第一章化工設(shè)計

1、化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)?；ぴO(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校第一節(jié)第一節(jié)化工設(shè)計的種類化工設(shè)計的種類一、根據(jù)項目性質(zhì)分類一、根據(jù)項目性質(zhì)分類（一）新建項目設(shè)計（一）新建項目設(shè)計（二）重復(fù)建設(shè)項目設(shè)計（二）重復(fù)建設(shè)項目設(shè)計（三）已有裝置的改造設(shè)計（改建、擴建）（三）已有裝置的改造設(shè)計（改建、擴建）二、根據(jù)設(shè)計性質(zhì)分類二、根據(jù)設(shè)計性質(zhì)分類（一）新技術(shù)開發(fā)過程中的設(shè)計（一）新技術(shù)開發(fā)過程中的設(shè)計 1. 1. 概念設(shè)計概念設(shè)計 2. 2. 中試設(shè)計中試設(shè)計 3. 3. 基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計（二）工程設(shè)計（二）工程設(shè)計 1 1初步設(shè)計初步設(shè)計 2 2擴大初

2、步設(shè)計擴大初步設(shè)計 3. 3. 施工圖設(shè)計施工圖設(shè)計化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校第二節(jié)第二節(jié)化工廠設(shè)計的工作程序化工廠設(shè)計的工作程序 一、項目建議書一、項目建議書 二、可行性研究報告二、可行性研究報告 三、編制設(shè)計任務(wù)書三、編制設(shè)計任務(wù)書 四、初步設(shè)計四、初步設(shè)計 五、施工圖設(shè)計五、施工圖設(shè)計 六、現(xiàn)場施工的設(shè)計代表六、現(xiàn)場施工的設(shè)計代表 七、試車投產(chǎn)及工程的竣工驗收七、試車投產(chǎn)及工程的竣工驗收 一般的化工設(shè)計的工作程序是以基礎(chǔ)設(shè)計為依據(jù)提出一般的化工設(shè)計的工作程序是以基礎(chǔ)設(shè)計為依據(jù)提出項目建議書，經(jīng)上級主管部門認(rèn)可后寫出可行性研究報告，項目建議書，經(jīng)上級主管部門認(rèn)

3、可后寫出可行性研究報告，上級批準(zhǔn)后，編寫設(shè)計任務(wù)書，進行（擴大）初步設(shè)計，上級批準(zhǔn)后，編寫設(shè)計任務(wù)書，進行（擴大）初步設(shè)計，后者經(jīng)上級主管部門認(rèn)可后進行施工圖設(shè)計。后者經(jīng)上級主管部門認(rèn)可后進行施工圖設(shè)計。設(shè)計前期工作設(shè)計前期工作設(shè)計后期工作設(shè)計后期工作工程設(shè)計階段工程設(shè)計階段化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校項目建議書項目建議書1.項目建設(shè)目的和意義，即項目提出的背景和依據(jù)，投項目建設(shè)目的和意義，即項目提出的背景和依據(jù)，投資的必要性及經(jīng)濟意義；資的必要性及經(jīng)濟意義；2.產(chǎn)品需求初步預(yù)測；產(chǎn)品需求初步預(yù)測；3.產(chǎn)品方案

4、和擬建規(guī)模；產(chǎn)品方案和擬建規(guī)模；4.工藝技術(shù)方案（原料路線、生產(chǎn)方法和技術(shù)來源）；工藝技術(shù)方案（原料路線、生產(chǎn)方法和技術(shù)來源）；5.資源、主要原材料、燃料和動力的供應(yīng)；資源、主要原材料、燃料和動力的供應(yīng)；6.建廠條件和廠址初步方案；建廠條件和廠址初步方案；7.環(huán)境保護；環(huán)境保護；8.工廠組織和勞動定員估算；工廠組織和勞動定員估算；9.項目實施規(guī)劃設(shè)想；項目實施規(guī)劃設(shè)想；10.投資估算和資金籌措設(shè)想；投資估算和資金籌措設(shè)想；11.經(jīng)濟效益和社會效益的初步估算。經(jīng)濟效益和社會效益的初步估算?；ぴO(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)?？尚行匝芯靠尚行匝芯?.總論。包括項目名稱、進行可行

5、性研究的單位、總論。包括項目名稱、進行可行性研究的單位、技術(shù)負(fù)責(zé)人、可行性研究的依據(jù)、可行性研究的技術(shù)負(fù)責(zé)人、可行性研究的依據(jù)、可行性研究的主要內(nèi)容和論據(jù)、評價的結(jié)論性意見、存在問題主要內(nèi)容和論據(jù)、評價的結(jié)論性意見、存在問題和建議等，并附上主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表。和建議等，并附上主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表。2.需求預(yù)測。包括國內(nèi)外需求情況預(yù)測和產(chǎn)品的價需求預(yù)測。包括國內(nèi)外需求情況預(yù)測和產(chǎn)品的價格分析。格分析。3.產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模。產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模。4.工藝技術(shù)方案包括工藝技術(shù)方案的選擇、物料平工藝技術(shù)方案包括工藝技術(shù)方案的選擇、物料平衡和消耗定額、主要設(shè)備的選擇、工藝和設(shè)備擬衡和消耗定額、

6、主要設(shè)備的選擇、工藝和設(shè)備擬采用標(biāo)準(zhǔn)化的情況等內(nèi)容。采用標(biāo)準(zhǔn)化的情況等內(nèi)容?；ぴO(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)?？尚行匝芯靠尚行匝芯?.原材料、燃料及水電汽的來源與供應(yīng)。原材料、燃料及水電汽的來源與供應(yīng)。6.建廠條件和廠址選擇布局方案。建廠條件和廠址選擇布局方案。7.公用工程和輔助設(shè)施方案公用工程和輔助設(shè)施方案8.環(huán)境保護及安全衛(wèi)生。環(huán)境保護及安全衛(wèi)生。9.工廠組織、勞動定員和人員培訓(xùn)。工廠組織、勞動定員和人員培訓(xùn)。10.項目實施規(guī)劃。項目實施規(guī)劃。11.投資估算和資金籌措。投資估算和資金籌措。12.經(jīng)濟效益評價及社會效益評價。經(jīng)濟效益評價及社會效益評價。13.結(jié)論包括綜合

7、評價和研究報告的結(jié)論等內(nèi)容。結(jié)論包括綜合評價和研究報告的結(jié)論等內(nèi)容。化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校第三節(jié)第三節(jié) 化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容 一、設(shè)計準(zhǔn)備工作一、設(shè)計準(zhǔn)備工作（l l）一熟悉設(shè)計任務(wù)書。一熟悉設(shè)計任務(wù)書。 （2 2）了解化工設(shè)計以及工藝設(shè)計包括哪些內(nèi)容，其方法步）了解化工設(shè)計以及工藝設(shè)計包括哪些內(nèi)容，其方法步驟如何。參照設(shè)計進度訂出個人工作計劃。驟如何。參照設(shè)計進度訂出個人工作計劃。 （3 3）查閱文獻資料。）查閱文獻資料。 （4 4）收集第一手資料。）收集第一手資料。 二、方案設(shè)計（生產(chǎn)方法的選擇）二、方案設(shè)計（生產(chǎn)方法的

8、選擇） 這個階段的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，它們是這個階段的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，它們是整個工藝設(shè)計的基礎(chǔ)。要求運用所掌握的各種資料，根整個工藝設(shè)計的基礎(chǔ)。要求運用所掌握的各種資料，根據(jù)有關(guān)的基本理論進行不同生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程的對比據(jù)有關(guān)的基本理論進行不同生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程的對比分析。這個階段的工作可以培養(yǎng)分析、歸納和理論聯(lián)系分析。這個階段的工作可以培養(yǎng)分析、歸納和理論聯(lián)系實際的能力。實際的能力。化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校第三節(jié)第三節(jié) 化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容三、工藝流程設(shè)計三、工藝流程設(shè)計 根據(jù)已確定的生產(chǎn)工藝方案進一

9、步確定生產(chǎn)過程的根據(jù)已確定的生產(chǎn)工藝方案進一步確定生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式，并以流程圖的方式表示具體內(nèi)容、順序和組合方式，并以流程圖的方式表示出整個生產(chǎn)過程全貌，并對流程作詳細的敘述。出整個生產(chǎn)過程全貌，并對流程作詳細的敘述。四、化工計算四、化工計算 化工計算包括工藝設(shè)計中的物料衡算、能量衡算以化工計算包括工藝設(shè)計中的物料衡算、能量衡算以及設(shè)備選型和計算三個內(nèi)容。要完成的任務(wù)是在這三及設(shè)備選型和計算三個內(nèi)容。要完成的任務(wù)是在這三項計算的基礎(chǔ)上繪制物料流程圖、主要設(shè)備圖和帶控項計算的基礎(chǔ)上繪制物料流程圖、主要設(shè)備圖和帶控制點工藝流程圖。經(jīng)驗表明，在化工計算階段會用到制點工藝流程圖。經(jīng)驗

10、表明，在化工計算階段會用到大量的基本理論、基本概念和基本技能（數(shù)據(jù)處理、大量的基本理論、基本概念和基本技能（數(shù)據(jù)處理、計算技能、繪圖能力等）。計算技能、繪圖能力等）?；ぴO(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校五、車間布置設(shè)計五、車間布置設(shè)計 這是工藝人員的主要設(shè)計任務(wù)之一，它也是決定車這是工藝人員的主要設(shè)計任務(wù)之一，它也是決定車間面貌的又一個重要設(shè)計項目。布置設(shè)計的主要任務(wù)是間面貌的又一個重要設(shè)計項目。布置設(shè)計的主要任務(wù)是確定整個工藝流程中的全部設(shè)備在平面上和空間中的正確定整個工藝流程中的全部設(shè)備在平面上和空間中的正確的具體位置，相應(yīng)地確定廠房或框架的結(jié)構(gòu)型式。確的具體位置，相應(yīng)

11、地確定廠房或框架的結(jié)構(gòu)型式。六、化工管路設(shè)計六、化工管路設(shè)計 管路配置設(shè)計的任務(wù)是確定裝置的全部管線、閥件、管路配置設(shè)計的任務(wù)是確定裝置的全部管線、閥件、管件及各種管架的位置，以滿足工藝生產(chǎn)的要求。應(yīng)注管件及各種管架的位置，以滿足工藝生產(chǎn)的要求。應(yīng)注意節(jié)約管材，便于操作、檢查和安裝檢修，而且做到整意節(jié)約管材，便于操作、檢查和安裝檢修，而且做到整齊美觀。齊美觀。第三節(jié)第三節(jié) 化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校第三節(jié)第三節(jié) 化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容化工車間工藝設(shè)計的程序及內(nèi)容七、提供設(shè)計條件七、提供設(shè)計條件 設(shè)計條

12、件內(nèi)容包括總圖、土建、外管、非定型設(shè)備、設(shè)計條件內(nèi)容包括總圖、土建、外管、非定型設(shè)備、自控、電氣、電訊、電加熱、采暖通風(fēng)、空調(diào)、給排自控、電氣、電訊、電加熱、采暖通風(fēng)、空調(diào)、給排水、工業(yè)爐等非工藝專業(yè)的設(shè)計條件。是各專業(yè)據(jù)以水、工業(yè)爐等非工藝專業(yè)的設(shè)計條件。是各專業(yè)據(jù)以進行具體設(shè)計工作的依據(jù)進行具體設(shè)計工作的依據(jù)。八、編制概算書及編制設(shè)計文件八、編制概算書及編制設(shè)計文件 概算書是在初步設(shè)計階段編制的車間投資的大概計概算書是在初步設(shè)計階段編制的車間投資的大概計算，作為銀行對基本建設(shè)單位貸款的依據(jù)。算，作為銀行對基本建設(shè)單位貸款的依據(jù)?；ぴO(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校第四節(jié)

13、第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件 一、擴大初步設(shè)計文件一、擴大初步設(shè)計文件 （一）設(shè)計依據(jù)（一）設(shè)計依據(jù) （1 1）文件，如計劃任務(wù)書以及其他批文等。）文件，如計劃任務(wù)書以及其他批文等。 （2 2）技術(shù)資料，如中試試驗報告、調(diào)查報告等。）技術(shù)資料，如中試試驗報告、調(diào)查報告等。 （二）設(shè)計指導(dǎo)思想和設(shè)計原則（二）設(shè)計指導(dǎo)思想和設(shè)計原則 （1 1）設(shè)計所遵循的具體方針政策和指導(dǎo)思想。）設(shè)計所遵循的具體方針政策和指導(dǎo)思想。 （2 2）總括各專業(yè)的設(shè)計原則，如工藝路線的選擇、設(shè)）總括各專業(yè)的設(shè)計原則，如工藝路線的選擇、設(shè)備的選型和材質(zhì)選用、自控水平等原則。備的選型和材質(zhì)選用、自控水平等原則。 （三）產(chǎn)品方案（

14、三）產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱和性質(zhì)；產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格；產(chǎn)品規(guī)模（噸產(chǎn)品名稱和性質(zhì)；產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格；產(chǎn)品規(guī)模（噸年）；副產(chǎn)品數(shù)量（噸年）；產(chǎn)品包裝方式。年）；副產(chǎn)品數(shù)量（噸年）；產(chǎn)品包裝方式。 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校（四）生產(chǎn)方法和工藝流程（四）生產(chǎn)方法和工藝流程 (1) (1)生產(chǎn)方法。扼要說明設(shè)計所采用的原料路線和工藝生產(chǎn)方法。扼要說明設(shè)計所采用的原料路線和工藝路線。路線。 (2) (2)化學(xué)反應(yīng)方程式。寫出方程式，注明化學(xué)反應(yīng)名稱、化學(xué)反應(yīng)方程式。寫出方程式，注明化學(xué)反應(yīng)名稱、主要操作條件。主要操作條件。 (3) (3)工藝流程工藝流程 工藝劃分簡圖，用方塊圖表示。工

15、藝劃分簡圖，用方塊圖表示。 帶控制點工藝流程圖和流程簡述。帶控制點工藝帶控制點工藝流程圖和流程簡述。帶控制點工藝流程圖應(yīng)表示出全部工藝設(shè)備、物料管線、閥件、設(shè)備流程圖應(yīng)表示出全部工藝設(shè)備、物料管線、閥件、設(shè)備的輔助管路以及工藝和自控儀表圖例、符號。的輔助管路以及工藝和自控儀表圖例、符號。 第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件（五）車間（裝置）組成和生產(chǎn)制度（五）車間（裝置）組成和生產(chǎn)制度 (1) (1)車間（裝置）組成。車間（裝置）組成。 (2) (2)生產(chǎn)制度，年工作日、操作班制，間歇或連續(xù)生產(chǎn)。生產(chǎn)制度，年工

16、作日、操作班制，間歇或連續(xù)生產(chǎn)。 （六）原料、中間產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格（六）原料、中間產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格 (1) (1)原料、輔助原料的主要技術(shù)規(guī)格。原料、輔助原料的主要技術(shù)規(guī)格。 (2) (2)中間產(chǎn)品及成品的主要技術(shù)規(guī)格。中間產(chǎn)品及成品的主要技術(shù)規(guī)格。化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校（七）工藝計算（七）工藝計算 1. 1.物料衡算物料衡算 物料衡算結(jié)果以物料平衡圖表示，計量單位用小時物料衡算結(jié)果以物料平衡圖表示，計量單位用小時( (h)h)（連續(xù)操作）或每批投料量連續(xù)操作）或每批投料量KgKg或或M M3 3（分批操作），分批操作），采用計量單位在一個項目內(nèi)要統(tǒng)一。采

17、用計量單位在一個項目內(nèi)要統(tǒng)一。 2. 2.能量衡算能量衡算 在化工生產(chǎn)中，能量的消耗是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟在化工生產(chǎn)中，能量的消耗是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，它是衡量工藝過程、設(shè)備設(shè)計、操作制度是否先指標(biāo)，它是衡量工藝過程、設(shè)備設(shè)計、操作制度是否先進合理的主要指標(biāo)之一。進合理的主要指標(biāo)之一。 能量衡算的基礎(chǔ)是物料衡算，只有在進行完備的物能量衡算的基礎(chǔ)是物料衡算，只有在進行完備的物料衡算后才能作出能量衡算。料衡算后才能作出能量衡算。 第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件 3. 3.主要工藝設(shè)備的選型、化工計算和材料選擇

18、主要工藝設(shè)備的選型、化工計算和材料選擇 (1) (1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源包括物料及熱量計算數(shù)據(jù)、主要化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源包括物料及熱量計算數(shù)據(jù)、主要化工數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)等。 (2) (2)主要工藝設(shè)備的工藝計算按流程編號為序進行編寫。主要工藝設(shè)備的工藝計算按流程編號為序進行編寫。 4. 4.一般工藝設(shè)備以表格形式分類表示計算和選擇結(jié)果。一般工藝設(shè)備以表格形式分類表示計算和選擇結(jié)果。 工藝設(shè)備一覽表按非定型工藝設(shè)備和定型工藝設(shè)備兩工藝設(shè)備一覽表按非定型工藝設(shè)備和定型工藝設(shè)備兩類編制。類編制。 5. 5.工藝用的水、蒸汽、冷凍用量。工藝用的水、蒸汽、冷凍用量。 6. 6.分批操作的設(shè)備要排列工藝操作時間表和動力

19、負(fù)荷曲線。分批操作的設(shè)備要排列工藝操作時間表和動力負(fù)荷曲線?；ぴO(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件（八）主要原料、動力消耗定額及消耗量（八）主要原料、動力消耗定額及消耗量（九）生產(chǎn)控制分析（九）生產(chǎn)控制分析（十）儀表和自動控制（十）儀表和自動控制（十一）技術(shù)保安、防火及工業(yè)衛(wèi)生（十一）技術(shù)保安、防火及工業(yè)衛(wèi)生（十二）車間布置（十二）車間布置（十三）公用工程（十三）公用工程（十四）（十四）“三廢三廢”治理及綜合利用治理及綜合利用（十五）車間維修（十五）車間維修（十六）土建（十六）土建化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校（十七）車

20、間裝置定員（十七）車間裝置定員（十八）概算（十八）概算（十九）技術(shù)經(jīng)濟（十九）技術(shù)經(jīng)濟 包括投資和產(chǎn)品成本兩部分包括投資和產(chǎn)品成本兩部分（二十）存在問題及建議（二十）存在問題及建議（二十一）擴大初步設(shè)計中必要的附表及附圖（二十一）擴大初步設(shè)計中必要的附表及附圖 附表：工藝設(shè)備一覽表、自控儀表一覽表、公用工程附表：工藝設(shè)備一覽表、自控儀表一覽表、公用工程設(shè)備材料表設(shè)備材料表 附圖：帶控制點工藝流程圖、車間布置圖（平面圖及附圖：帶控制點工藝流程圖、車間布置圖（平面圖及剖面圖）、關(guān)鍵設(shè)備總圖、建筑平面、立面、剖面圖剖面圖）、關(guān)鍵設(shè)備總圖、建筑平面、立面、剖面圖第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件化工設(shè)計概

21、論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計文件設(shè)計文件二、施工圖文件的編制二、施工圖文件的編制 ( (一一) )施工圖設(shè)計文件目錄施工圖設(shè)計文件目錄 編制各主項施工圖設(shè)計時，應(yīng)編寫主項圖紙總目編制各主項施工圖設(shè)計時，應(yīng)編寫主項圖紙總目錄、非定型設(shè)備圖紙目錄和工藝圖紙目錄。錄、非定型設(shè)備圖紙目錄和工藝圖紙目錄。 ( (二二) )工藝施工圖設(shè)計文件工藝施工圖設(shè)計文件 (1) (1)工藝設(shè)計說明。工藝設(shè)計說明。 (2) (2)帶控制點工藝流程圖（施工帶控制點工藝流程圖（施工流程圖）。流程圖）。 (3) (3)輔助管路系統(tǒng)圖。輔助管路系統(tǒng)圖。 (4) (4)首頁圖。首頁圖。 (5

22、) (5)設(shè)備布置圖。設(shè)備布置圖。 (6) (6)設(shè)備一覽表。設(shè)備一覽表。 (7) (7)管路布置圖。管路布置圖。 (8) (8)配管設(shè)計模型。配管設(shè)計模型。 (9) (9)管段圖。管段圖。 (10) (10)管架和非標(biāo)準(zhǔn)管件管架和非標(biāo)準(zhǔn)管件圖。圖。 (11) (11)管段表。管段表。 (12) (12)管架表。管架表。 (13) (13)綜合材料表。綜合材料表。 (14)(14)管口方位圖。管口方位圖。 (15) (15)換熱器條件圖。換熱器條件圖。 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校工藝設(shè)計方案的優(yōu)化工藝設(shè)計方案的優(yōu)化優(yōu)化的工藝設(shè)計方案應(yīng)是：優(yōu)化的工藝設(shè)計方案應(yīng)是：

23、（1 1）有較好的經(jīng)濟效益和社會效益；）有較好的經(jīng)濟效益和社會效益； （2 2）工藝技術(shù)先進適用；）工藝技術(shù)先進適用； （3 3）生產(chǎn)安全、可靠、并有良好的環(huán)保措施）生產(chǎn)安全、可靠、并有良好的環(huán)保措施。 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校工藝流程方案優(yōu)化工藝流程方案優(yōu)化反應(yīng)器反應(yīng)器分離與再循環(huán)系統(tǒng)分離與再循環(huán)系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)換熱網(wǎng)絡(luò)公用工程公用工程“洋蔥頭洋蔥頭”模型是工藝流程模型是工藝流程開發(fā)和設(shè)計的方法。開發(fā)和設(shè)計的方法。從圖中可以十分直觀的表示從圖中可以十分直觀的表示了反應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計是核了反應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計是核心，它為分離系統(tǒng)規(guī)定了處理心，它為分離系統(tǒng)規(guī)定了處理

24、物料的條件，而反應(yīng)和分離系物料的條件，而反應(yīng)和分離系統(tǒng)一起又規(guī)定了過程的冷、熱統(tǒng)一起又規(guī)定了過程的冷、熱物流的流量和換熱的熱負(fù)荷，物流的流量和換熱的熱負(fù)荷，最后才是公用工程系統(tǒng)的選擇最后才是公用工程系統(tǒng)的選擇和設(shè)計。和設(shè)計。 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)?！把笫[頭洋蔥頭”模型強調(diào)了過程開發(fā)和設(shè)計的有序和分層性模型強調(diào)了過程開發(fā)和設(shè)計的有序和分層性質(zhì)，也表明了質(zhì)，也表明了反應(yīng)和分離反應(yīng)和分離系統(tǒng)的開發(fā)是關(guān)鍵，因此工藝系統(tǒng)的開發(fā)是關(guān)鍵，因此工藝流程方案的優(yōu)化應(yīng)主要集中在反應(yīng)和分離系統(tǒng)的優(yōu)化，流程方案的優(yōu)化應(yīng)主要集中在反應(yīng)和分離系統(tǒng)的優(yōu)化，一旦確定了反應(yīng)和分離系統(tǒng)的設(shè)計，即

25、能對換熱網(wǎng)絡(luò)和一旦確定了反應(yīng)和分離系統(tǒng)的設(shè)計，即能對換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程系統(tǒng)進行設(shè)計，有效地開發(fā)和設(shè)計出全過程最公用工程系統(tǒng)進行設(shè)計，有效地開發(fā)和設(shè)計出全過程最優(yōu)或接近最優(yōu)的流程。優(yōu)或接近最優(yōu)的流程。工藝流程方案優(yōu)化工藝流程方案優(yōu)化化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校根據(jù)根據(jù)“洋蔥頭洋蔥頭”設(shè)計開發(fā)概念，其步驟為：設(shè)計開發(fā)概念，其步驟為： (1) (1)根據(jù)經(jīng)驗規(guī)則初步建立反應(yīng)和分離系統(tǒng)的流程。根據(jù)經(jīng)驗規(guī)則初步建立反應(yīng)和分離系統(tǒng)的流程。 (2) (2)變化主要的設(shè)計優(yōu)化變量，如反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、惰性物變化主要的設(shè)計優(yōu)化變量，如反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、惰性物質(zhì)循環(huán)的濃度等，確定每組變量：質(zhì)循

26、環(huán)的濃度等，確定每組變量： 1) 1)反應(yīng)和分離系統(tǒng)中主要設(shè)備的投資及原材料的消耗耗；反應(yīng)和分離系統(tǒng)中主要設(shè)備的投資及原材料的消耗耗； 2) 2)利用夾點分析法確定換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程消耗的最佳總費用。利用夾點分析法確定換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程消耗的最佳總費用。 (3) (3)建立全過程總費用與主要優(yōu)化變量之間的關(guān)系，其總建立全過程總費用與主要優(yōu)化變量之間的關(guān)系，其總費用包括：費用包括： 1) 1)反應(yīng)和分離系統(tǒng)中的主要設(shè)備的投資費；反應(yīng)和分離系統(tǒng)中的主要設(shè)備的投資費； 2) 2)原材料消耗和除換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程之外的反應(yīng)與分離系統(tǒng)的操原材料消耗和除換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程之外的反應(yīng)與分離系統(tǒng)的操作費用；作

27、費用； 3) 3)換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程消耗的各類操作費用。換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程消耗的各類操作費用。 (4) (4)確定最佳條件，并對全流程調(diào)優(yōu)。確定最佳條件，并對全流程調(diào)優(yōu)。 (5) (5)對其他備選流程重復(fù)上述步驟，最后比較各流程的總對其他備選流程重復(fù)上述步驟，最后比較各流程的總費用，獲得最佳流程。費用，獲得最佳流程?；ぴO(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校1.1.反應(yīng)流程優(yōu)化反應(yīng)流程優(yōu)化 反應(yīng)流程優(yōu)化需要考慮的問題較多，問題復(fù)雜。反應(yīng)流程優(yōu)化需要考慮的問題較多，問題復(fù)雜。如反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)收率、催化劑特性、反應(yīng)歷程、如反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)收率、催化劑特性、反應(yīng)歷程、反應(yīng)途徑。反應(yīng)途

28、徑。 反應(yīng)器的最優(yōu)操作條件有如何保證反應(yīng)溫度、反反應(yīng)器的最優(yōu)操作條件有如何保證反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、混合要求、換熱要求、各物料配比、給定條應(yīng)壓力、混合要求、換熱要求、各物料配比、給定條件下的生產(chǎn)成本等等。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，為了實現(xiàn)件下的生產(chǎn)成本等等。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，為了實現(xiàn)高效率、高選擇和達到要求的產(chǎn)量，常常將相同或不高效率、高選擇和達到要求的產(chǎn)量，常常將相同或不同類型反應(yīng)器進行組合。同類型反應(yīng)器進行組合。工藝流程方案優(yōu)化工藝流程方案優(yōu)化化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校工藝流程方案優(yōu)化工藝流程方案優(yōu)化 2. 2.反應(yīng)產(chǎn)物的分離方法反應(yīng)產(chǎn)物的分離方法 大多數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物都是混

29、合物，需要有物料分離過程。根據(jù)大多數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物都是混合物，需要有物料分離過程。根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的物性差異可采用不同的分離方法，簡述如下：反應(yīng)產(chǎn)物的物性差異可采用不同的分離方法，簡述如下： （1 1）對于氣固相混合物可采用干法收集、濕法洗滌、纖維過）對于氣固相混合物可采用干法收集、濕法洗滌、纖維過濾、靜電沉積蕁分離方法；濾、靜電沉積蕁分離方法； （2 2）對于固相混合物可采用篩分、分級分離方法；）對于固相混合物可采用篩分、分級分離方法； （3 3）對于固液相混合可采用沉降、離心、壓榨、過濾、干燥、）對于固液相混合可采用沉降、離心、壓榨、過濾、干燥、蒸發(fā)、結(jié)晶等分離方法；蒸發(fā)、結(jié)晶等分離方法； （4 4

30、）對于液相混合物可采用吸收、萃取、滲透、蒸餾、精餾）對于液相混合物可采用吸收、萃取、滲透、蒸餾、精餾等分離分法；等分離分法； （5 5）對于氣液相混合物可采用蒸發(fā)、閃蒸、部分冷凝、精餾）對于氣液相混合物可采用蒸發(fā)、閃蒸、部分冷凝、精餾等分離方法；等分離方法； （6 6）對于氣相混合物可采用吸收、吸附、膜分離等分離方法）對于氣相混合物可采用吸收、吸附、膜分離等分離方法化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校某些分離方法的優(yōu)化某些分離方法的優(yōu)化（1 1） 精餾流程的優(yōu)化精餾流程的優(yōu)化 精餾流程如需要分離精餾流程如需要分離R R個組份，就需要有個組份，就需要有R-1R-1個精餾塔。個

31、精餾塔。 精餾優(yōu)化需要考慮：哪種組份為主產(chǎn)品；哪種組份為付產(chǎn)精餾優(yōu)化需要考慮：哪種組份為主產(chǎn)品；哪種組份為付產(chǎn)品；產(chǎn)品的規(guī)格要求品；產(chǎn)品的規(guī)格要求. . 1 1）試探法，主要規(guī)則如下：）試探法，主要規(guī)則如下： 優(yōu)先使用普通精餾。優(yōu)先使用普通精餾。 盡量避免減壓操作和使用冷量。盡量避免減壓操作和使用冷量。 產(chǎn)品數(shù)應(yīng)最少。產(chǎn)品數(shù)應(yīng)最少。 腐蝕性、危險性的組份應(yīng)優(yōu)先分出。腐蝕性、危險性的組份應(yīng)優(yōu)先分出。 難分離的組分最后分出。難分離的組分最后分出。 最大量組份應(yīng)優(yōu)先分出。最大量組份應(yīng)優(yōu)先分出。 塔頂、塔釜產(chǎn)物最好等摩爾分離。塔頂、塔釜產(chǎn)物最好等摩爾分離。 2 2）調(diào)優(yōu)法）調(diào)優(yōu)法 3 3）數(shù)學(xué)規(guī)劃法）

32、數(shù)學(xué)規(guī)劃法 化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校某些分離方法的優(yōu)化某些分離方法的優(yōu)化（2 2）蒸發(fā)流程的優(yōu)化）蒸發(fā)流程的優(yōu)化 蒸發(fā)系統(tǒng)常以單位蒸汽消耗量來評價能量的有效利蒸發(fā)系統(tǒng)常以單位蒸汽消耗量來評價能量的有效利用率。蒸發(fā)類型有：單效、雙效、三效蒸發(fā)，效數(shù)越多，用率。蒸發(fā)類型有：單效、雙效、三效蒸發(fā)，效數(shù)越多，蒸汽單耗越低，但投資越高。在同樣的工藝要求下，是蒸汽單耗越低，但投資越高。在同樣的工藝要求下，是采用多效蒸發(fā)、熱泵蒸發(fā)，還是多級閃蒸，除考慮技術(shù)采用多效蒸發(fā)、熱泵蒸發(fā)，還是多級閃蒸，除考慮技術(shù)因素外，單位蒸發(fā)量的總成本起著主導(dǎo)作用。對于強制因素外，單位蒸發(fā)量的總成本起著主導(dǎo)作用。對于強制循環(huán)蒸發(fā)，其循環(huán)速度和耗電能之間也有一個優(yōu)化問題。循環(huán)蒸發(fā)，其循環(huán)速度和耗電能之間也有一個優(yōu)化問題。而熱泵蒸發(fā)在提高壓縮比和消耗外功之間也有一個系統(tǒng)而熱泵蒸發(fā)在提高壓縮比和消耗外功之間也有一個系統(tǒng)優(yōu)化問題?？偟膩碚f蒸發(fā)流程的優(yōu)化，就是要找到在投優(yōu)化問題?？偟膩碚f蒸發(fā)流程的優(yōu)化，就是要找到在投資和經(jīng)常運行費用之間的最佳點。資和經(jīng)常運行費用之間的最佳點。化工設(shè)計概論化工設(shè)計概論鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校整套設(shè)計中的全局性問題整套設(shè)計中的全局性問題一、廠址的選擇一、廠址的選擇 廠址選擇設(shè)工業(yè)基建中的一個重要環(huán)節(jié)，對于企業(yè)的成敗具廠址選擇