．标注的内容：设备在图上应标注位号及名称。

九．标注的方式：设备位号、名称一般标注在相应设备图形上方或下方。

常用设备代号（P34）：泵P，反应器R，换热器E，容器（槽，罐）V，塔T 十．管道的标注（P35）

一般横向管道标注在管道上方，竖向管道（直管）标注在管道左边。分段注明管道号（管段号）、管径、管道等级及隔热管道号和管径为一组，用一短横线隔开；管道等级和隔热为另一组，用一短横线隔开，两组间留适当的空隙。

十二．离心泵的自控方案（P42）

1、离心泵基本流程包括：入口阀、出口阀、出口处的止回阀、出口压力表、泵体前后设放净阀。

2、简单管路流量调节方式(a)出口节流（直接节流法）优点：简单易行，普遍采用。缺点：能耗大。限制：不适宜于正常流量低于额定流量30%以下的场合。

(b) 通过改变回路阀门的开度来调节流量。优点:可用于液体流量偏低的场合缺点:要消耗一部分高压液体能量,使泵的总效率下降。

十四．原材料的消耗定额（P100）

理论消耗量：只和化学反应有关

1.原材料的消耗定额

实际消耗量：极少等于理论量

衡量实际消耗量和理论消耗量差别的指标：转化率、选择性、收率、限制反应物、过量反应物。

2.转化率：原料中某一反应物转化掉的量（摩尔）与初始反应物的量（摩尔）的比值，它是

化学反应进程的一个标志。

转化率 =

反应物的进料量反应物的反应量

×100％

3.选择性：当同一种原料可以转化为几种产物，即同时存在主反应和副反应时，选择性表示实际转化为目的产物的原料的量（摩尔）与被转化掉的原料的量（摩尔）的比值。

选择性= 被转化掉的原料的量

反应物量生成目的产物所消耗的

×100％

4.收率：原料转化为目的产物的量（摩尔）与进反应系统的初始量（摩尔）的比值。

收率=反应物的进料量反应物量

生成目的产物所消耗的 收率=转化率×选择性

十五． 物料衡算（P104）例3-4

反应过程的物料衡算计算方法①直接计算法。有些化学反应过程的物料衡算，有时只含一个未知量或组成，这类问题比较简单，通常可根据化学反应式直接求解，不必列出衡算式。 ②元素平衡。③利用反应速率进行物料衡算。④以节点进行衡算。 十六．热量衡算（P122例4—2 ） P126 例4—3 十七．设备分类（P128习题10）？ 十八．离心泵适用范围（P133）

在输送温度下介质黏度不宜大于6.50×104 m

2

/s,否则会使泵效率降低很多；流量小 扬程

高的不宜选用一般离心泵，可考虑选用高速离心泵；介质中溶解或夹带气体量大于5％（体积）时，不宜选用离心泵；要求流量变化大 扬程变化小者选用平坦的Q-H 曲线离心泵，而要求流量变化小 扬程变化大者宜选用徒降的Q-H 曲线离心泵；在介质中含有固体颗粒在3％以下的，宜选用一般离心泵，超过3％时要选用特殊结构离心泵。 十九、化工车间包括：（P155）

1.生产设施：原料工段、生产工段、成品工段、回收工段、控制室、贮罐区、露天堆场

2.生产辅助设施：化验室、机修间、动力间、变电配电室、除尘室、通风室

3.行政福利设施：办公室、休息室、更衣室、浴室、厕所

4.其他特殊用室：劳动保护室、保健室

车间平面布置——将上述车间组成在平面上进行组合布置。 二十、车间平面布置方案（P157）

1. I 型(长方形): 总图布置、设备布置和管线布置方便，有利自然采光和通风。 缺点：流程长，车间过长，常用于中小型车间