化工设计概论2

化工设计概论主讲人:李国庭（教授）电话:88632242单位:河北科技大学内容绪论第一章化工设计程序和内容第二章工艺流程设计第三章物料衡算与能量衡算第四章设备的工艺设计与选型第五章车间布置设计第六章管路设计与布置第七章向非工艺专业提供设计条件学习本课程的意义

化工工科专业的学生毕业之后从事化工、制药等工作，无论是技术革新，还是装置能力的核算、工厂的改造挖潜，降低能耗，综合利用，三废处理，提高生产效率，以至于产品的开发、中间实验都需要一定的化工开发和化工设计的专业知识。因此，在大学高年级开设这门全面系统讲解化工设计的课程，进行有关工程设计方面知识的学习和训练是十分必要的。通过该课程的学习，使学生具备化学工程师的基本理论素质，今后无论对学生考研，还是参加工作都将是大有意义的。

化工设计概念“化工设计”是根据一个化学反应或过程设计出一个生产流程，并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济的可行性，再根据工艺流程及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等，进行合理的工厂布局设计以满足生产的要求，工艺专业与有关非工艺专业进行密切设计合作，最终使这个工厂建成投产，这种设计全过程称为“化工设计”。化工设计分类化工设计分类新建工厂设计；原有工厂的改建和扩建设计；车间、厂房的局部修建设计。

化工设计分类新建工厂设计分类

1）工程设计；2）复用设计；3）因地制宜设计。工程设计是指没有现成的装置可以参照或仅仅根据中试或其它实验装置来设计工业生产装置。这种设计工作难度大，对设计人员的素质要求高。复用设计是利用已有装置的技术资料进行新装置的设计，这种设计基本没有大的改动。因地制宜设计是在已有装置技术资料的基础上，根据即将建设装置的具体情况进行改进或变更，以适应新装置的要求，这样完成的设计称为因地制宜设计。

化工设计分类化工设计分类从设计范围分化工设计通常又分为以工厂单位和以车间为单位的两种设计。工厂化工设计包括厂址选择、总图设计、化工工艺设计、非工艺设计、技术经济等各项设计工作。车间化工设计分为化工工艺设计和其他非工艺设计两部分。化工工艺设计内容主要有：生产方法的选择、生产工艺流程设计、工艺计算，设备选型、车间布置设计及管道布置设计，向非工艺专业提供设计条件，设计文件以及概(予)算的编制等项设计工作。

化工设计特点（1）政策性强化工设计是一项政策性很强的综合工作，整个过程都必须遵循国家的各项有关方针政策和法规。我们要了解中国的国情，从我国国情出发，充分利用人力和物力资源；要抱着对国家、对人民负责的严肃认真的精神，严格遵守国家政策法令、自觉维护国家和人民的利益，为国家创造财富。确保安全生产；保护环境；保障良好的操作条件，减轻工人的劳动强度。化工设计特点（2）技术性强化工设计又是一项理论密切联系实际的工作，从事化工设计不仅要有专业理论知识、较广博的基础知识、扎实熟练的技能，还要有丰富的实践经验和运用先进设计手段的操作能力。化工设计是一种创造性劳动，不是照搬照抄，而是消化吸收，“出神入化”。化工设计特点（3）经济性强化工生产过程大都复杂，所需原材料种类多，能耗大，基建费用高，要求设计人员有经济观点，在确定生产方法、设备选型、车间布置、管道布置时都要加强经济观点，认真进行技术经济分析，处理好技术与经济的关系，做到化工设计技术上先进、成熟，经济上合理。化工设计特点（4）综合性强化工设计是一项系统工程，是一门多学科、多人手的集体性劳动，要在工作中团结协作，互相支持、互相配合，以大局为重，发扬民主、尊重科学、尊重知识，协作工作，必须依靠全体工艺设计人员和非工艺设计人员的通力合作，密切配合才能完成。化工设计的原则(1)贯彻执行国家基本建设的方针政策，从符合党和国家的政治方针和技术经济政策出发，处理好技术、经济及环境的关系，并在国家法令、标准、规定的允许范围内精心设计，确保设计质量。(2)认真贯彻“五化”设计原则（工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化）。(3)采用先进的科学技术，努力提高商品设计的质量，使设计做到标准规范，切合实际，技术先进，经济合理，安全适用，使建设项目的技术经济指标达到先进水平。(4)设计使用的基础资料要准确、可靠，各种数据和技术条件要正确、切合实际；文字说明要清楚、确切，图纸要清晰、正确，避免出现重大设计错误。第一章化工设计程序和内容化工厂建立过程化工厂建立的全过程一般需要经过可行性研究、化工设计、施工、试车和考核等几个阶段。一个工程项目从设想到建成投产这一阶段称为基本建设阶段。化工厂建立过程投资设想机会研究项目建议书可行性研究投资决策设计任务书初步设计施工图设计施工安装人员培训试车验收投产设计（建设）前期设计后期（建设期）设计期化工设计阶段的划分

1.国外设计阶段的划分国际上通常把全部设计过程划分为由专利商承担的工艺包(基础设计)和由工程公司承担的工程设计两大设计阶段。

工程设计又划分为：工艺设计、基础工程设计和详细工程设计三个阶段。化工程序及阶段

2.国内设计阶段的划分

一般按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计水平的高低而分为二个阶段或三个阶段进行设计。凡属重要的大型企业，技术比较复杂或比较新型的工厂，为了保证设计质量，一般可分三个阶段进行设计，即初步设计，技术设计(又称扩大的初步设计、扩初设计）和施工图设计三个阶段。对在技术比较简单和比较成熟的，生产规模较小的工厂或个别车间，以及技术改造与技术措施比较成熟的，为了简化设计，缩短设计时间，可分为二个阶段设计，即技术设计和施工图设计二个阶段。

第一节设计前期工作步骤与内容目前设计前期的工作步骤与内容，国内外作法不完全一致。国外分为：机会研究、初步可行性研究、可行性研究、评价及决策几个阶段。国内分为：项目建议书、可行性研究、编制设计任务书等几个阶段。第一节设计前期工作步骤与内容1.国内设计前期的工作步骤（1）编写项目建议书,向国家推荐项目；（2）进行可行性研究(市场销售,技术路线,工程条件,人力资源,实施计划,资金成本,经济效果等研究,成品:可行性研究报告)；（3）编写计划任务书。2.项目建议书的主要内容(1)项目建设目的和意义，即项目提出的背景和依据，投资的必要性及经济意义；(2)产品需求初步预测；(3)产品方案和拟建规模；(4)工艺技术方案(原料路线、生产方法和技术来源)；(5)资源、主要原材料、燃料和动力的供应；(6)建厂条件和厂址初步方案；(7)环境保护；(8)工厂组织和劳动定员估算；(9)项目实施规划设想；(10)投资估算和资金筹措设想；(11)经济效益和社会效益的初步估算。3.可总行性研亚究报告衬主要内些容(1)姑总论；限(2)拥需求预诱测；(粉3)产愤品方案饱及生产郊规模；摆(4)品工艺技疮术方案缩慧；(5寨)资源具可靠性树、原材夸料、燃葵料的供形应及公摄用设施拘情况；牛(6)望建厂条份件和厂头址方案宇；(7替)公用移工程和弯辅助设污施方案费；(8创)环境慌保护；扯(9)关工厂组甜织、劳诵动定员菊和人员腰培训；罗(10架)项目遥实施规王划和安硬排；(膝11)环投资估伙算和资矿金筹措伪；(1感2)产泊品成本粒估算；腿(13面)财务批、经济费评价及圈社会效跟益评价脆；(14)肉评价结论；（15柔）必要的抬附件。4.究设计计膛划任务决书主要禽内容(1)荡建设的目广的和依据赚。(2)性建设规模耗、产品方追案或纲领动，生产方共法或工艺啄原则。(3)氏矿产刘资源，竿水文地啦质和原朗材料、警燃料、鲁动力、卷供水、运输等之协作条牛件。(4)谊资源综合长利用和环摔境保护，饿“三废”晒治理的要恒求。(5)微建设资地区或抛地点，似以及占惰用土地局的估算茄。(6)租防空、抗无震等的要颗求。(7)郊建设欧工期。(8)活投资控制忌数。(9)揪劳动定员任控制数。(10)称要求达到眉的经济效岁益。第二节奋初步设桂计阶段工强作内容与六程序初步设鹊计的目课的是对昂于在指暂定地点誓和规定僚期限内夺计划建喊设的工聚程，阐著明其在随技术上绘的可能糕性和经行济上的死合理性销；保证念正确的劣选择建床设场地险及确定译其主要朱原料、汇燃料、喂水、动谎力供应鸣来源；违并对所驴设计的详工程项移目做出继基本技携术决定燥，确定企工程总晌造价和解基本技术术经济周指标，枣为上级邪部门进呈行审批阅提供依论据。为蚂进行施反工准备译及施工轮图设计件提供依摄据。1.初步奏设计目的2.初窄步设计血任务初步设近计阶段嫂的成品附：设计说浊明书附表：设踏备一览表泊，主要材厚料估算表苹；附图：浩物料流泽程图，剩管道及黑仪表流亚程图，总平面巷布置图虚，车间定设备布宰置图，关键设备钞总图；附：概算节书和技术即经济分析杨资料。4.初步设珠计的工般作程序初步设计语准备；讨论编制钓初步设计屠方案；提供设计伶条件；完成各专仆业的具体榜设计；中间审扭查；完成设计差文件及图剑纸,最后虾审核；进行经济夫分析概算形；审定设计陈文件(复团制、归档数、报批)。第三节洽施工秃图设计阶旅段工作内安容与程序1.巧目的与训作用主要目绕的是为滑施工服昆务。施套工图是做全部施巡寿工的依钩据，用符于进行搜建筑安君装工程笔、设备薪安装、乳管道敷池设及标尼准和非沙标准设语备、装民置和金捡属结构浴的制造习。2.施工图设张计阶段设茧计内容施工图设讯计的主要叙任务是根餐据初步设墨计审批的羽意见，解赔决初步设斗计中特定金的问题，码并由此进晨行施工单芬位的编制炼施工组织纪设计、编泻制施工预脂算以及如酬何实施施絮工等。根喊据初步设道计的结果同提供施工蚕安装用的克图纸、表棕格和施工亦文字说明永；向非工直艺专业提务供设计条房诚件和提出说设计要求尊；完成施颜工图设计饺文件。3.施工图婆设计阶炸段工作旱程序修改完善仁初步设计摧文件；各专业从的协调酬，向配肆套专业象提供正泊式资料魔；完成必要竿的图纸，淡表格等；编写施岭工安装还说明书。4.施工图兆设计的津深度施工图灿设计的晋主要工趋作内容张是完善幻玉初步设灾计中提波出的工兼艺流程惯图设计也、工艺税设备布寺置设计寺、工艺仗管道布驱置设计箱和设备抚、管路创的保温少及防腐沫设计等瞧。施工图设刻计的深度接除了和初换步设计互裙相连贯衔编接之外，版还必须满例足：(1)驾全部设绕备、材勒料的订倍货和交胀货安排钓；(2)欺非标准劳设备的搂订货、京制造和峰交货安恭排；(3)能丑作为施工服安装预算本和施工组舍织设计的践依据；(4)控淘制施工安押装质量，谊并根据施历工说明要赴求进行验钢收。第四节桂车间工蹈艺设计1.抗车间工丹艺设计锡内容（1）岸生产方钢法的选饲择（2）生产工将艺流程劲设计（3）工艺计算（4）车间布置截设计（5）管路设役计（6）提姿供设计条滥件（7）编写设舅计说明紫书（8）概（预到）算书奥的编制思考题1、“化工设黎计”的恰概念。2、国内化工设计宗阶段是如抛何划分的臭？3、车间工艺煮设计内容恭？4、简述化坦工厂建各立的过袭程。第二章速工艺流巨程设计本章主要后内容：1）工故艺路线水选择。2）工矿艺流程胞的设计查。第二节威工艺扯路线选择一、选择奇原则（1）狂先进性安(技术说上先进零，经济片上合理计）。（2）滨可靠性鲁。（3）结犹合国情，悔因地制宜。第二节拾工艺伪路线选择二、工作寻步骤1、全面啄收集拟定浊产品在国艰内外的各耗种生产方法惧资料。2、研究树关键设备艳。3、对各冲种生产方府法进行技牺术、经济牵、安全等方蛛面的要牛求。4、对筐选定生谅产方法柿做适当隐的修改糕。要收集清的主要谁资料内范容各国生产扮情况、各烤种生产方震法及其工时艺流程。原料来砍源及成似品应用宋情况。实验研究亦报告。原料、中盗间产品、称产品和副核产品的规拼格和性质齿。安全技裹术和劳穿动保护汽措施。综合利用捕及三废处丸理生产技术涂是否先进厘、生产机磁械化、自蛾动化程度炉。装备大途型化与擦制造、向运输情挡况。基本建篮设投资锡、产品霞成本、语占地面宜积。水、电鄙、汽、呀水文、猴气象等哥方面的险资料。车间环境挨与周围的掩情况。第二节俊工艺路积线选择在对生产胶方法进行茫论证时应帝注意的问解题（１）满圈足产品性少能规格的际要求。（２）敲尽量采沈用先进年生产技著术。（３）选扇用的工艺耗路线必须撒具备工业砌化生产的秋条件。（４）对竿各项技术乖经济指标改进行比较之。（５）宴操作连短续化问冻题。（６）咽装置大钳型化。（7）治理母三废，雹消除污仰染。（8）提高自边动化水平迅，尽量利滴用计算机放进行生产控制和晶管理。第三节捉工艺流奇程的设计工艺流环程设计兴是工艺虚设计的色核心，绸它通过拖工艺流剧程图的英形式，摄形象地测反映化钓工生产铜由原料宅输入到彻产品输热出的过篮程，其陶中包括处物料和沾能量发自生的变斯化，物童料的流布向以及豆生产中线所经历岩的工艺赏过程和闻使用的铁设备仪神表等。第三节誉工艺流握程的设计工艺流程早设计的主洋要任务（1）苏确定生肆产流程不中各个像过程的肥具体内激容，顺吃序和组掏织方式惠，操作雹条件，鲜控制方广案，确旺定“三浙废”治吧理方案窗，确定盾安全生秃产措施太，达到管加工原孕料以制油得所需承产品的许目的。（2）在泛工艺流程套设计的不占同阶段，滤绘制不同佣的工艺流崇程图。第三节秋工猛艺流程抱的设计工艺流望程设计傍的原则(1)尽访可能采用角先进设备挤、先进生耗产方法及感成熟竿的科学技苍术成就，同以保证产念品质量。(2)充分利用仿原料，努恭力提高原根料利用率扁，提高生歼产率，采郑用高效率叹的设备，否降低原材趋料消耗及茅水电汽消撒耗，降低丧产品的生阔产成本，别降低投资答和操作费寨用，以便乐获得最佳夕的经济效厌益。第三节晨工艺流探程设计工艺流欺程设计第的原则(3)确保安嫩全生产龙，以保往证人身些和设备落的安全贤，充分段预计生焦产的故昏障，以谁便即时花处理，送保证生捞产的稳验定性。(4)尽量减币少三废夹排放量闹，有完毙善的三穷废治理捕措施，急以减少姓或消除恢对环境潜的污染伴，并做兰好三废大的回收辅和综合吐利用。(5)生产过聋程尽量桥采用机轧械化和启自动化政，实现挡稳产、边高产。第三节权工艺流存程设计工艺流程将设计中应复注意和解仓决的问题(1)确定整个蚕流程的组冈成。(2)确定每个献过程或工情序的组成。(3)确定操作患条件。(4)控制方案甜的确定。(5)合理利倾用原料全及能量双，计算另出整个死装置的技术经济婶指标。(6)确定三废爱治理方法。(7)佛制定安全撇生产措施饮。第三节政工艺流皮程的设开计实验技扫术和实梳际生产五中之间莲存在巨乒大差距理，需要搏设计人态员必须她具备工挡业化生涛产的概右念。如片在实验弹室配制宵硫酸和干硝酸的楚混合酸过程。工业混合酸流程图第三节为工艺流夹程的设计工艺流绩程设计咸方法：（1）注参考现纹有的图退纸或资蔽料,进凳行改进栋完善。（2）碰根据现盏有的生羞产装置静进行工网艺流程扩设计。（3）根塞据实验室碑的实验装寺置，进行斑生产工艺肝流程设计尾。（4）垒由概念纳设计做粒起，由河一个反待应式开挑始进行艰工艺设岂计。该娱设计主乒要适合挪实验流浙程的设瓣计。第三节祥工基艺流程蔑的设计工艺流镇程设计仇步骤工艺流睛程设计据一开始展，首先壁进行概崭念设计贴或方案亚设计，荷设计出泼工艺流闯程草图岁，经物搅料计算犁后，再孕设计出混工艺物崭料流程匙图，当绑设备计驱算结束控时，开秧始绘制漏初步设榴计的管合道及仪沾表流程监图，只煮有当车欺间设计嗽结束，辰进一步俩修改流港程图后菠才能最总后画出立正式的弊施工图衡阶段的找管道及没仪表流将程图。第三节悟工艺量流程设计一、概念好设计概念设计兴的主要内轻容是将工斩艺路线的研流程化，归然后完善看流程，进阵行方案比惯较，选择粮一最佳方将案。第三节盐工艺流需程设计一、概爹念设计一个典宗型工艺勺过程分跨为六个胸重要部勿分，即覆原料贮题存,预叮处理、索反应、木产品分拨离、净野化、贮挽存包装滩。还要绘考虑”经三废”丘处理及峰公用工舍程、配界套设施跌。原料贮存原料预处理反应产品分离产品精制贮存包装原料产品一、概念鲜设计1.工艺坐路线的流纽奉程化将这六骂个过程啄详细地确加以研慢究，具怕体化到甲各个过僚程需要包哪些化河工单元病操作加授以组合撕，各化遣工单元目操作又塌需要什腔么样的麦装备、贺设备、仆机械，印这些单鸦元操作况的运行劲参数以窄及它们蛋的运行遗次序，题物料在宝化工单艰元操作惹中的“必流水线周”关系翁，以保遵证获得坡预期质业量和数建量的产坝品，这呀个将工省艺过程袜具体化自的设计赢过程，上称为工原艺路线丝式的流程微化。一、概念灵设计工艺路线乌流程化工做作方法(1)首陆先确定主赏反应过程；(2)根烛据反应要踏求，决定球原料贮存齐方式,量尺,原料准期备过程和投料厚方式流筑程；(3)究根据产销品质量怎要求和膨反应过堂程实际笨，确定比产物的逢分离、精制的过程；(4)科产品的辆计量、汁包装或膏后处理篮工艺过暖程；(5)副戏产物处理制的工艺过懒程；(6)任“三废边”排出念物的综伏合治理汪流程；(7)确遭定动力使傲用和公用婶工程的配杠套。举例说明坡工艺路线衬的流程化例1.汁以H判Cl和满CH3OH合狡成CH3Cl为例绳，假如我们已经选舍择了“气拒一液相”元合成CH3Cl，主反应是：举例说伴明工艺桥路线的闹流程化举例说明胡工艺路线桌的流程化举例说明斜工艺路线站的流程化简化完休善工艺愧流程为了控制缓水洗塔生丝式成废酸水毕的量，可民以设计一膨个带有再线沸器的H灵Cl吸收未塔，充分医吸收HC糠l，制成肯稀盐酸，舰再将夹有幅微量水份否和甲醇的徒CH3Cl经盈冷冻除谁水、脱喘醇。原局料预处苗理流程膝可以简府化为不偏必混合红，直接搂进入反墨应釜。龄简化后亡的流程励框图。简化后箩的工艺疾流程简前图甲醇盐酸压缩机冷冻塔冷凝器脱酸塔冷凝器反应釜汽化釜计量槽盐酸冷凝器产品钢瓶汽提塔催化剂举例说站明工艺徐路线的乖流程化简化后的加流程示意籍图工艺流斩程设计2.初拒步设计梨阶段工购艺流程丙的设计在概念设巨计的基础帜上，将流能程深化，协即深入细协致地加以顺完善，对宿工艺流程对和各操作资单元。化于工装置进古行深入的直量化设计叼，通过计辣算，对化底工工艺流圣程进行逐蛛步完善、圆拾遗补缺稀，全面系房诚统地研究砖物料、能腊量、操作别、控制，殿使各化工菠单元过程寨完整地衔衰接和匹配殊，能量得很到充分利鹿用。工艺流驱程设计2.初亿步设计皱阶段工般艺流程考的设计对工艺流痕程的方案碗设计，要傻从下列几菌个方面加师以完善设带计：(a)然流程能知力、操严作弹性吵和设备叉设计。(b)工题艺操作条冻件的确定秆和流程细携节安排。(c)读操作单巩元装置估的衔接瓣和辅助妻装置的蓄完善敞。(d)路确定操丧作控制贿过程中蛛各参数摔控制点眠。工艺流药程设计3.施工恭图设计阶助段工艺流界程设计在初步设个计方案的宁基础上，犬完善管道垒和仪表的挂设计，各盼种物料、拳公用工程哨、全部设枪备、管道骂、管件、岩阀门、全仗部的控制兽点、检测河点、自动壁控制系统食装置及其本管道、阀灿门设计。传作为安装泡施工指导移的工艺流丘程设计，桂最终表现拆为绘制“蔑管道及仪卫表流程图椒”(简称柳PID图漠)。工艺流程右设计工艺流程垂简图设计洁练习设计一掘气液吸铸收流程历，要求济在两个吨吸收塔饥中，对阴吸收液辽来说既越能串联允也能并功联操作惑。作业1.设计袄98%硫退酸稀释成夫30%硫沸酸工艺流悟程。2.查阅文献柔，列出生壳产一氯甲狱烷的不同工艺路线秋。第四节谱工艺吉流程图的茂绘制1、方框流程未图和工艺邀流程草图2、工艺物蕉料流程梁图3、管道及仪壮表流程图一、方框河流程图和上工艺流程瓜草图1、方辞框流程必图(B觉loc扮kF际low氏she趁et)方框流物程图是挤在工艺维路线选枯择确定催之后，术工艺流级程进行膨概念设室计时完卧成的一柱种流程舒图。其滔主要作均用是：哲定性地麻表明原酱料变成翁产品的骆路线和息顺序，由以及应论用的过魂程及设右备。将慰主要工疮艺步骤贷或单元移操作，临用一方粪框表示幕，注明遵方框名双称和主弄要操作拆条件，剖同时用捕主要的竹物流将毕各方框惹连接起轮来。一、方纲框流程必图(Blo赔ckF广lows惕heet箭)绘制要求跨：矩形框爸用细实镜线，用纷粗实线边加箭头箱表示出刑主要物流方向梅，并加踩上必要币的文字井注释。反应过滤结晶离心硫酸氧化铜母液滤液产品生产硫酸近铜的方框尽流程图生产聚勺甲醛的高方框流报程图一、方框涌流程图和右工艺流程凉草图2、工勾艺流程渔草图在方框征图流程茄图的基语础上，咐将各个榆工序过志程换成嚷设备示春意图，农进一步帖修改、伴完善可宽得到工怠艺流程涂草图。生产工劲艺流程字草图一墨般由物料流程亿、图例、妖必要的文止字说明三步部分组成预。2、工艺烤流程草图1.要画羊出主要设耽备示意外兄形设备用询细实线链画出外昼形、形珍状不要早求准确车，用线浸条和箭筝头表示怖主要物哪料管线同和流向巾，物料课线用粗区实线绘酱制。至以于管件竞、阀门盼等一般惭不标出围。2.还俊要求附大有图例念，有的鹿单位流孝程图上吴还有设钞备一览奶表。生产硫太酸铜的散工艺流林程草图二、工板艺物料崖流程图呆的绘制工艺物料喘流程图(恒proc漆ess框flow积shee奸tdi咳agra汽mPF辟D)简称共物流图主要内容熊：A：设备固简单的外鼓型图、名缺称及位号枪。B：主要工潮艺条件，化物料平衡垮表（对物钟料发生变勤化的设备，要哄从物料们管线上弄引线列达表表示闷：物料仅组分名响称、物料量（kg/显h)、质量唇%、kmol感(kmo忍l/h)、以及mol%等，每项用均应标出袖其总和数拨。C：标题栏。二、工艺洒物料流程缠图的绘制（1）迁设备图负形和流爬程线设备图形坊按设备外投形绘制，剪此设备的张外形不必妖精确，常公采用标准猛规定的设妻备表示方吵法，简化骆绘制。设备之间射用流程线战连接起来惜，设备外步形用细实语线，设备敌之间的流棕程线用粗饲实线表示冒。在图上政要标注设哄备位号及肺名称。常用设备运符号工艺设魄备图例工艺设肤备图例工艺设备比图例工艺设备聋图例二、工艺桑物料流程厘图的绘制（2）物以流管线表扎示方法a.流吓程线用斑带箭头私的粗实胜线表示b.进呈出装置踢用接续哭标志标逗明二、工艺贞物料流程门图的绘制（2）口物流管除线表示叶方法c.用桥细实线福菱形框恭标出各娇物流点啊的编号二、工窗艺物料教流程图下的绘制（2）物带流管线表逮示方法d.界区盈内部，图奴纸进出管请线的始终叫端用32屠x45长符方框并注队明介质名秆称，去向洪等。二、工吩艺物料蛋流程图慕的绘制（3）咱工艺数本据的表菠示表示出董主要工登艺数据旷：温度豪，压力肌，流量意等。（4）物毕料平衡表序号组分分子式分子量物流点编号物流点编号物料名称物料名称kg/hwt%Kgmol/hmol%kg/hwt%kgmol/hmol%12合计1温度2压力3密度4黏度二、工艺卡物料流程锯图的绘制（2）释物流变垫化和物忍流表对于物煮料发生盘变化的粗设备，读要从物戴料管线淹上画一脂个引出机线，并捷于引出乘线端用司列表的悉形式表翅示物料品的组成劈燕、名称流、质量掀流量(kg／傍h)、质量百分或数、摩尔苍流量(km时ol／倾h)。物料的烂某些工孤艺参数谎，例如坊物料温秀度、压夹力等可涨在流程麻线旁注含明。物流表图逐例二、工状艺物料高流程图有的绘制名称kg/hwt%kmol/hmol%1乙苯173.598.31.63097.22甲苯1.01.70.0192.8合计174.51001.649100V010聪4乙苯贮奋槽物流表图难例热量衡算价的结果的万表示二、工艺稠物料流程拥图的绘制(2)设钉备标注①标注的费内容设备在班图上应捎标注位霉号及名恒称。设宣备位号厘在整个乱车间(贯装置)逗内不得缝重复，没施工图萌设计与初步设计扎中的编号掏应该一致考，不要混垃乱。如果孟施工图设析计中设备撤有增减，绑则位号应仿按顺序补澡充或取消蚊(即保留猛空号)。漫设备的名师称也应前贯后一致。二、工些艺物料布流程图暑的绘制(2)设睛备标注②标注的戚方式设备的货位号、料名称一纳般标注防在相应抵设备的摄图形上渐方或下呆方，各母设备在劣横向之组间的标奶注方式益应排成宋一行；霞若在同罗一高度快方向出仗现两个历以上设客备图形丹时，则欠可按设匙备的相绸对位置柴将某些劝设备的秒标注放伍在另一微设备标诵注的下闲方。二、工艺流物料流程椅图的绘制（3）旅标题栏踢及其它标题栏络按图纸马常规，苗注明图冒号，设坑计阶段冰等。物料流米程图全厂物丘料平衡阅图作业1.绘戴制一张哀以98拖%硫酸帆为原料已，生产2000发kg/a普30%倍硫酸的物笔料流程图隆。三、管道泽及仪表流睬程图作用：为设备养布置、起管道布客置设计贩提供依嫂据；为葱设备布羡置、管呈道布置牲及仪表嫩控制等樱施工安孟装提供哪依据；艳它是施师工安装其的指导爹性文件心。要求：表示出全做部工艺设助备、物料怒管路、阀遇件、设备骨的辅助管理路以及工令艺和自控地仪表的图莫例、符号瓦等。三、管道赢及仪表流挥程图主要内容耗：设备图阿形、管桶线、控浆制点和腿必要数佛据、图助例、标凳题栏等撕。(1)午图形将生产过退程中的全嫁部设备的龟简单形状平按工艺流眯程次序，浇展示在同栽一平面上锻，配以连既接的主辅陆管线及管薄件、阀门沾、仪表控麦制点符号历等。（2）芹标注注写设约备位号刑及名称菠、管段础编号、俩控制点散代号、仙必要的祝尺寸、淋数据等哲。（3）图启例（4）降标题栏管道及仪纯表流程图卫绘制的规景定及要求(1)辟比例与桑图幅管道及傲仪表流榨程图不贡按比例源绘制，赛因此标笋题栏中洒“比例发”一栏糊不予注河明。一原般设备幕（机器间）图例浮只取相困对比例授，允许朱实际尺葡寸过大距的设备嘉（机器恩）比例门适当缩星小，实痛际尺寸总过小的就设备（非机器）欺比例可溜适当放普大。在外图的下因方画一腿条细实糊线作为红地平线腊，可以距相对示狱意出设朽备位置潮的高低康。如有霉必要还果可以将这各层楼反面的高赞度分别英标出。脱整个图闸面要协喇调、美挡观。管道及乘仪表流召程图绘辆制的规枪定及要纠求(1)比恋例与图幅绘制时再一般可涉以一个柔车间或渠工段为搁主进行稼绘制，采原则上依一个主既项绘一繁张图样现，不太锡主张把核一个完肝整的产简品流程腰划分得衰太零碎四，尽量弟有一个千流程的侮“全貌快”感。炒在保证被图样清父晰的原溉则下，肉流程图拐尽量在黎一张图匪纸上完桶成。图删幅一般舒采用A栗1或A晋2的长买边绘制趁，流程础图过长望时，幅骑面也常航采用标单准幅面夹的加长线，长度集以方便闯阅览为月宜，也姜可分张楚绘制。管道及尾仪表流发程图绘恨制的规践定及要追求(2)图尸形图样采扒用展开鱼图形式忠，从左胞到右画撇出全部摆设备示尘意图，认排列顺坊序应符犁合实际随生产过读程。外枯形和主阻要轮廓岗接近实盯物，显帐示设备趣的主要众特征，垂有时其辉内部结暖构及具滥有工艺筹特征的击内部构服件也应伸画出。废如列管兽换热器弃，反应烤器的搅过拌形式分，加热策管，盘食管，活吩塞，分红布器，许填充料睁等。这箭些可以兼用细实怀线表示堵，也可盆以用剖沾面形式让将内部板构件表宗示。电工机可用钱一个矩志形或圆狭形注明客“M”壁表达，碌设备上绕的管口至允许不伟画，或拢用一细形实线表腿示。管道及物仪表流蓝程图绘像制的规惭定及要版求(2)图没形对于需隔耳热的设备洞和机器要堪在其相应境部位画出还一段隔热降层图例。管道及仪帅表流程图搬绘制的规确定及要求(3)相恋对位置设备间筝的高低棒和楼面胀高低的凉相对位镇置，一搏般也按验比例绘庆制（标圾题栏中徐“比例磨”一栏息不予注冶明）。萄低于地纯面的需椅相应画喇在地平注线以下笼，尽回圈能地符须合实际缺安装状况况。至首于设备荐横向间常距，通尚常亦无替定规，霜则视管众线绘制府及图面耕清晰的宜要求而量定，以自不疏不骂密为宜底，既美恼观又便毫于标注符。管道及仪遗表流程图圈绘制的规滑定及要求(4)设品备标注①标注烛的内容设备在搁图上应吧标注位消号及名吴称。管道及表仪表流血程图绘胁制的规阿定及要李求(4)汤设备标杯注②标注的这方式设备的位匙号、名称中一般标注言在相应设稻备的图形住上方或下犬方，各设滤备在横向寨之间的标蛛注方式应摊排成一行御；若在同买一高度方殖向出现两懂个以上设赤备图形时基，则可按养设备的相迅对位置将删某些设备顶的标注放旬在另一设谦备标注的木下方。在设备狼内部或霸旁边也帽要标注其设备位触号。管道及仪蹈表流程图课绘制的规闻定及要求(4)肥设备标洪注②标注的舞方式标注方珍式如图箱。水平床线一般酱以粗实播线，线摘宽0.副6mm桨。标注示式样如弃下：P030山1A中间泵编号由锈4个单瓦元组成凤。（a暗）设备叔分类代摩号；（狼b）主忍项代号沈（设备止所在工索段或装公置编号莫）；（拆c）同哥工序内腔同类设纠备顺序沃号；（象d）相庸同设备宇的数量猾尾号。设备的掏标注设备的表蝇示方法A.设备姥的画法B.设风备的标愈注V0101氨贮罐细实线粗实线设备名称设备代号设备位号管道及晨仪表流尊程图的患绘制的叠规定及然要求（5）管匠道的表示逐方法A、管道的驱画法画管道时廊，主要工夏艺物料管晚道用粗实翁线表示，徐辅助物料甜管道用中妄粗实线表仓示，仪表蹦管道用细介实线表示糊。B、管道的标镜注管道的表丢示方法工艺物料激管道：工艺物桨料埋地贴管道：辅助物料唤及公用系径统管道：辅助物模料及公度用系统贞埋地管画道：管道的围表示方今法气动信抖号仪表广管线：热保温管卡道：冷保温管句道：蒸汽伴热炼管道：管道的表停示方法电伴热管拍道：套管管梳道：管道的表貌示方法管道的罗表示方的法工艺流居程管道未，应尽疾量减少镰交叉、处拐弯，僵以免图嫁样零乱狂。实在枪避免不术了，交姐叉管道粥应将其垒中一条浇管道断旨开一截醒，断开忍处约为管线宽度粉5倍，停一般采熟取“主管不旷断次管断此”，“还竖断横不愚断”的原则。图2.腹16熟管道话交叉与泛转弯图2.劳17护管道左排气、粉排液及描液封2）管道喂交叉，转载弯，排气奥、排液及啦液封管道的胳表示方尖法A表示人叛工取样点静，130们1为取样窃点编号（假13为主帜项编号，龙01为取添样点序号工）。园为扎直径10偷mm的细哀线园。3）分析浑取样点表灭示管道的春表示方趁法接续标辣志用中恐线条表歪示。图跳纸接续撕标志内杂注明与滤该管道秆接续的厉图号，羊接续标属志旁的揪连接管泛线上方较，注明馒所来自纸（或去鞋）的设怜备位号隶或管道肠号（管皱道号只辛标注基励本管道驼号）。4）图纸语接续管道敢的表示管道的折表示方吨法管道标望注：PL0漏102展-10醒0赴A1B柿-H物料代椒号主项代号顺序号管道尺授寸管道等违级隔热代杂号管道标注绿的物料代择号管道等盈级的标享注管道的饼材质代沙号隔热及隔精声代号代号功能类型备注代号功能类型备注H保温采用保温材料S蒸汽伴热采用蒸汽伴热管和保温材料C保冷采用保冷材料W热水伴热采用热水伴热管和保温材料P人身防护采用保温材料O热油伴热采用热油伴热管和保温材料D防结霜采用保冷材料J夹套伴热采用夹套管和保温材料E电伴热采用电热带和保温材料N隔声采用隔声材料阀门与管黑件的表示积方法管道上的食阀门，管更件和管道穴附件按化守工部HG澡2051本9.32铲—92规贡定的图形投符号，全适部用细实充线绘制。阀门与讯管件的京表示方铲法管道上的嘉阀门、管苍件、管道申附件的公棚称直径与贺管道相同企时，可不更标注。若给公称直径劳与管道不漏同时，应拔当标注它村们的尺寸测，必要时症还应标注摊型号、分缝类编号或毒文字。管线的傍伴热管乞要全部妻绘出，成夹套管构可在两匀端只画锁出一小在段，隔革热管则愤应在适秤当位置辱画出过蔑热图例胃。仪表、控披制点的表芬示方法集中仪梦表就地仪掌表LILI0104010菜4参量代框号功能代秃号顺序编号仪表、控律制点的表宝示方法仪表、控斯制点应在砌有关管道绒上按大致榨安装位置击用代、符涂号表示之恨。检测、圣控制等仪晓表在图上底用细实线肾圆(直径苏约10m第m)表示母，仪表的信荒号线均以轨细实线绘鬼制。仪表及管控制点槽、控制脊元件的稿代号及葡图形符伐号可参拌见化工超部HG寺25粗05—洽92标北准。表男11—独5摘录或了部分壶内容。仪表、轿控制点摩的表示尸方法仪表、慌控制点占的图示垂与标注调节与访控制系层统图示信号线么的图示阀门与何管件的辱表示方糊法在工艺恨流程图厨上，所丹有控制筒阀组一强般可不资予画出壮，但在描施工图晨上的左董下角应火给出控并制阀表敌，分项钥详细列悔出相关沿数据。霜若控制禁阀组较线少，也勉可在流绒程图上自直接画固出。图例和欧索引1、图形标污志和物料桨代号将本图上浪出现的阀膛门，管道恼附件等一齐一加以说谣明，将本爷图上出现岩的所有物件料代号，口一一加以甚说明。2、管道昆标注说明取任一管鱼段为例，良画出图例俗并对管段铸上标注的待文字、数迫字一一加掩以说明。3、控制坟点符号标宋注将本图叙上出现菠的控制咱点标注缺方式举荐例说明碍。4、控制驾参数和功坑能代号将图中出筝现的所有窄代号表达絮的参数涵拍义或功能敞涵义，一垮一加以说荐明。标题栏标题栏也你称图签果，标题爹栏位于丹图纸的对右下角着，在标字题栏中较要填写宣设计项沫目、设饲计阶段奴、图号段等，便翅于图纸化统一管仓理。管道及集仪表流挺程图绘踪蝶制步骤(1)骄根据流程塔复杂程度寺，选定图蚊纸大小，并绘制图框留及标题栏棵。(2)络用细实线因画出厂房哗的地平线序。(3)传根据炭流程，贡从左至旅右用细畏实线按另大致的耳位置和堆近似的低外形尺寸，绘出态流程中各圾个设备的畜简化图形亭(示意图丑)。各简聪化图形之间应闻保留适取当距离椅，以便字布置各达种管线休。(4)令用粗货实线画疗出主要嚼物料的哭流程线果，在流虹程上画燃流向箭怖头，并在流程图线的起疫始和终标了处注顿明来源今和去向殖等；(5)非用稍垄粗于细稠实线的泳实线画核出其它神物料的少流程线牙及流向简箭头；(6)逆绘制其阀门及掀管件。(7)永在流冰程图的涌下方或疾图纸其怨它显著缓位置，蝇列出设酸备编号榨和名称(8)苍在每插条管道布上，进梅行管道记标注。(9)剖标注仪表扩控制点。(10)院绘制图例葱，填写标思题栏。作业1.车设计绘制以98%硫酸为买原料，潜稀释生礼产200听0kg飘/a，员30%硫酸的株管道及陵仪表流书程图。第三章乌物料衡装算与能量拦衡算物料衡算跳与能量衡助算是进行唐化工工艺竖过程设计刮及技术经养济评价的帖基本依据晋。通过对全生产过程叛或单元过程的剑物料和絮能量的捉衡算，计算得到远：1）主、翠副产品产桥量；2）原材料验的消耗奸定额，过程援的物料厌损耗；3）“宴三废”清的生成柔量及组质成；4）水、奸电、汽或尼其他燃料介等消耗定尾额；5）设喜计物料牙流程图展。第三章湿物虹料衡算尘与能量啄衡算根据物料衡算喇和能量的害衡算结果，可以：1）对生晌产设备例进行设唉计和选关型；2）确定产品成本订等各项技盛术经济指居标，从而滴可以定量厕地评述所超选择的工吃艺路线、笑生产方法逼及工艺流炭程在经济似上是否合码理，技术拐上是否先铅进。第一节六物爆料衡算物料衡算敢的概念：在化工过舞程中，物夹料平衡是侵指“在单冻位时间内屈进入系统例（体系）队的全部物显料质量必赞定等于离避开该系统财（体系）寺的全部物眠料质量再倚加上损失牙掉的与积淘累起来的捎物料质量川。”对物运料平衡进弱行计算称洲为物料衡脆算。物料平衡掘的理论依猪据是质量守恒雪定律，即在未一个孤去立体系松中不论谁物质发擦生任何丑变化(富不包括串核反应音)它的氧质量始案终保持稀不变。物料衡季算的分换类1、按若操作方何式分为间钩歇操作撇、连续羊操作及步半连续誓操作等座三类物料衡横算；2、按状压态将其分殿为稳定思状态操筝作和不树稳定状图态操作逢两类衡算。3、按衡算彻范围分为单远元操作允过程(业或单个悬设备)惠和全流程的两类物料羡衡算；物料平洪衡方程肉式根据质量惨守恒定律就，对某一景个体系内众质量流动划及变化的匹情况用数怪学式描述膏物料平衡耗关系则为上物料平衡唯方程式。谈其基本表骨达式为：∑F0=∑D德+A+漏∑B式中，吓F0—输人扮体系的翅物料质握量；D—离咳开体系的猎物料质量露；A—体倡系内积累度的物料质懒量；B—无损失的桶物料质各量(如妹跑、冒距、滴、闲漏)物料衡算握的步骤1、画出舱流程示意赵图稀溶液二次蒸锯汽F,wfW加热蒸汽凝水提浓液B，wB物料衡算岩步骤2、列出绕主、副化汪学反应式3、确定往计算任务4、收皮集数据拔资料（生产规额模、时洪间，收喜率、转摸化率，擦原材料及产搂品规格壁，有关配物理化丢学常数垂）5、选定兴计算基准（时间，涂质量，体略积）6、建轨立物料余平衡方谈程，展炭开计算7、整理膝并校核计撒算结果8、绘制势物料流程哪图、填写锦物流表列物料汇平衡式挽时应注呈意的事泳项(1)物料平衡涛是指质量蛙平衡，不耗是体积或兔物质的量微(摩尔数济)平衡。售若体系内瘦有化学反锁应，则衡崭算式中各灾项用摩尔驰／时为单舍位时，必枪须考虑反跳应式中的心化学计量闷系数。列物料哑平衡式树时应注病意的事紫项(2)对于无化衫学反应体诞系，能列怎出独立物喉料平衡式甲的最多数锯目等于输推入和输出葡的物流里捉的组分数设。(3)在写平衡三方程式时第，要尽量告使方程式膊中所包含废的未知数暂最少。物料衡算警计算举例1．无裹反应例1幕采用蒸付发方法侧将浓度去为10药％Na烂OH及加10％榨NaC站l的水扩溶液进尽行浓缩酱。蒸发去时只有涨部分水德分汽化宇成为水怒蒸气而姐逸出，菊部分N哭aCl给结晶成塘晶粒而后留在母盈液中。苦操作停枪止后，档分析母侍液的成进分为：照50％巴NaO枕H，2宵％Na掏Cl及负48％姥H2O。若每姨批处理1蛮000查kg原料内液，试求疫每批操作柏中：1)嫁获得的母纸液量，2浓)蒸发出恨的水分量侄，3)结糕晶出的N展aCl量欠。计算过程解：本题为间转歇过程，箭因此以每掌批处理量逢为基准进纵行物料衡拴算。流程枕示意图2司-2组分物辆料衡算趁：NaOH涂平衡肝100部0x央0.1温=0.暮5F4NaCl首平衡求100缴0x您0.1即=0.糖02F4+F3H2O平衡100献0(1错-0.扶1-0请.1)秋=F2+0既.48伍F4解方程泉得：减F2=7高04k撞g，F3=96楚kg，F4=20贞0kg物料衡算冬计算举例2.有毒反应甲醇制造挠甲醛的反吹应过程为暴：CH30H+流1/2君O2HCHO靠+H20反应物锦及生成贡物均为县气态，饼若使用尝50％脏的过量超空气，稍且甲醇杯的转化删率为7吴5％，痛试计算垒反应后误气体混启合物的杰摩尔组荐成。物料衡算庄计算举例解：画短出流程图空气(过量递50%玻)CH3OHHCHOH2ON2催化反应器CH3OH基准：屯1m袜ol候CH3OH根据反粒应方程岗式O2(需要渐)=努0.5稻mo劫l；O2(输入制)=万1.5煮×骂0.5牧=驼0.7致5m份ol；N2(输入芝)=蛇N2(输出)忆=0.裹75(7兵9/21细)=2帆.82容molCH3OH为限贩制反应物反应的C罢H3OH接=0推.75碍×沟1=嗓0.附75况mol因此HCH欢O(输屠出)=康0.蕉75m珠olCH3OH(输翁出)=丈1-0.某75=0岛.25m秀olO2(输出拴)=贿0.7耕5-0扬.75寒x0.牛5=0从.37察5mo修l