第一节 工艺流程草图
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第1讲：第一章：工艺流程图
• 设备名称注写在水平线下方，并需 注意反映设备的用途，例如：二甲 苯贮槽、乙苯塔、氢氧化钠（不能 写成分子式：NaOH） 等。 • 特性数据则写出最能反映设备的工 艺性能者，如：塔的直径与高度、 换热器的传热面积、贮槽的容积、 反应罐的直径与容积等。
四、物料流程的表示方法
• 图上一般只画出工艺物料的流程，流程 用粗实线绘制，流向则在流程线上以箭 头表示。 • 物料经过设备，产生变化时，则需标注 物料变化前后各组分的名称、流量 （ kg/h）、重量百分数（wt％）、小 时公斤分子量（ kgmol/h）和每项的总 和数等，具体项目可按需要酌量增减。
设备在图上要标注位号及名称，有时还注 明某些特性数据，标注方式如图1－5。
水平线一般以粗实线（b）画出为好，可使 标注醒目。
• 但也可以用中实线（1/2b －2/3b）绘 制，如图1－2所示。指引线则用细实线 （1/3b）绘制。 • 至于图线宽度，国家标准 《 机械制图 》 规定 b 为 0.4～1.2 mm，化工工艺图 则以 b＝0.8～12ｍｍ为宜。 • 图１－5中水平线上方的“ T－101a” 为设备位号。通常有二种方式标注：
其标注方式：
• 可在流程的起始部分和物料产生变 化的设备后，从流程线上用指引线 引出，列表表示，如图1－2及图1 －8所示，指引线及表格线皆用细实 线绘制。
图1-8 物料标注
图1-9
•若物料组分复杂，变化又较多， 在图形部分列表有困难时，可在 流程图的下方，自左向右按流程 顺序逐一列表表示，并编制序号 如图1－9（图形部分未画出）所 示，而在相应的流程线上则标注 其序号，以便对照。
精酯中间槽
-2℃ 自精馏塔(503) -5℃ Q=8500kcal/h
去精馏塔(503)
工艺流程草图
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤
第五节 工艺流程设计方法与步骤
（一）工艺流程设计的方法 （二）工艺流程设计的步骤
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤
（一）工艺流程设计的方法 －－以反应过程为核心,以方案比较作决定
存、输送等过程。
(5) 设计未反应原料的循环或利用以及副产物的处理
由于反应不是全部，剩余组分在产物处理中被分离出来，
一般应循环回到反应设备中继续参与反应。
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
③原料中含有的杂质往往不是反应需要的，在原料的预 处理中并未除净，因而在反应中将会带入产物中，或者 杂质参与反应而生成无用且有害的物质。 ④产物的集聚状态要求，也增加了后处理过程。某些反 应过程是多相的，而最终产物是固态的。 因此用于产物的净化、分离的化工单元操作过程，往 往是整个工艺过程中最复杂、最关键的部分.
§2-1 工艺流程草图
工艺流程草图是一种示意性的从左至右的展开图。
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 。
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§2-1工艺流程草图
(3)设计产物的后处理过程 根据反应原料的特性和产品的质量要求，以及反应过程的 特点，实际反应过程可能会出现下列情况: ①除了获得目的产物外，由于存在副反应，还生成了副产 物。 ②由于反应时间等条件的限制或受反应平衡的限制，以及 为使反应尽可能完全而有过剩组分。
工艺流程图ppt课件
2、 一切流程操作均应遵循“先开后关”的原则，即确认新流程已经导通后，方 可切断原流程。
3、 具有高低压衔接部位的流程，操作时必须先导通低压部位，后导通高压部位。 反之先切断高压，后切断低压。
4、 流程操作开关阀门时，必须缓开缓关，以防止发生“水击”现象，损坏管道 和设备。向无压或从来未升过压的管段升压时，更应缓开阀门，至压力平衡 后方可正常开大。
5、 对于两端压差较大的闸板阀，可先开阀体上的旁通阀平衡调压。 6、 液压球阀和平板阀操作时只许全开全关。手动阀开完后，要将手轮倒回半圈
或一圈。
12
工艺流程中管线图色标准
① 油管线： 灰色 ② 天然气： 橘黄色 ③ 清水管线：绿色 ④ 污水管线：褐色 ⑤ 注水管线：蓝色 ⑥ 破乳剂、润滑油：橘黄色 ⑦ 热水管线：银白色 ⑧ 清污管线、排污管线：红色 ⑨ 污油管线：黑色
24．Y型过滤器
18
四、常用工艺流程图图例
25．网状过滤器
26．孔板
27．阻火器 28．同心异径管接头 29．偏心异径管接头
(旧)
19
四、常用工艺流程图图例
30．装卸鹤管
31．绝缘法兰 32．紧急切断阀 33．安全回流阀
20
四、常用工艺流程图图例
34．节流阀
10、 看一条管线要从头到尾看完，弄清来龙去脉后再看另一条管线。要分清主管路与支 管路的关系，发现疑点要记录清楚，便于提出问题和整改。最后看次要、辅助管线， 了解其作用和性能。
11、 图样看完后要重新装好，妥善分类保管。
11
集输工艺流程的操作应遵循的原则
1、 集输工艺流程的操作和切换，必须实行调度统一指挥，非特殊紧急情况，任 何人未经授予权限的调度人员的同意，不得擅自改变操作。
3、 具有高低压衔接部位的流程，操作时必须先导通低压部位，后导通高压部位。 反之先切断高压，后切断低压。
4、 流程操作开关阀门时，必须缓开缓关，以防止发生“水击”现象，损坏管道 和设备。向无压或从来未升过压的管段升压时，更应缓开阀门，至压力平衡 后方可正常开大。
5、 对于两端压差较大的闸板阀，可先开阀体上的旁通阀平衡调压。 6、 液压球阀和平板阀操作时只许全开全关。手动阀开完后，要将手轮倒回半圈
或一圈。
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工艺流程中管线图色标准
① 油管线： 灰色 ② 天然气： 橘黄色 ③ 清水管线：绿色 ④ 污水管线：褐色 ⑤ 注水管线：蓝色 ⑥ 破乳剂、润滑油：橘黄色 ⑦ 热水管线：银白色 ⑧ 清污管线、排污管线：红色 ⑨ 污油管线：黑色
24．Y型过滤器
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四、常用工艺流程图图例
25．网状过滤器
26．孔板
27．阻火器 28．同心异径管接头 29．偏心异径管接头
(旧)
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四、常用工艺流程图图例
30．装卸鹤管
31．绝缘法兰 32．紧急切断阀 33．安全回流阀
20
四、常用工艺流程图图例
34．节流阀
10、 看一条管线要从头到尾看完，弄清来龙去脉后再看另一条管线。要分清主管路与支 管路的关系，发现疑点要记录清楚，便于提出问题和整改。最后看次要、辅助管线， 了解其作用和性能。
11、 图样看完后要重新装好，妥善分类保管。
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集输工艺流程的操作应遵循的原则
1、 集输工艺流程的操作和切换，必须实行调度统一指挥，非特殊紧急情况，任 何人未经授予权限的调度人员的同意，不得擅自改变操作。
第一节 工艺流程草图
1. 以反应过程为中心
⑴定反应基本工艺条件来决定采用反应器类型及决定采用连续操 作，还是间歇性操作。 有些产品不适合连续化操作，如同一生产装臵生产多品 种或多牌号产品时，用间歇操作，更为方便。
化工工艺设计(Chemical Process Design)
Chapter Ⅲ 化工工艺流程图
第二章化工工艺流程图
第一节 工艺流程草图
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
(2) 流程管线及流向箭头
(3) 文字注解
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§2-1 工艺流程草图
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
(2) 设计原料预处理过程 根据反应特点，必然对原料提出要求，如纯度、温度、 压力以及加料方式等。这就应根据需要采取预热（冷）、 汽化、干燥、粉碎筛分、提纯精制、混合、配制、压缩
化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （二）工艺流程设计的步骤
３．确定操作方式 尽量采用连续化操作方式 有时也采用间歇与连续联合操作化方式 有些过程采用间歇操作反而更有利些，如用蒸馏釜处理
精馏塔塔釜的高沸点残液
４．确定主要生产过程 先抓住全流程的核心---反应过程,从它入手来逐步建立 与之相应的生产过程 即原料→预处理过程→反应过程→产物后处理
的辅助管路和控制仪表的图例、符号等。
管道仪表流程图又分为工艺管道仪表流程图和公用 工程管道仪表流程图（见图）。
第一章 工艺流程图
阅读物料流程图和管道仪表流程图： 1、甲醇三塔精馏PFD和PID 2、课本32-33页中的PL精制PID
PID是设备布置图和管道布置图的设计依据，也是其他专业的设计依据， 并可供施工安装、生产操作时参考。
15
（二）设备的画法与标注
1. 图形
（1）用细实线按规定图例（35-39页）或 设备外部形状和内部构件特征画出设备 示意图，画出全部管口。 标注设备位号、名称和管口符号。
公称直径是管子的名义直径，以DN表示。它是与内径相近的整数。
凡是同一公称直径的管子，外径必定相同，而内径则因壁厚不同而异。 如： DN50：φ 57×3.5，φ 57×4
DN100：φ 108×4，φ 108×6
公称压力 MPa：1.0, 1.6, 2.0, 2.5, 4.0, 6.4, 10.0, 16…
同一主项内的两 张图纸之间管道 的接续符号：
两主项之间管道 接续标记：
2. 管道标注
管道标注由由四部分组成：管道号（也称管段号）、公称 直径、管道等级和隔热或隔音。
例：
PG 0601-50 B2A-H
管 物料代号 段 主项代号 号 管道顺序号
公称直径
隔热或隔音代号
管道材质代号
管
同一管道等级顺序号 道
或称为为A、B、C、D、E、F、G版。
12
管道仪表流程图PID的内容
符合HG20519-2009《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》 图形：设备示意图、管道流程线、管件、阀门、仪表控制点符号； 标注：设备位号与名称、管段编号、控制点代号，必要的尺寸，例如 有位差要求的，应标注限位尺寸；例如高位槽、液封等； 标题栏：图名、图号、设计阶段、设计单位等。
反应气体通 过固定的催 化剂床层
PID是设备布置图和管道布置图的设计依据，也是其他专业的设计依据， 并可供施工安装、生产操作时参考。
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（二）设备的画法与标注
1. 图形
（1）用细实线按规定图例（35-39页）或 设备外部形状和内部构件特征画出设备 示意图，画出全部管口。 标注设备位号、名称和管口符号。
公称直径是管子的名义直径，以DN表示。它是与内径相近的整数。
凡是同一公称直径的管子，外径必定相同，而内径则因壁厚不同而异。 如： DN50：φ 57×3.5，φ 57×4
DN100：φ 108×4，φ 108×6
公称压力 MPa：1.0, 1.6, 2.0, 2.5, 4.0, 6.4, 10.0, 16…
同一主项内的两 张图纸之间管道 的接续符号：
两主项之间管道 接续标记：
2. 管道标注
管道标注由由四部分组成：管道号（也称管段号）、公称 直径、管道等级和隔热或隔音。
例：
PG 0601-50 B2A-H
管 物料代号 段 主项代号 号 管道顺序号
公称直径
隔热或隔音代号
管道材质代号
管
同一管道等级顺序号 道
或称为为A、B、C、D、E、F、G版。
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管道仪表流程图PID的内容
符合HG20519-2009《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》 图形：设备示意图、管道流程线、管件、阀门、仪表控制点符号； 标注：设备位号与名称、管段编号、控制点代号，必要的尺寸，例如 有位差要求的，应标注限位尺寸；例如高位槽、液封等； 标题栏：图名、图号、设计阶段、设计单位等。
反应气体通 过固定的催 化剂床层
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
《工艺流程图》课件
确定内容
根据目的确定需要展示的环节、步骤 和要素，确保内容全面且重点突出。
收集资料与调研
资料整理
整理与绘制流程图相关的资料，包括技术文档、操作手册、 流程说明等。
现场调研
如有必要，进行现场调研以获取更准确的信息和细节，确保 流程图的真实性和准确性。
设计布局与草图
选择布局
根据流程图的类型和目的，选择合适 的布局形式，如水平式、垂直式、组 织结构图等。
绘制草图
在纸上或使用绘图工具绘制流程图的 草图，初步规划各个步骤和元素的位 置。
绘制流程图
使用工具
选择合适的绘图工具，如PowerPoint、 Visio、Draw.io等，根据草图开始绘制流程 图。
添加元素与标注
在流程图中添加相应的图形、箭头、标注等 ，以清晰地表示各个步骤和逻辑关系。审核与优化源自1 23检查准确性
核对流程图中的内容与实际流程是否一致，确保没有错误或 遗漏。
优化布局与美观度
调整布局、颜色、字体等，使流程图更加美观易读。
获取反馈
如有需要，请相关人员提供反馈，并根据反馈进行修改和完 善。
03
工艺流程图的解读与分析
解读流程图的方法与技巧
明确流程图的组成
了解流程图的各个组成 部分，如流程步骤、操 作符号、流程线等。
引入新技术和工具
在关键位置添加注释和说明，以解释 复杂步骤或操作。
04
实例分析与应用
实例一：生产工艺流程图
总结词
详细展示生产过程中各个工序的顺序和衔接关系，有助于优化生产效率和减少浪费。
详细描述
生产工艺流程图通过图形化的方式，将生产过程中的各个工序按照顺序连接起来，清晰地展示了从原材料到成品 的整个过程。这种流程图有助于企业发现生产过程中的瓶颈和浪费，进而优化生产流程，提高效率。
根据目的确定需要展示的环节、步骤 和要素，确保内容全面且重点突出。
收集资料与调研
资料整理
整理与绘制流程图相关的资料，包括技术文档、操作手册、 流程说明等。
现场调研
如有必要，进行现场调研以获取更准确的信息和细节，确保 流程图的真实性和准确性。
设计布局与草图
选择布局
根据流程图的类型和目的，选择合适 的布局形式，如水平式、垂直式、组 织结构图等。
绘制草图
在纸上或使用绘图工具绘制流程图的 草图，初步规划各个步骤和元素的位 置。
绘制流程图
使用工具
选择合适的绘图工具，如PowerPoint、 Visio、Draw.io等，根据草图开始绘制流程 图。
添加元素与标注
在流程图中添加相应的图形、箭头、标注等 ，以清晰地表示各个步骤和逻辑关系。审核与优化源自1 23检查准确性
核对流程图中的内容与实际流程是否一致，确保没有错误或 遗漏。
优化布局与美观度
调整布局、颜色、字体等，使流程图更加美观易读。
获取反馈
如有需要，请相关人员提供反馈，并根据反馈进行修改和完 善。
03
工艺流程图的解读与分析
解读流程图的方法与技巧
明确流程图的组成
了解流程图的各个组成 部分，如流程步骤、操 作符号、流程线等。
引入新技术和工具
在关键位置添加注释和说明，以解释 复杂步骤或操作。
04
实例分析与应用
实例一：生产工艺流程图
总结词
详细展示生产过程中各个工序的顺序和衔接关系，有助于优化生产效率和减少浪费。
详细描述
生产工艺流程图通过图形化的方式，将生产过程中的各个工序按照顺序连接起来，清晰地展示了从原材料到成品 的整个过程。这种流程图有助于企业发现生产过程中的瓶颈和浪费，进而优化生产流程，提高效率。
《化工制图》课件-第2章 工艺流程图
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三． 设备的图示方法 1. 设备（机器）用细实线，不按比例在图中画出，其中：
1）有规定图例的，按照规定图例绘制。 2）没有规定图例的，可根据实际外形和内部特征绘制。复杂机器设 备，允许用一细实线绘制长（正）方形框代表，框内注明位号与名称。 2. 所有接口（包括人孔、手孔、卸料口等）宜全部画出，其中与配管或 外界有关的管口必须画出。 3. 管口编号用大写英文字母（必要时可在其后附数字）加方框 （5mm×5mm）。 4. 管口一般用单细实线表示，也可与所连管道线宽度相同，允许个别管 口用双细实线。管口法兰用细实线。 5. 机器设备的支承，底（裙）座和基础平台等可不表示。
2. 它只是定性地图示出由原料转化成产品的变化、流向顺序、以及生产 中需采用的各种化工单元及设备。
3. 它一般按照工艺装置的主项（工段或工序、车间或装置）为单元，按 照工艺流程顺序，将设备和工艺流程线从从左至右展开画在同一平面 上的一种示意性展开图。它表示的主要内容和规范如下： A. 设备的图示和标注：绘制机器、设备示意图，标注位号、名称。 B. 流程线的图示和要求：粗实线表示主要物料的工艺流程线。横平竖直。 C. 流程线的标注：箭头表示流向，起止处标注物料名称、来源和去向。
2）相对高低位置应尽可能符合实际情况。地下或半地下设备，需要
表示出一段相关地面，地面以
表示。
四． 管道的图示方法
PID中要画出和标注全部工艺管道以及与工艺有关的一段辅助及公用
管道。工艺管道包括正常操作所用物料管道，工艺排放系统管道，开停
车和必要的临时管道。管道图示的具体要求如下：
阅读PID图
1. 一般用单线表达各类管道，具体线型规定如表3-2（P88）所示。 的难点之一
5. 分析取样点的表示方法 分析取样点要在选定的位置（设备管口或管道）
三． 设备的图示方法 1. 设备（机器）用细实线，不按比例在图中画出，其中：
1）有规定图例的，按照规定图例绘制。 2）没有规定图例的，可根据实际外形和内部特征绘制。复杂机器设 备，允许用一细实线绘制长（正）方形框代表，框内注明位号与名称。 2. 所有接口（包括人孔、手孔、卸料口等）宜全部画出，其中与配管或 外界有关的管口必须画出。 3. 管口编号用大写英文字母（必要时可在其后附数字）加方框 （5mm×5mm）。 4. 管口一般用单细实线表示，也可与所连管道线宽度相同，允许个别管 口用双细实线。管口法兰用细实线。 5. 机器设备的支承，底（裙）座和基础平台等可不表示。
2. 它只是定性地图示出由原料转化成产品的变化、流向顺序、以及生产 中需采用的各种化工单元及设备。
3. 它一般按照工艺装置的主项（工段或工序、车间或装置）为单元，按 照工艺流程顺序，将设备和工艺流程线从从左至右展开画在同一平面 上的一种示意性展开图。它表示的主要内容和规范如下： A. 设备的图示和标注：绘制机器、设备示意图，标注位号、名称。 B. 流程线的图示和要求：粗实线表示主要物料的工艺流程线。横平竖直。 C. 流程线的标注：箭头表示流向，起止处标注物料名称、来源和去向。
2）相对高低位置应尽可能符合实际情况。地下或半地下设备，需要
表示出一段相关地面，地面以
表示。
四． 管道的图示方法
PID中要画出和标注全部工艺管道以及与工艺有关的一段辅助及公用
管道。工艺管道包括正常操作所用物料管道，工艺排放系统管道，开停
车和必要的临时管道。管道图示的具体要求如下：
阅读PID图
1. 一般用单线表达各类管道，具体线型规定如表3-2（P88）所示。 的难点之一
5. 分析取样点的表示方法 分析取样点要在选定的位置（设备管口或管道）
工艺流程草图课件
工艺流程草图的适用场景
工艺流程设计
故障排查
在工艺流程设计阶段，工艺流程草图 可以帮助设计师们从全局角度了解整 个工艺流程，从而更好地进行流程优 化和设备选型。
当生产过程中出现故障时，工艺流程 草图可以帮助技术人员快速定位故障 环节，找出原因并采取相应的措施进 行修复。
生产指导
在生产过程中，工艺流程草图可以帮 助操作人员更加清晰地了解各个工序 的操作步骤和注意事项，提高生产效 率和质量。
工艺流程草图课件
contents
目录
• 工艺流程草图概述 • 工艺流程草图的基本元素 • 工艺流程草图的绘制方法 • 工艺流程草图的分析与优化 • 工艺流程草图的应用实例 • 总结与展望
01
工艺流程草图概述
定义与作用
定义：工艺流程草图是一种用于描述工艺流程的图形表示 ，它简明扼要地描绘了原料经过各个工序转化为产品的过 程。
优化关键环节
对流程图中的关键环节进行优化，提高整个流程的效率。
引入自动化和智能化
在合适的环节引入自动化和智能化技术，减少人力投入，提高效率 。
更新和维护流程图
定期更新
随着工艺和技术的发展，定期对流程图进行更新 和改进。
维护流程图
对流程图进行日常维护，确保其准确性和完整性 。
培训员工
对员工进行培训，让他们了解如何正确使用和维 护流程图。
06
总结与展望
工艺流程草图的重要性和优势
提高工作效率
通过工艺流程草图，员工可以 快速了解整个工艺流程，减少 沟通成本和时间，提高工作效
率。
降低成本
工艺流程草图可以帮助企业更 好地管理和优化生产流程，减 少不必要的浪费和成本。
提高产品质量
化工设计 第二章 工艺流程设计
• 工艺流程分为四大部分：原料预处理过程、 反应过程、产物的处理（分离净化）过程和 三废”的处理过程。
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二、工艺流程设计的方法
• 工艺流程设计主要应考虑如下几个方面的问题：
（1）反应过程；
（2）原料预处理过程；
（3）产物的分离净化； （4）产品的后处理；
（5）未反应原料的循环与利用；
（6）确定“三废”排出物的处理措施；
11
第二节 工艺流程设计
工艺流程设计是在确定原料路线和工艺 技术路线的基础上进行的。由于在整个设计 中，设备选型、工艺计算、设备布置等工作 都与工艺流程有直接关系。工艺流程设计是 工艺设计的核心，动手最早，又结束最晚。
一、工艺流程设计的任务 二、工艺流程设计的方法
12
一、工艺流程设计的任务
1.工艺流程设计的任务
13
一、工艺流程设计的任务
2.工艺流程设计的步骤
（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）原料与能量的合理利用； （6）制定“三废”处理方案； （7）制定安全生产措施。
14
二、工艺流程设计的方法
• 工艺流程设计的方法：确定的生产方法是正 在生产或曾经运行过的成熟工艺，还是待开 发的新工艺。
化工设计
赵云鹏
中国矿业大学化工学院
1
第二章 工艺流程设计
• 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 和使用的设备仪表。
2
第二章 工艺流程设计
• 第一节 生产方法和工艺流程的选择 • 第二节 工艺流程设计 • 第三节 工艺流程图 • 第四节 典型设备的自控方案 • 第五节 工艺流程图计算机绘制软件
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二、工艺流程设计的方法
• 工艺流程设计主要应考虑如下几个方面的问题：
（1）反应过程；
（2）原料预处理过程；
（3）产物的分离净化； （4）产品的后处理；
（5）未反应原料的循环与利用；
（6）确定“三废”排出物的处理措施；
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第二节 工艺流程设计
工艺流程设计是在确定原料路线和工艺 技术路线的基础上进行的。由于在整个设计 中，设备选型、工艺计算、设备布置等工作 都与工艺流程有直接关系。工艺流程设计是 工艺设计的核心，动手最早，又结束最晚。
一、工艺流程设计的任务 二、工艺流程设计的方法
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一、工艺流程设计的任务
1.工艺流程设计的任务
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一、工艺流程设计的任务
2.工艺流程设计的步骤
（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）原料与能量的合理利用； （6）制定“三废”处理方案； （7）制定安全生产措施。
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二、工艺流程设计的方法
• 工艺流程设计的方法：确定的生产方法是正 在生产或曾经运行过的成熟工艺，还是待开 发的新工艺。
化工设计
赵云鹏
中国矿业大学化工学院
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第二章 工艺流程设计
• 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 和使用的设备仪表。
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第二章 工艺流程设计
• 第一节 生产方法和工艺流程的选择 • 第二节 工艺流程设计 • 第三节 工艺流程图 • 第四节 典型设备的自控方案 • 第五节 工艺流程图计算机绘制软件
工艺流程图
反应热 溶解热 4470 6116
某硫酸厂能量流程图
三、工艺流程图
1 、方案流程图的作用及内容
方案流程图用于初步设计时的方案讨论；也是物料 流程图、施工流程图设计的基础。 内容： 表达从化工原料到目标产品的工艺过程及该过程中 使用的设备。 （1）设备— 用示意图表示生产过程中所使用的机器、设 备；标注设备位号、名称。 （2）工艺流程—用带箭头的图线及文字（用代号）表示 从工艺原料到目标产品的工艺过程。
相同设备序号 ：只画出一台时，应全部标出如：V408AB 标注位置：设备正上方（下方），水平排列整齐。 设备内或近旁。 2艺管道的画法和标注
1、管道的图示 一般只画工艺物料管道和与工艺有关的一段辅助物料 管道。 管道用粗实线表示，箭头表示物料流向，并在物料线的 起点或终点标注物料名称及来源、去向。 管道流程线要用水平和垂线画，不允许用斜线，转弯时， 一律画成直角；管线交叉处，其中一条线断开画。
图形符号
细实线，直径10 检测点 水平管道 垂直管道 设备
仪表安装位置不同，所用图形符号也不同。
仪表安装位置的图形符号
安装位置
就地安装 集中盘面 安装 就地盘面安装
图形符号
安装位置 就地安装 （嵌在管道中）
集中仪表盘 背面安装 就地仪表盘 背面安装
图形符号
仪表号
烟气610
热损610 原料矿 98 空气16 电1293
排楂322 排水 13108
排水 9697
排水 热损410 20646
尾气 466 热损98 成品240
热损447
热损5349 热损16
原料 车间
熔烧 车间
净化 车间
干燥 车间
转化 车间
成品 车间
化工设计第2章工艺流程设计-修改
产物分离阶段：
◆可能要用到多种单元操作。
◆重视“三废”处理技术问题。
◆重视回收。
经济效益的重要来源之一。
（3）确定工艺操作条件；确定整个生产工序或每台设备要达到和
保持的操作条件。温度、压力、浓度、液位、流量…容积、换热面积…？
（4）控制方案的确定；如何维持以上操作条件，及实现各参数之间
的联系？确定正确控制方案，选用合适的控制仪表。
先进性评价包括：技术先进性、建设投资、生产成本、消耗 定额及对环境的危害等方面
（2）可靠性 指生产方法和工艺流程是否成熟可靠。原料
来源是否可靠。
（3）合理性 国家资源的合理利用、建厂地区的发展规划、
“三废”处理是否可行等。 综合考虑各方面因素，进行流程优化和技术经济分析。
一个化学过程如何实现工程化？在技术上能够实现的前提下进行工程设计。
二、 管道仪表流程图（PID）
基础设计阶段：
A版（初步条件版）Approved For Planning
工艺版PID
B版（内部审核版）Issue For Review C版（用户批准版）Issue For Approval
0版（设计版）Approved For Design
详细工程设计阶段：
工程版 PID
同时副产蒸汽。从而大大减少蒸汽耗量，取得显著的节能 降耗效果。这也是研制新型变换催化剂的原因和动力之所 在。
（2）确定每个过程或工序的组成；
每个过程又由许多单元过程组成。
以CO变换制氢生产过程为例，将CO由42%-65%降低至0.4%以下：
CO
+
催化剂
H2O == CO2
+H2+△H
可逆放热反应
工艺流程图PPT课件
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二、设备的图示 (5)
5.设备间的相对位置 ①按流程顺序由左向右横向排列设备，设备 间距根据管线多少而定，要便于管线连接和标注。 图面要排列整齐、饱满、匀称。避免管线过量往 返。 ②设备间的相对高低应尽可能符合实际，地 下或半地下设备要表示一段相关地面。
.
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三、管道的图示（1）
1. 用单粗实线绘制，表达各物料进出设 备的情况。各类管道的线型规定如下：
（举例：工艺物料、其它物料、隔热、 伴热、仪表信号线、固体物料)
.
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工艺物料 其它物料 隔热 伴热
仪表信号线
三、管道的图示（2）
2. 管线应横平竖直，注意避免穿过设备； 减少管线交叉，交叉处断开其中一条线，
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三、管道的图示（3）
3. 管道的放气、排液、取样、液封均应 表达.
4. 当图上管线与其它图纸有关时，用空心箭 头框说明来、去向，箭头框内注明相应图纸 序号或编号，框上或一端标注承接的设备位 号（或管代号、仪表位号）。空心箭头框一 般画在图纸两侧。
.
3
一、管道及仪表流程图的作用
管道及仪表流程图是最重要的工艺图 样，是工艺设计的主导及核心，是其它各 项设计的依据。如提出设备条件图，设备 设计及选型，设备布置，管道布置， 仪表 及自动化设计。同时又可作为施工、操作、 和检修的指南。
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二、管道及仪表流程图的内容
1.图形 表达流程中的全部设备、管道及管 件阀门、仪表控制点。
部分组成
举例: T1005A
甲醇精馏塔
设备位号 设备位号线（粗实线） 设备名称
.
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(1)设备位号
由类型代号、主项编号、顺序号、相同设 备数量尾号组成。
工艺流程图-PPT
3、工艺流程图绘制
绘制步骤(3步进行):
草图设计
流程草图一般以流程示意说明,或流程框图为依据绘制,草图设计得目得就 是为正式工艺流程图得绘制提供一张更为详细、完善与图面布置大致合 理得参考图,但必须将实际流程所应采用得全部设备、辅助装置、物流与 相关得全部检测仪表、控制点与控制系统等内容画出,并给出适当得文字 说明。
常用得标准设备图例
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
常用得标准设备图例(续)
1、工艺流程图视图
1、2管道得图示方法
工艺流程图上一般只画出工艺物料得管道以及与工艺有关得辅助 管道,用粗实线绘制,相应得流向则在物流线上以箭头表示。绘制时 应注意以下几点:
①一般用单线表达各种物料得通向及物料流经各设备得概况。固体物料进 出设备示意一般用粗虚弧线(或折线)表示。 ②在绘制管道时,尽可能把管道画成水平或垂直,注意避免穿过设备或使管道 交叉,在不可避免时,则将其中一管道断开一段,管道转弯处一般画成直角。 ③管道上取样口、放气口、排液口及液封管均应全部画出,一般放气口绘于 管道得上方,排液口及液封管绘于管道下方,液封管尽量按实际比例画出。 ④当图上得管道与其它图纸有关时,则用空心箭头框说明本流程(或装置)得 来向与去向,箭头框通常集中绘于图纸得左右侧,框内注明来向或去向得相应 图纸序号(或编号),框得上方或另一端注明来向或去向得设备位号或管道号 或仪表位号。
工艺流程图工艺流程图 Nhomakorabea述工艺流程图就是表达化工生产工艺流程得示意图样根据其作用与 内容详细程度分为:能量流程图、物料流程图、工艺流程图、仪表 流程图与管道流程图等。
物料流程图:在完成系统得物料与能量衡算之后绘制,以图形与表 格相结合得方式来反映物料与能量衡算得结果,主要用来描述界区 内物料得种类、流向、流量以及主要设备得特性数据等。
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化工工艺设计(Chemical Process Design)
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
进行方案比较的基本前提是保持原始信息不变。这里应强 调指出，过程的操作参数如温度、压力、流速、流量等原 始信息，设计者是不能变更的。设计者只能采用各种工程 手段和方法，保证实现工艺规定的操作参数。
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （二）工艺流程设计的步骤
３．确定操作方式 尽量采用连续化操作方式 有时也采用间歇与连续联合操作化方式 有些过程采用间歇操作反而更有利些，如用蒸馏釜处理
精馏塔塔釜的高沸点残液
４．确定主要生产过程 先抓住全流程的核心---反应过程,从它入手来逐步建立 与之相应的生产过程 即原料→预处理过程→反应过程→产物后处理
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§2-5工艺流程设计方法与步骤
第五节 工艺流程设计方法与步骤
（一）工艺流程设计的方法 （二）工艺流程设计的步骤
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§2-5工艺流程设计方法与步骤
（一）工艺流程设计的方法 －－以反应过程为核心,以方案比较作决定
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
③原料中含有的杂质往往不是反应需要的，在原料的 预处理中并未除净，因而在反应中将会带入产物中，或 者杂质参与反应而生成无用且有害的物质。 ④产物的集聚状态要求，也增加了后处理过程。某些反 应过程是多相的，而最终产物是固态的。
因此用于产物的净化、分离的化工单元操作过程，往 往是整个工艺过程中最复杂、最关键的部分.
(3)设计产物的后处理过程 根据反应原料的特性和产品的质量要求，以及反应过程的 特点，实际反应过程可能会出现下列情况: ①除了获得目的产物外，由于存在副反应，还生成了副产 物。 ②由于反应时间等条件的限制或受反应平衡的限制，以及 为使反应尽可能完全而有过剩组分。
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工艺流程草图是一种示意性的从左至右的展开图。
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 。
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§2-1工艺流程草图
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 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
水封、防爆板、阻水栓等以保证安全生产。
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
(10) 保温、防腐的设计
这是在工艺流程设计中的最后一项工作，也是施工安装 时最后一道工序。 流程中应根据介质的温度、特性和状态以及周围环境状
§2-5工艺流程设计方法与步骤
（二）工艺流程设计的步骤
1.搜集资料，调查研究 2.确定生产线数目 3.确定操作方式 4.确定主要生产过程 5.确定辅助过程 6.合理确定操作条件 7.考虑流程的弹性和进行设备设计 8.确定控制系统
9.逐步完善和简化所设计的流程
10.对多种流程设计方案进行比较, 选出最优方案
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§2-5工艺流程设计方法与步骤
（二）工艺流程设计的基本方法
(7) 确定公用工程的配套措施 在生产工艺流程中必须使用的工艺用水（包括作为原料 的软水、冷却水、溶剂用水以及洗涤用水等）、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。
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§2-3三维流程图
MgO工段三维流程图
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§2-4管道仪表流程图
第四节 管道仪表流程图 PID（Process and Instrumentation Diagram)
有时又称带控制点工艺流程图。
PID应表示全部工艺设备、物料管路、阀门、设备
存、输送等过程。
(5) 设计未反应原料的循环或利用以及副产物的处理
由于反应不是全部，剩余组分在产物处理中被分离出来，
一般应循环回到反应设备中继续参与反应。
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
(6) 确定“三废”排出物的处理措施 在生产过程中，不得不排放的各种废气、废液和废渣，应尽 量综合利用，变废为宝，加以回收。无法回收的应妥善处理。 “三废”中如含有有害物质，在排放前应该达到排放标准。 因此在化工开发和工程设计中必须研究和设计治理方案和流 程，要做到“三废”治理与环境保护工程、“三废”治理工 艺与主产品工艺同时设计、同时施工，而且同时投产运行。 按照国家有关规定，如果污染问题不解决，是不允许投产的。
种技术路线的发展情况与动向等技术经济资料
掌握国内外化工技术经济的资料，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。
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （二）工艺流程设计的步骤
２．确定生产线数目 大型装臵与相同生产能力的数个小型装臵相比 优点：节约建设投资，占地少，自动化程度高等 缺点：附属设备贵，大都无备用设备，出故障只好停车 因此对于生产规模较大，涉及到是否实施大型化时需仔细 分析比较． 若以单生产线的大型装臵与生产能力相同的双生产线小型 装臵相比，开工率高时，则大型装臵的经济效益好．假如 开工率不足或生产负荷常变化，尤其是几种牌号的产品经 常换产时，则双线小装臵的经济效益好．
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§2-2工艺物料流程图
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§2-3三维流程图
第三节 三维流程图
三维流程图是将工厂的设备、管件按其建成时的 情况用等轴角测图表示。
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等措施。这些操作过程就需要相应的化工单元操作，加
以组合。通常不是一台两台设备或简单过程完成的。 原料预处理的化工操作过程是根据原料性质、处理方法 而选取不同的装臵及不同的输送方式，从而可能设计出 不同的流程。
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
1. 以反应过程为中心
⑴定反应器:根据反应过程的特点、产品要求、物料特性、 基本工艺条件来决定采用反应器类型及决定采用连续操 作，还是间歇性操作。 有些产品不适合连续化操作，如同一生产装臵生产多品 种或多牌号产品时，用间歇操作，更为方便。
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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。
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§2-2工艺物料流程图
第二节工艺物料流程图
物料流程图是在全厂总工艺流程图基础上，分别表
达各车间内部工艺物料流程的图样。在流程上标注
出各物料的组分、流量以及设备特性数据等。 图中应表示该工艺中各单元操作的主要设备，设备之间带有 流向的箭头连接表示主要物料通过的工艺过程或进行循环的 途径。在适当的节点，如设备的进出口、管路的分叉点或回 合点等处，要标出物流按质量、物质的量或容积为基础的流 率。重要的物理参数，如温度、压力、相对密度和粘度等都 应在必要处标示出来。
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§2-5工艺流程设计方法与步骤 （一）工艺流程设计的方法
(4) 设计产品的后处理过程 经过前述分离净化后达到合格的目的产品，有些是下一工 序的原料，可加工成其他产品；有些可直接作为商品，往 往还须进行后处理工作，如筛选、包装、灌装、计量、贮
这些条件包括整个流程中各个单元设备的物料流量（投料
量）、组成、温度压力等，并且提出控制方案（与仪表控 制专业密切配合）以确保能稳定地生产出合格产品来。
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§2-5工艺流程设计方法与步骤
（一）工艺流程设计的方法
(9) 制定切实可靠的安全生产措施 在工艺设计中要考虑到开停车、长期运转和检修过程中可能 存在各种不安全因素，根据生产过程中物料性质和生产特点， 在工艺流程和装臵中，除设备材质和结构的安全措施外，在 流程中应在适宜部位上设臵事故槽、安全阀、放空管、安全
Chapter Ⅲ 化工工艺流程图
第二章化工工艺流程图
第一节 工艺流程草图
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
(2) 流程管线及流向箭头
(3) 文字注解
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§2-1 工艺流程草图
至于生产用电、上下水、空调、采暖通气都是应与其他
专业密切配合的.