第04章工艺流程设计PPT课件
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2. 工作步骤
（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 。
（2）落实设备 分为三种类型： 1）国内已有定型产品； 2）需要进口； 3）国内需重新设计制造
9
（3）全面对比
1）几种技术路线在国内外采用的情况及发 展趋势；
第四章 工艺流程设计
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前言
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2
工艺流程是以化学反应为工艺 核心，将反应前、后对物料进行处 理的工艺步骤连在一起，形成一个 由原料到产品的生产工艺程序。
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第一节 工艺流程设计
一、工艺流程设计的任务及重要性
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程设计的第一步，产品品种牌号多，换产次数
多，常可设计几条生产线同时生产，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
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。
10
四、设计思想的基本观点
1. 服从国家近期和远期经济发展规划目标, 执行党和国家的各种方 针政策。
2. 严格遵守法律、法规、标准、规范和技术规定。 3. 重视国土资源的合理配置利用, 资源的综合利用。 4. 重视企业的经济效益的同时, 还应注意社会效益。 5. 重视产品的国内、国际市场的调查和预测发展趋势。 6. 化工厂设计要符合经济规模, 而不是规模经济。 7. 设计者应是先进技术的组织者和推广。 8. 采用的技术装备应尽量提高国产化率。 9. 尽量降低原材料、燃料消耗,降低能耗,减少人员,降低产品成本,
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
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)
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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
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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）
经济指标 f) 确定三废治理和安全生产措施
5
2. 重要性
工艺流程设计是化工设计中最重要的 一环，它直接影响产品质量、成本、生 产规模、操作条件、安全生产、三废治 理、经济效益等一系列根本性地问题。
6
二、工艺流程设计的工作内容
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
1. 任务
a) 确定整个流程的组成 b)确定各个单元过程的组成 c) 确定操作条件 d)确定控制方案 e) 合理利用原料及能量，计算整个装置的技术
经济指标 f) 确定三废治理和安全生产措施
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第一节 工艺流程设计
一、工艺流程设计的任务及重要性
1. 任务
a) 确定整个流程的组成 b)确定各个单元过程的组成 c) 确定操作条件 d)确定控制方案 e) 合理利用原料及能量，计算整个装置的技术
5. 产品的后处理
（1）产物处理（分离净化）
（2）产品处理（作为下一工序原料、筛选、包装、灌装、计量、 贮存、输送等 ）
（3）未反应物循环利用（返回反应过程或加工成副产物）
（4）副产物处理（设计制备、包装、贮运等
6. 确定“三废”排放物的处理措施
三废：废气、废液、废渣 （1）三废处理方法及治理工艺应与主产品工艺同时设计、同时施工、 同时运行，污染问题不解决，不允许投产。 （2）尽量综合利用，变废为宝； （3）所含有害物质在排放前应达到排放标准，符合相关政策法规， 促进环境保护工程。
提高劳动生产率。 10.工厂设计要设法减少投资。 11.搞好工厂环境保护,保持生态环境良好,重视劳动保护和安全卫生。 12.便于实现工厂现代化经营管理。
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五、工艺流程设计的方法
原料
预处理
循环 化学反应
分离与提纯
化工生产工艺模式
工艺流程分为四个重要部分： ① 原料预处理过程； ② 反应过程； ③ 产物后处理过程； ④ 三废处理过程。
7
三、工艺流程及生产方法的选择
1. 选择原则
（1）先进性原则：生产能力，原、辅材料单 耗，产品质量，三废治理，劳动生产率，投资， 占地，成本等。
（2）可靠性原则：具备工业化生产，经过实 验检验，有经济效益的工艺路线，不成熟的不 用。
（3）合理性原则：结合国情，因地制宜，尽 量采用新工艺、新技术，结合现有物资、技术 条件。
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7. 确定公用工程的配套措施
生产工艺流程设计中使用的工艺水、蒸汽、压缩空气、氮气及冷 冻、真空设备等。
8. 确定操作条件和控制方案
对整个流程中个单元设备的物料流量、组成、温度、压力等操作 条件进行确定，并提出控制方案。
9. 确定安全生产措施
（1）开停车、长期运转、检修工程的各种不安全因素 （2）设备材质和结构的安全措施 （3）流程中设置事故槽、安全阀、排空管、安全水封、防爆板等
2. 工作步骤
（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 。
（2）落实设备 分为三种类型： 1）国内已有定型产品； 2）需要进口； 3）国内需重新设计制造
9
（3）全面对比
1）几种技术路线在国内外采用的情况及发 展趋势；
第四章 工艺流程设计
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工艺流程是以化学反应为工艺 核心，将反应前、后对物料进行处 理的工艺步骤连在一起，形成一个 由原料到产品的生产工艺程序。
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第一节 工艺流程设计
一、工艺流程设计的任务及重要性
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程设计的第一步，产品品种牌号多，换产次数
多，常可设计几条生产线同时生产，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
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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四、设计思想的基本观点
1. 服从国家近期和远期经济发展规划目标, 执行党和国家的各种方 针政策。
2. 严格遵守法律、法规、标准、规范和技术规定。 3. 重视国土资源的合理配置利用, 资源的综合利用。 4. 重视企业的经济效益的同时, 还应注意社会效益。 5. 重视产品的国内、国际市场的调查和预测发展趋势。 6. 化工厂设计要符合经济规模, 而不是规模经济。 7. 设计者应是先进技术的组织者和推广。 8. 采用的技术装备应尽量提高国产化率。 9. 尽量降低原材料、燃料消耗,降低能耗,减少人员,降低产品成本,
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
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
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）
经济指标 f) 确定三废治理和安全生产措施
5
2. 重要性
工艺流程设计是化工设计中最重要的 一环，它直接影响产品质量、成本、生 产规模、操作条件、安全生产、三废治 理、经济效益等一系列根本性地问题。
6
二、工艺流程设计的工作内容
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
1. 任务
a) 确定整个流程的组成 b)确定各个单元过程的组成 c) 确定操作条件 d)确定控制方案 e) 合理利用原料及能量，计算整个装置的技术
经济指标 f) 确定三废治理和安全生产措施
4
第一节 工艺流程设计
一、工艺流程设计的任务及重要性
1. 任务
a) 确定整个流程的组成 b)确定各个单元过程的组成 c) 确定操作条件 d)确定控制方案 e) 合理利用原料及能量，计算整个装置的技术
5. 产品的后处理
（1）产物处理（分离净化）
（2）产品处理（作为下一工序原料、筛选、包装、灌装、计量、 贮存、输送等 ）
（3）未反应物循环利用（返回反应过程或加工成副产物）
（4）副产物处理（设计制备、包装、贮运等
6. 确定“三废”排放物的处理措施
三废：废气、废液、废渣 （1）三废处理方法及治理工艺应与主产品工艺同时设计、同时施工、 同时运行，污染问题不解决，不允许投产。 （2）尽量综合利用，变废为宝； （3）所含有害物质在排放前应达到排放标准，符合相关政策法规， 促进环境保护工程。
提高劳动生产率。 10.工厂设计要设法减少投资。 11.搞好工厂环境保护,保持生态环境良好,重视劳动保护和安全卫生。 12.便于实现工厂现代化经营管理。
11
五、工艺流程设计的方法
原料
预处理
循环 化学反应
分离与提纯
化工生产工艺模式
工艺流程分为四个重要部分： ① 原料预处理过程； ② 反应过程； ③ 产物后处理过程； ④ 三废处理过程。
7
三、工艺流程及生产方法的选择
1. 选择原则
（1）先进性原则：生产能力，原、辅材料单 耗，产品质量，三废治理，劳动生产率，投资， 占地，成本等。
（2）可靠性原则：具备工业化生产，经过实 验检验，有经济效益的工艺路线，不成熟的不 用。
（3）合理性原则：结合国情，因地制宜，尽 量采用新工艺、新技术，结合现有物资、技术 条件。
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7. 确定公用工程的配套措施
生产工艺流程设计中使用的工艺水、蒸汽、压缩空气、氮气及冷 冻、真空设备等。
8. 确定操作条件和控制方案
对整个流程中个单元设备的物料流量、组成、温度、压力等操作 条件进行确定，并提出控制方案。
9. 确定安全生产措施
（1）开停车、长期运转、检修工程的各种不安全因素 （2）设备材质和结构的安全措施 （3）流程中设置事故槽、安全阀、排空管、安全水封、防爆板等