第二章工藝流程設(shè)計(jì)

本部分是化工設(shè)計(jì)最重要的基礎(chǔ)內(nèi)容之一，工藝流程反映了化工生產(chǎn)由原料到產(chǎn)品輸出的過(guò)程。要求：熟悉工藝方案的選擇原則及確定步驟；了解工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)；駕馭工藝流程圖包括的內(nèi)容：比例與圖幅、設(shè)備的表示方法、管道的表示方法、閥門與管件的表示方法、儀表限制點(diǎn)的表示方法；駕馭工藝流程圖的繪制方法及閱讀。學(xué)習(xí)目的和要求：工藝流程設(shè)計(jì)是化工設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，是每一個(gè)化工工作人員必需接觸和了解的內(nèi)容。工藝流程圖集中概括了整個(gè)過(guò)程的全貌，是工藝設(shè)計(jì)的核心。設(shè)備選型、工藝計(jì)算、設(shè)備布置等工作都與工藝流程有干脆關(guān)系。只有流程確定以后。其它工作才能開(kāi)展。工藝流程圖包括：（1）物料和能量的變更；（2）物料的流向；（3）生產(chǎn)中所經(jīng)驗(yàn)的工藝過(guò)程和運(yùn)用的設(shè)備、儀表，第一節(jié)生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇同一種產(chǎn)品可以接受不同的生產(chǎn)方法，不同原料，不同的生產(chǎn)路途，不同的工藝流程。因此，選擇生產(chǎn)方法是確定設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵一步。假如產(chǎn)品有幾種生產(chǎn)方法，就需逐個(gè)進(jìn)行分析探討、比較、篩選，作為工藝流程設(shè)計(jì)的依據(jù)。一、生產(chǎn)方法和工藝流程選擇的原則1、先進(jìn)性指技術(shù)上的先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上的合理可行，具體包括：基建投資、生產(chǎn)成本、消耗定額和勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面的內(nèi)容，應(yīng)選擇物料損耗小、循環(huán)量少，能量消耗小和回收利用好的生產(chǎn)方法。2、牢靠性指所選擇的生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟牢靠，對(duì)尚在試驗(yàn)階段的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備應(yīng)慎重對(duì)待。3、合理性中國(guó)是發(fā)展中的國(guó)家，在工廠設(shè)計(jì)時(shí)不能單從技術(shù)觀點(diǎn)考慮問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合具體國(guó)情，例如：①中國(guó)人的消費(fèi)水平及各種化工產(chǎn)品的消費(fèi)趨勢(shì)；②中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備及電氣儀表的制造實(shí)力；③中國(guó)化工生產(chǎn)所用原材料、設(shè)備所用金屬材料供應(yīng)狀況；④中國(guó)環(huán)境愛(ài)護(hù)的有關(guān)規(guī)定和三廢排放狀況；⑤勞動(dòng)就業(yè)與化工生產(chǎn)自動(dòng)化的關(guān)系；⑥資金籌措和外匯儲(chǔ)備狀況。設(shè)計(jì)思想的基本觀點(diǎn)

(1)聽(tīng)從國(guó)家近期和遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo),執(zhí)行黨和國(guó)家的各種方針政策。(2)嚴(yán)格遵遵守法律律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)規(guī)定。(3)重視國(guó)土資源的合理配置利用,資源的綜合利用。(4)重視企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),還應(yīng)留意社會(huì)效益。(5)重視產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)的調(diào)查和預(yù)料發(fā)展趨勢(shì)。(6)化工廠設(shè)計(jì)要符合經(jīng)濟(jì)規(guī)模,而不是規(guī)模經(jīng)濟(jì)。(7)設(shè)計(jì)者應(yīng)是先進(jìn)技術(shù)的組織者和推廣者。(8)接受的技術(shù)裝備應(yīng)盡量提高國(guó)產(chǎn)化率。(9)盡量降低原材料、燃料消耗,降低能耗,削減人員,降低產(chǎn)品成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。(10)工廠設(shè)計(jì)要設(shè)法削減投資。(11)搞好工廠環(huán)境愛(ài)護(hù),保持生態(tài)環(huán)境良好,重視勞動(dòng)愛(ài)護(hù)和平安衛(wèi)生。(12)便于實(shí)現(xiàn)工廠現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng)管理。二、生產(chǎn)方法和工藝流程確定的步驟1、搜集資料，調(diào)查探討①國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)狀況:各種生產(chǎn)方法及工藝流程，技術(shù)路途特點(diǎn)、工藝參數(shù)以及各種技術(shù)路途的發(fā)展?fàn)顩r與動(dòng)向等；②原料來(lái)源，原材料和公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量及應(yīng)用狀況；③試驗(yàn)探討報(bào)告；④平安技術(shù)及勞動(dòng)愛(ài)護(hù)措施；⑤綜合利用及三廢處理狀況。⑥生產(chǎn)技術(shù)是否先進(jìn)，生產(chǎn)連續(xù)化、自動(dòng)化程度；⑦設(shè)備的大型化及制造、運(yùn)輸狀況；⑧基本建設(shè)投資、產(chǎn)品成本、占地面積；⑨水、電、汽、燃料的用量及供應(yīng)，主要基建材料的用量及供應(yīng)；⑩廠址、地質(zhì)、水文、氣象等資料。2、落實(shí)設(shè)備對(duì)生產(chǎn)中所用設(shè)備要分清三種類型：（1）國(guó)內(nèi)已有的定型產(chǎn)品；（2）進(jìn)口產(chǎn)品；（3）國(guó)內(nèi)需重新設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)品，要對(duì)制造單位的技術(shù)力氣、加工條件、材料供應(yīng)、加工進(jìn)度加以了解。為節(jié)約投資和操作費(fèi)用應(yīng)多接受已定型生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備．1）各種技術(shù)路途在國(guó)內(nèi)外接受的狀況及發(fā)展趨勢(shì)；2）產(chǎn)品的質(zhì)量、指標(biāo)及其規(guī)格狀況；3）生產(chǎn)實(shí)力及工藝技術(shù)條件；4）原材料及能量消耗狀況；5）建設(shè)費(fèi)用及產(chǎn)品成本；6）三廢的產(chǎn)生及治理狀況；7）平安生產(chǎn)及勞動(dòng)愛(ài)護(hù)措施；8）其他特殊狀況。

3、全面對(duì)比、全面分析對(duì)比分析的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：其次節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)一、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)生產(chǎn)路途選定之后，即可進(jìn)行流程設(shè)計(jì)。流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括兩個(gè)方面：1、確定生產(chǎn)流程中各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的具體內(nèi)容，依次和組合方式；2、繪制工藝流程圖，以圖解的形式表示生產(chǎn)過(guò)程中物料和能量的變更。應(yīng)解決的問(wèn)題：(1)確定整個(gè)流程的組成。(2)確定每個(gè)過(guò)程或工序的組成。(3)確定操作條件。(4)確定限制方案。(5)合理利用原料及能量。(6)制定三廢的治理方法。(7)制定平安生產(chǎn)措施。(一）確定生產(chǎn)流程中各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的具體內(nèi)容（1）確定整個(gè)流程的組成應(yīng)確定接受多少單元過(guò)程或工序來(lái)構(gòu)成由原料制得產(chǎn)品的全過(guò)程，確定每個(gè)單元過(guò)程的具體任務(wù)以及每個(gè)生產(chǎn)過(guò)程或工序之間如何連接。（2）確定每個(gè)過(guò)程或工序的組成和具體任務(wù)應(yīng)接受多少和由哪些設(shè)備來(lái)完成這一生產(chǎn)過(guò)程，以及各種設(shè)備之間應(yīng)如何連接，并明確每臺(tái)設(shè)備的作用和它的工藝參數(shù)。（3）確定操作條件：為使每個(gè)過(guò)程、每臺(tái)設(shè)備起到預(yù)定作用，要確定各工序和每臺(tái)設(shè)備要達(dá)到和保持的操作條件。（4）限制方案的確定：為實(shí)現(xiàn)并保持各生產(chǎn)工序和每臺(tái)設(shè)備的操作條件，需確定正確的限制方案，選用合適的限制儀表。（5）合理利用原料及能量，計(jì)算出整個(gè)裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：要確定各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率，得出全裝置的最佳總收率，同時(shí)要做好能量回收與綜合利用，降低能耗。（6）制定三廢的治理方法：對(duì)流程中排出的三廢要盡量綜合利用，對(duì)于那些短暫無(wú)法回收利用的，則須進(jìn)行妥當(dāng)處理。（7）制定平安生產(chǎn)措施。（二）繪制工藝流程圖在工藝流程設(shè)計(jì)的不同階段繪制不同的工藝流程圖。其他相關(guān)措施及設(shè)計(jì)二、工藝流程的設(shè)計(jì)方法一般將工藝流程設(shè)計(jì)分為四個(gè)組成部分：1.原料預(yù)處理：①操作方式（連續(xù)、間歇）；②能量供應(yīng)、移出方式；③催化反應(yīng)。據(jù)反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)、產(chǎn)品的質(zhì)量要求、物料特性、基本工藝條件來(lái)確定接受反應(yīng)器的類型和操作方式。2、反應(yīng)過(guò)程中涉及的問(wèn)題：原料預(yù)處理過(guò)程：據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，須對(duì)原料提出要求，如純度、溫度、壓力、加料方式等。其措施如：預(yù)熱、冷卻、汽化、干燥、粉碎篩分、提純精制、混合、配制、壓縮等。產(chǎn)物處理（分別凈化）產(chǎn)品處理（作為下一工序原料、篩選、包裝、灌裝、計(jì)量、貯存、輸送等）未反應(yīng)物循環(huán)利用（返回反應(yīng)過(guò)程或加工成副產(chǎn)物）副產(chǎn)物處理（設(shè)計(jì)制備、包裝、貯運(yùn)等）3.產(chǎn)物后處理：三廢：廢氣、廢液、廢渣所含有害物質(zhì)在排放前應(yīng)當(dāng)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；盡量綜合利用，變廢為寶；污染問(wèn)題不解決，不允許投產(chǎn)。4、三廢處理5、其他相關(guān)措施及設(shè)計(jì)：①確定公用工程的配套措施生產(chǎn)中運(yùn)用的工藝用水、蒸汽、壓縮空氣、氮?dú)庖约袄鋬觥⒄婵斩际枪に囍幸紤]的配套設(shè)施。還要考慮生產(chǎn)用電、上下水、空調(diào)、采暖通氣。②確定操作條件和限制方案要確定流程中各個(gè)單元設(shè)備的物料流量、組成、溫度、壓力，并提出限制方案，以確保產(chǎn)品合格。④保溫、防腐的設(shè)計(jì)依據(jù)介質(zhì)的溫度、特性和狀態(tài)以及四周環(huán)境狀況確定管道和設(shè)備是否須要保溫順?lè)栏?。③制定切?shí)牢靠的平安生產(chǎn)措施依據(jù)物料性質(zhì)和生產(chǎn)特點(diǎn)，流程中除考慮設(shè)備材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的平安措施外，還要設(shè)置事故槽、平安閥、放空管、平安水封、防爆板等。附：工藝流程的閱歷設(shè)計(jì)工藝管線的設(shè)計(jì)原則：1、平安第一、操作便利。2、除滿足正常生產(chǎn)要求外，還應(yīng)適應(yīng)開(kāi)、停工和事故處理的需求。工藝管道設(shè)計(jì)的具體要求：1、凡由于停水、停電可能使壓力上升造成事故的地方一般應(yīng)設(shè)平安閥（如液化氣罐、壓縮機(jī)出口、反應(yīng)器等）2、對(duì)串料可能引起爆炸著火或影響產(chǎn)品質(zhì)量的地方，為防止閥門內(nèi)漏引起不良后果，可實(shí)行兩種措施：①對(duì)間歇操作的管線設(shè)8字盲板。②對(duì)連續(xù)操作的管線按如圖方式設(shè)雙閥。不通料時(shí)關(guān)閉隔斷閥，打開(kāi)檢查閥；需通料時(shí)，打開(kāi)隔斷閥，關(guān)閉檢查閥。3、不允許流體倒流的地方可裝止回閥，即單向閥。4、對(duì)壓力相差懸殊的系統(tǒng)，高壓通向低壓的管線應(yīng)加節(jié)流閥或旁路小閥，以免開(kāi)閥過(guò)快而擔(dān)憂全。下面分別進(jìn)行探討。1．容器(1)放空管密閉容器通常狀況下都應(yīng)有放空管線。①含有空氣、某些惰性氣體及少量水蒸汽的放空管線應(yīng)設(shè)在容器的頂部。②有害但無(wú)毒性、非致命氣體的放空管線應(yīng)延長(zhǎng)到室外，其終點(diǎn)應(yīng)超過(guò)旁邊結(jié)構(gòu)物的高度。③危急性氣體，應(yīng)進(jìn)入火炬或另一個(gè)收集系統(tǒng)作進(jìn)一步的處理。放空管的頂端要接受防雨彎頭或防雨帽，如下圖所示。放空管的形式（2）溢流管處理液體的開(kāi)口容器或低壓容器需配置一個(gè)溢流接口。對(duì)于封閉的、有蓋的容器，或處于微負(fù)壓的容器，其溢流管必需加裝液相U型管式密封裝置或機(jī)械密封裝置，如下圖所示。如接受密封腿方式密封，則必需注明密封高度。溢流管接口圖（3）排放大多數(shù)容器底部應(yīng)設(shè)有放凈閥，供容器放凈運(yùn)用。排放管道的去處應(yīng)予注明，如下圖所示。（4）取樣接口取樣接口可以設(shè)在容器上、容器底部的排料管道上或容器進(jìn)料泵的輸出管道上，對(duì)于有分層傾向的料液，需在各個(gè)液層里設(shè)置取樣接口。①取樣口應(yīng)設(shè)在操作便利，具有代表性的地方，對(duì)連續(xù)進(jìn)出物料的塔和容器，當(dāng)體積較大時(shí)，取樣往往不能剛好反映當(dāng)時(shí)物料質(zhì)量狀況。取樣口最好不裝在這些設(shè)備上，而盡量裝在壓力管線上。②熱油或熱氣體的取樣口一般應(yīng)裝一個(gè)小型取樣冷卻器，其進(jìn)口和泵出口連通，出口與泵進(jìn)口連通，可削減取樣時(shí)油品排放量。取樣時(shí)：打開(kāi)閥1，2；結(jié)束時(shí)：關(guān)閉1，2打開(kāi)3。（5）下降腿容器設(shè)置下降腿主要是為了削減液體進(jìn)入容器產(chǎn)生氣泡，對(duì)可燃性液體能削減靜電的產(chǎn)生，在真空系統(tǒng)中保持確定的液封高度，防止空氣進(jìn)入。作為液相的下降腿，常常須要有淚孔以防止虹吸作用，對(duì)于氣—液兩相的管道，淚孔應(yīng)位于下降腿的頸部，如圖1所示。圖1下降腿圖2折角進(jìn)料管（6）折角進(jìn)料管可接受折角進(jìn)料管代替下降腿，以削減靜電效應(yīng)。折角進(jìn)料管不須要淚孔，如圖2所示。（7）傳熱裝置容器內(nèi)的傳熱主要是對(duì)容器里的物料進(jìn)行冷卻、加熱和保溫等。容器用的傳熱裝置有以下幾種：①夾套。夾套中的液相介質(zhì)從容器底部進(jìn)入，通過(guò)有擋板的環(huán)形空間，以曲折的路徑從頂部離去；假如是會(huì)冷凝的介質(zhì)，則從頂部進(jìn)入而從底部離去。夾套中的液相介質(zhì)可以用水或水蒸氣。夾套類型示意圖②內(nèi)部盤管和直管內(nèi)部盤管一般置于帶攪拌容器的內(nèi)部以便改善傳熱，既可以單獨(dú)運(yùn)用，也可以作為夾套的補(bǔ)充。內(nèi)部盤管的直徑要適當(dāng)，以保證盤管與攪拌槳之間有足夠的回流空間。直管型傳熱內(nèi)件的三種變形③容器的伴熱裝置為維持儲(chǔ)罐所需溫度或防止凍結(jié)，要給儲(chǔ)罐伴熱?？山邮茈姛釒Юp繞在容器上的方式，對(duì)于直徑較大的容器也可以用蒸汽管纏繞。為了防止產(chǎn)生局部過(guò)熱，在纏繞電熱帶或蒸汽管之前先用極薄的金屬板包袱容器。2．塔為了便于調(diào)整，塔通常設(shè)有幾個(gè)進(jìn)料口。每個(gè)進(jìn)料口應(yīng)設(shè)有閥門。立式再沸器的出口管與塔的返塔管干脆連接；臥式熱虹吸再沸器的管線應(yīng)盡可能短而直。塔頂餾出線一般不設(shè)閥門，干脆接塔頂冷凝器。為避開(kāi)塔被超壓損壞，塔頂常設(shè)平安閥。平安閥常設(shè)在塔頂或塔頂餾出管線上，如圖a所示。在重力回流式冷凝系統(tǒng)中設(shè)置液封管可以防止冷凝器出口管線中的氣相倒流，如圖b所示。3．換熱器（1）類型和結(jié)構(gòu)流程圖中表示換熱器的全部開(kāi)口位置應(yīng)大體接近換熱器投入運(yùn)行時(shí)的方位。在流程圖中通常給出介質(zhì)的流向。一般狀況下，冷流體由下部進(jìn)入，上部排出。運(yùn)用蒸汽為熱源加熱時(shí)，蒸汽從上部引入，冷凝水由下部排出。在換熱器中，以下?tīng)顩r的流體走管程；簡(jiǎn)潔結(jié)垢和有腐蝕性的介質(zhì)，溫度高或壓力高的介質(zhì)，制冷劑或低溫冷媒。換熱器冷卻水出口應(yīng)設(shè)溫度檢測(cè)儀表，以利于限制冷卻水的出口水溫。被冷卻或加熱的工藝介質(zhì)的出口也應(yīng)設(shè)溫度檢測(cè)儀表，以便限制物料的加熱（冷卻）溫度。（2）放空被加熱的液體在換熱器中由于溫度上升使得溶解在液體中的氣體逸出，所以被加熱的液體從低點(diǎn)進(jìn)入而在高點(diǎn)離開(kāi)，出口應(yīng)設(shè)放空管。第三節(jié)工藝流程圖一、工藝流程圖概述把各個(gè)生產(chǎn)單元依據(jù)確定的目的要求有機(jī)地組合在一起，形成一個(gè)完整的生產(chǎn)工藝過(guò)程，并用圖形描繪出來(lái)，即是工藝流程圖。化工工藝圖中，屬于工藝流程圖性質(zhì)的圖樣有若干種，它們都用來(lái)表達(dá)工藝生產(chǎn)流程。依據(jù)不同的要求，所表達(dá)的內(nèi)容、重點(diǎn)、深度各不一樣，主要有以下幾種：1、工藝流程草圖在設(shè)計(jì)的初始階段繪制，是為將要進(jìn)行的物料衡算、熱量衡算及部分設(shè)備的工藝計(jì)算服務(wù)的，不編入設(shè)計(jì)文件。一般由物料流程、圖例和設(shè)備一覽表三部分組成.2、工藝物料流程圖在物料衡算完成后起先繪制，以圖形和表格相結(jié)合的形式來(lái)反映物料衡算的結(jié)果，其作用：為設(shè)計(jì)審查供應(yīng)資料，作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，見(jiàn)圖2-2。3、帶限制點(diǎn)的工藝流程圖它應(yīng)畫出全部工藝設(shè)備、工藝物料管道、協(xié)助管道、主要閥門及工藝參數(shù)的測(cè)量點(diǎn)和自控方案。由物料流程、限制點(diǎn)和圖例三部分組成。4、管道儀表流程圖是在施工圖設(shè)計(jì)階段進(jìn)行的，是設(shè)備布置設(shè)計(jì)和管道布置設(shè)計(jì)的基本資料，也是儀表測(cè)量點(diǎn)和限制調(diào)整器安裝的指導(dǎo)性文件。要求畫出全部設(shè)備、全部物料管線和主要公用工程管線以及為開(kāi)車、事故修理、取樣、備用催化劑再生所設(shè)置的管線和全部閥門、標(biāo)注全部測(cè)量、調(diào)整儀表和限制器的安裝位置和功能代號(hào)，見(jiàn)圖2-3。二、工藝流程草圖的繪制(方案流程圖、流程示意圖、流程簡(jiǎn)圖)

內(nèi)容包括：1.物料流程

2.圖例(管線圖例)

3.設(shè)備一覽表（只包括序號(hào)、位號(hào)、設(shè)備名稱和備注）(有時(shí)可省略設(shè)備一覽表和圖框)1、物料流程（1）設(shè)備示意圖設(shè)備只畫出大致輪廓和示意結(jié)構(gòu)，見(jiàn)表2—2，設(shè)備的相對(duì)位置凹凸不要求精確，備用設(shè)備一般省略不畫。但設(shè)備一般都要編號(hào)，并集中列出設(shè)備名稱.（2）流程管線及流向箭頭應(yīng)畫出全部物料管線和一部分動(dòng)力管線（如水、氣、汽等）及流向箭頭。

2、圖例：圖例中只需標(biāo)出管線圖例，閥門、儀表等無(wú)需標(biāo)出。

3、設(shè)備一覽表：只包括序號(hào)、位號(hào)、設(shè)備名稱和備注，有時(shí)可省略設(shè)備一覽表和圖框，見(jiàn)圖2—1。（3）文字注解①在流程圖的下方或圖紙的其他空白處列出各設(shè)備的編號(hào)和名稱。②在管線的上方或右方用文字注明物料的名稱。③在流程線的起始和終了處注明物料的名稱、來(lái)源及去向。圖2—1脫硫系統(tǒng)工藝方案流程圖1圖例三、工藝物料流程圖的繪制1、工藝物料流程圖的內(nèi)容1）圖形：設(shè)備的示意圖和流程線。2）標(biāo)注：設(shè)備的位號(hào)、名稱及特性數(shù)據(jù)。3）物料平衡表：物料代號(hào)、物料名稱、組分、流量及組成。4）標(biāo)題欄：包括圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段等。2、工藝物料流程圖的繪制1）設(shè)備表示法①圖形：用細(xì)實(shí)線畫出設(shè)備簡(jiǎn)略外形和內(nèi)部特征，見(jiàn)表2-1②標(biāo)注：圖上要標(biāo)注設(shè)備位號(hào)及名稱。2）物料流程表示法設(shè)備之間用帶有流向的箭頭連接起來(lái)表示物流通過(guò)的工藝過(guò)程或進(jìn)行循環(huán)的途徑，見(jiàn)圖2-2。3）物料平衡表在流程下方用物料表的形式分別列出物料的名稱、質(zhì)量流量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、摩爾流量、摩爾分?jǐn)?shù)等。氯苯硝化的物料流程圖序號(hào)物料名稱流量/kgh-1HNO3H2SO4H2O氯苯硝基氯苯總計(jì)1補(bǔ)充硫酸

2.40.2

2.62硝酸230

4.7

234.73回收廢酸

237.614.7

252.34配制混酸23024019.6

489.65萃取氯苯

403.418.7422.16硝酸損失2.3

2.37硝化液

909.48粗硝基苯

2.40.26.1569.3578.09分離廢酸5.2237.682.9

5.7331.410氯苯

416.8

416.811萃取廢酸

237.684.44.1

326.112濃縮蒸汽

73.813冷凝液

73.814廢水

69.7

69.715回收氯苯

4.1

4.1四、管道及儀表流程圖管道及儀表流程圖（PI）（施工流程圖，帶限制點(diǎn)的工藝流程圖），它是由工藝人員和自控人員合作進(jìn)行繪制的。駕馭：設(shè)備的表示方法（畫法和標(biāo)注）管道的表示方法（畫法和標(biāo)注）常用物料代號(hào)閥門與管件的表示方法（符號(hào)）儀表限制點(diǎn)表示方法（符號(hào)、標(biāo)注、功能儀表圖例）

工藝管道及儀表流程圖圖面設(shè)計(jì)方法:A、繪制區(qū)域:一般確定為圖紙的3/4-4/5,并留意與圖框線至少保留10-20mm的距離．B、設(shè)備位號(hào)應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)在同一水平線上，除設(shè)備外，其他檢測(cè)儀表、流量計(jì)、閥門等均應(yīng)集中給出圖例，圖例大小應(yīng)與圖中的實(shí)際大小相同，一般放在圖紙的右上角或左下角。（一）管道及儀表流程圖的內(nèi)容（1）圖形：將各設(shè)備的簡(jiǎn)潔形態(tài)按工藝流程次序展示在同一平面上配以連接主輔管線及管件、閥門、儀表限制點(diǎn)符號(hào)等。（2）標(biāo)注：注寫設(shè)備位號(hào)及名稱、管段編號(hào)、限制點(diǎn)代號(hào)、必要的尺寸、數(shù)據(jù)等。（3）圖例：代號(hào)、符號(hào)及其它標(biāo)注的注明。（3）標(biāo)題欄：注寫圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)單位等。（二）管道及儀表流程圖的通用設(shè)計(jì)規(guī)定1、比例與圖幅①比例：設(shè)備圖形及凹凸間相對(duì)位置大致按1:100或1:200的比例進(jìn)行繪制,事實(shí)上不全按比例繪制，只取相對(duì)比例。②圖幅：以前的圖紙幅面常接受標(biāo)準(zhǔn)幅面加長(zhǎng)的規(guī)格,新規(guī)定一般均接受A1圖幅，特殊簡(jiǎn)潔的可接受A2圖幅，且不宜加長(zhǎng)或加寬。2、圖線：工藝物料管道和設(shè)備位號(hào)線用粗實(shí)線，協(xié)助物料管道和設(shè)備輪廓用中實(shí)線，其它如閥門、管件、儀表符號(hào)等用細(xì)實(shí)線，在同一張圖上同一類線條的寬度應(yīng)一樣。3、文字與字母的標(biāo)注（見(jiàn)課本P28-29）4、工藝管道儀表流程圖一般按裝置的工序分別繪制，只有當(dāng)工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)潔時(shí)按裝置繪制。5、備注欄、詳圖和表格管道儀表流程圖的右側(cè)為本頁(yè)圖的備注欄、詳圖和表格的區(qū)域。①備注欄：用文字對(duì)某些事項(xiàng)作進(jìn)一步說(shuō)明，以使圖的設(shè)計(jì)意圖更加明確和完全。②詳圖：用以具體表示某些局部，如節(jié)點(diǎn)圖。③表格：6、圖面布置設(shè)備一般按流程依次從左至右排布，同時(shí)要順應(yīng)管道連接走向；對(duì)無(wú)安裝高度要求的設(shè)備在圖面上的位置要符合流程流向，便于管道連接；對(duì)有安裝高度要求的設(shè)備及關(guān)鍵的操作臺(tái)，要在圖面適當(dāng)位置表示出這個(gè)設(shè)備（平臺(tái)）與地面的相對(duì)位置，注以尺寸或標(biāo)高，但不需按實(shí)際比例畫圖。（三）設(shè)備的表示方法1、設(shè)備的畫法①圖形：（常用設(shè)備圖例見(jiàn)表２-2）一般按比例用中實(shí)線繪制，畫出能顯示設(shè)備形態(tài)特征的主要輪廓，并表示出設(shè)備類別特征及內(nèi)部、外部構(gòu)件。過(guò)大或過(guò)小設(shè)備可適當(dāng)縮小和放大比例。續(xù)上表續(xù)上表續(xù)上表②相同系統(tǒng)（或設(shè)備）的處理一般應(yīng)全部畫出。只畫出一套時(shí)，被省略部分的系統(tǒng)，則需用細(xì)雙點(diǎn)劃線繪出矩形框表示?？騼?nèi)注明設(shè)備的位號(hào)、名稱，并繪出引至該套系統(tǒng)（或設(shè)備）的一段支管。③相對(duì)位置：一般也按比例繪制。盡可能地符合實(shí)際安裝狀況。有位差要求的設(shè)備，要注明其限定尺寸。橫向距離可視狀況而定。2、設(shè)備的標(biāo)注①標(biāo)注的內(nèi)容：由設(shè)備位號(hào)、位號(hào)線和設(shè)備名稱三部分組成。如：J105a氨水泵②設(shè)備位號(hào)：每臺(tái)設(shè)備均有相應(yīng)的位號(hào)，設(shè)備位號(hào)有兩部分組成，前部分用大寫英文字母表示設(shè)備類別（見(jiàn)表2-2），后部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)備所在位置及同類設(shè)備的依次。1位工序的工程代號(hào)，05為設(shè)備在該工序同類設(shè)備中的依次號(hào)。注：位號(hào)在車間內(nèi)不能重復(fù)；施工圖設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱要一樣。③標(biāo)注的方式：PI圖上通常要表示兩處設(shè)備位號(hào)，第一處表示在設(shè)備旁，在設(shè)備位號(hào)線上部寫設(shè)備位號(hào)、不注設(shè)備名稱；其次處位號(hào)表示在相應(yīng)設(shè)備圖形的上方或下方，在設(shè)備位號(hào)線上部寫設(shè)備位號(hào)、下部寫設(shè)備名稱，如：J105a氨水泵各設(shè)備在在橫向間的標(biāo)注應(yīng)基本排成一行。（見(jiàn)P26圖2-3）。（四）管道的表示方法圖上應(yīng)畫出全部工藝物料和協(xié)助物料的管道。閥門和主要管件，表示出設(shè)備、機(jī)械、工藝管道相連接的全部協(xié)助物料和公用物料的連接管道。1、管道的畫法①線型規(guī)定主要管線用粗線條，協(xié)助管線用中線條，儀表管線、伴管、夾套管線用細(xì)線條。見(jiàn)表2-1。b=1mmb=0.5mmb=0.25mmb=0.25mmb=0.25mmb=0.25mm②交叉與轉(zhuǎn)彎：繪制管道時(shí)應(yīng)盡量留意避開(kāi)穿過(guò)設(shè)備或使管道交叉，不能避開(kāi)時(shí)，應(yīng)將其中一根管道斷開(kāi)一段，斷開(kāi)處的間隙應(yīng)為線粗的5倍左右。③放氣、排液及液封：管道上的取樣口、放氣口，排液管、液封等應(yīng)全部畫出。放氣口應(yīng)畫在管道的上邊，排液管則繪于管道下側(cè)，U型液封管盡可能按實(shí)際比例長(zhǎng)度表示。④來(lái)向和去向：本流程圖與其他流程圖連接的物料管道（即本圖上的始端與未端）應(yīng)用30×6的矩形框引至近圖框處，如下圖。２-４2、管道的標(biāo)注每段管道上都要有相應(yīng)的標(biāo)注，橫向管線標(biāo)注在管線上方，豎向標(biāo)注在管線左方。標(biāo)注內(nèi)容包括四個(gè)部分：即管道號(hào)（包括物料代號(hào)、主項(xiàng)代號(hào)、管道分段依次號(hào)）、管徑、管道等級(jí)、隔熱隔聲等級(jí)。前兩部分為一組，其間用一短橫線隔開(kāi)，兩組間應(yīng)留適當(dāng)?shù)目障?。如下圖所示。PL1310-300A1A-H主項(xiàng)代號(hào)管徑管道等級(jí)隔熱(聲)代號(hào)物料代號(hào)(a)普通管道

管道順序號(hào)①物料代號(hào)見(jiàn)表２－３若介質(zhì)代號(hào)在表中沒(méi)有規(guī)定，可補(bǔ)充，但不應(yīng)與表中的代號(hào)相同。②主項(xiàng)代號(hào)（工段號(hào))編號(hào)可按工藝流程依次編寫，從01起先,至99為止.③管道依次號(hào):相同類別的物料在同一工段內(nèi)以流向先后為序,依次編號(hào),從01起先,至99為止.④管道尺寸：管道的公稱直徑，以mm為單位，只注數(shù)字，不注單位．⑤管道等級(jí)(可省略）：管道等級(jí)由公稱壓力、單元依次號(hào)和管材代號(hào)組成，如圖所示。A1A管道公稱壓力管道材質(zhì)代號(hào)順序號(hào)管道的單元依次號(hào)表示同一工程中一種壓力管道的序號(hào)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，由1起先。管材代號(hào)和管道的公稱壓力等級(jí)代號(hào)均用大寫英文字母表示。工藝管道及儀表流程圖⑥隔熱及隔音代號(hào)（可省略）：見(jiàn)表2—4；表2—６.物料流向：用箭頭畫在管線上。（五）閥門與管件的表示方法（見(jiàn)表2—7；表2—8）在管道上用細(xì)實(shí)線畫出全部閥門和部分管件的符號(hào)（如視鏡、阻火器、異徑接頭、盲板、下水漏斗等），豎管上閥門在圖上的凹凸位置應(yīng)大致符合實(shí)際高度。1、儀表的功能標(biāo)記儀表的功能標(biāo)記由1個(gè)首位字母和1-3個(gè)后繼字母組成，第一個(gè)字母表示被測(cè)變量，后繼字母表示讀出功能、輸出功能。儀表的字母代號(hào)見(jiàn)表2-9，儀表功能標(biāo)記的常用組合字母見(jiàn)表2-10。（六）儀表限制點(diǎn)的表示方法工藝流程中的儀表及限制點(diǎn)用細(xì)實(shí)線在相應(yīng)的管道上大致按安裝位置用符號(hào)畫出，符號(hào)包括圖形符號(hào)和文字代號(hào)，二者結(jié)合起來(lái)表示工業(yè)儀表所處理的被測(cè)變量和功能。2-93、儀表圖形符號(hào)用始終徑為10mm的細(xì)實(shí)線圓表示，并用細(xì)實(shí)線引至設(shè)備或管道的測(cè)量點(diǎn)上,儀表安裝位置的圖形符號(hào)見(jiàn)表2-11。2、儀表位號(hào)：儀表位號(hào)由儀表功能標(biāo)記和儀表回路編號(hào)組成，儀表回路編號(hào)可用工序號(hào)加依次號(hào)組成。見(jiàn)下圖。2-11在帶限制點(diǎn)的工藝流程圖中，儀表的位號(hào)可干脆填寫在儀表圖例中管道中的壓力變更通過(guò)變送器(圖中以符號(hào)“”表示)將信號(hào)送至壓力計(jì),并通過(guò)它限制調(diào)整閥的開(kāi)啟，以調(diào)整管道內(nèi)的流體壓力,使其保持在正常的操作壓力范圍之內(nèi)。管道壓力控制點(diǎn)示意圖PIC203功能標(biāo)記儀表回路編號(hào)儀表位號(hào)的標(biāo)注方法是將字母代號(hào)填寫在圓圈的上半部分，數(shù)字編號(hào)填寫在圓圈的下半部分，見(jiàn)表2-12。2-12第四節(jié)典型設(shè)備的自控流程（自學(xué)）泵、換熱器、反應(yīng)釜的自控流程。一、泵1、離心泵離心泵的流量調(diào)整一般接受出口節(jié)流的方法，也可以運(yùn)用旁路調(diào)整法。見(jiàn)圖2—7①干脆節(jié)流是在泵出口管線上設(shè)調(diào)整閥，利用閥的開(kāi)度變更調(diào)整流量。此法簡(jiǎn)便易行,流量連續(xù)變更,應(yīng)用廣泛。②旁路調(diào)整法在泵的進(jìn)出口旁路管道上設(shè)置調(diào)整閥，使一部分液體從出口返回進(jìn)口以調(diào)整出口流量。缺點(diǎn)：耗費(fèi)能量。2、容積式泵(往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵、旋渦泵)可接受旁路調(diào)整或變更轉(zhuǎn)速、變更沖程大小來(lái)調(diào)整流量。通常接受變更旁路閥開(kāi)度的方法限制實(shí)際排出量.圖2—8是往復(fù)泵的限制方案。二、換熱器的自控方案(一)無(wú)相變時(shí)換熱器的自控方案1、熱載體的流量限制方案①單回路限制方案用熱載體的流量作調(diào)整參數(shù)來(lái)限制物料的出口溫度。如圖2—11（a）,用于熱載體入口壓力平穩(wěn)時(shí)。圖2-11②串級(jí)限制方案以被控物料溫度為主變量,以熱載體流量為副變量的串級(jí)限制方案。如圖2—11（b），用于熱載體入口壓力波動(dòng)較大時(shí)。③旁路限制方案在用工藝流體作載熱體回收熱量時(shí)，兩個(gè)流量都不能調(diào)整，此時(shí)可利用三通閥使工藝介質(zhì)一部分進(jìn)換熱器，其余從旁路通過(guò)，然后二者混合。如圖2—11（c）。圖2-112、被控物料流量限制方案①變更被控物料流量方案以被控物料流量作為系統(tǒng)操作變量的限制方案。見(jiàn)圖2-12（a)。2-12②變更被控物料旁路流量方案若被控物料的流