化工設計概論主講人:李國庭（教授）電話:88632242單位:河北科技大學內容緒論第一章化工設計程序和內容第二章工藝流程設計第三章物料衡算與能量衡算第四章設備的工藝設計與選型第五章車間布置設計第六章管路設計與布置第七章向非工藝專業提供設計條件學習本課程的意義

化工工科專業的學生畢業之后從事化工、制藥等工作，無論是技術革新，還是裝置能力的核算、工廠的改造挖潛，降低能耗，綜合利用，三廢處理，提高生產效率，以至于產品的開發、中間實驗都需要一定的化工開發和化工設計的專業知識。因此，在大學高年級開設這門全面系統講解化工設計的課程，進行有關工程設計方面知識的學習和訓練是十分必要的。通過該課程的學習，使學生具備化學工程師的基本理論素質，今后無論對學生考研，還是參加工作都將是大有意義的。

化工設計概念“化工設計”是根據一個化學反應或過程設計出一個生產流程，并研究流程的合理性、先進性、可靠性和經濟的可行性，再根據工藝流程及條件選擇合適的生產設備、管道及儀表等，進行合理的工廠布局設計以滿足生產的要求，工藝專業與有關非工藝專業進行密切設計合作，最終使這個工廠建成投產，這種設計全過程稱為“化工設計”?；ぴO計分類化工設計分類新建工廠設計；原有工廠的改建和擴建設計；車間、廠房的局部修建設計。

化工設計分類新建工廠設計分類

1）工程設計；2）復用設計；3）因地制宜設計。工程設計是指沒有現成的裝置可以參照或僅僅根據中試或其它實驗裝置來設計工業生產裝置。這種設計工作難度大，對設計人員的素質要求高。復用設計是利用已有裝置的技術資料進行新裝置的設計，這種設計基本沒有大的改動。因地制宜設計是在已有裝置技術資料的基礎上，根據即將建設裝置的具體情況進行改進或變更，以適應新裝置的要求，這樣完成的設計稱為因地制宜設計。

化工設計分類化工設計分類從設計范圍分化工設計通常又分為以工廠單位和以車間為單位的兩種設計。工廠化工設計包括廠址選擇、總圖設計、化工工藝設計、非工藝設計、技術經濟等各項設計工作。車間化工設計分為化工工藝設計和其他非工藝設計兩部分?；すに囋O計內容主要有：生產方法的選擇、生產工藝流程設計、工藝計算，設備選型、車間布置設計及管道布置設計，向非工藝專業提供設計條件，設計文件以及概(予)算的編制等項設計工作。

化工設計特點（1）政策性強化工設計是一項政策性很強的綜合工作，整個過程都必須遵循國家的各項有關方針政策和法規。我們要了解中國的國情，從我國國情出發，充分利用人力和物力資源；要抱著對國家、對人民負責的嚴肅認真的精神，嚴格遵守國家政策法令、自覺維護國家和人民的利益，為國家創造財富。確保安全生產；保護環境；保障良好的操作條件，減輕工人的勞動強度。化工設計特點（2）技術性強化工設計又是一項理論密切聯系實際的工作，從事化工設計不僅要有專業理論知識、較廣博的基礎知識、扎實熟練的技能，還要有豐富的實踐經驗和運用先進設計手段的操作能力?；ぴO計是一種創造性勞動，不是照搬照抄，而是消化吸收，“出神入化”?；ぴO計特點（3）經濟性強化工生產過程大都復雜，所需原材料種類多，能耗大，基建費用高，要求設計人員有經濟觀點，在確定生產方法、設備選型、車間布置、管道布置時都要加強經濟觀點，認真進行技術經濟分析，處理好技術與經濟的關系，做到化工設計技術上先進、成熟，經濟上合理?；ぴO計特點（4）綜合性強化工設計是一項系統工程，是一門多學科、多人手的集體性勞動，要在工作中團結協作，互相支持、互相配合，以大局為重，發揚民主、尊重科學、尊重知識，協作工作，必須依靠全體工藝設計人員和非工藝設計人員的通力合作，密切配合才能完成。化工設計的原則(1)貫徹執行國家基本建設的方針政策，從符合黨和國家的政治方針和技術經濟政策出發，處理好技術、經濟及環境的關系，并在國家法令、標準、規定的允許范圍內精心設計，確保設計質量。(2)認真貫徹“五化”設計原則（工廠布置一體化、生產裝置露天化、建構筑物輕型化、公用工程社會化、引進技術國產化）。(3)采用先進的科學技術，努力提高商品設計的質量，使設計做到標準規范，切合實際，技術先進，經濟合理，安全適用，使建設項目的技術經濟指標達到先進水平。(4)設計使用的基礎資料要準確、可靠，各種數據和技術條件要正確、切合實際；文字說明要清楚、確切，圖紙要清晰、正確，避免出現重大設計錯誤。第一章化工設計程序和內容化工廠建立過程化工廠建立的全過程一般需要經過可行性研究、化工設計、施工、試車和考核等幾個階段。一個工程項目從設想到建成投產這一階段稱為基本建設階段。化工廠建立過程投資設想機會研究項目建議書可行性研究投資決策設計任務書初步設計施工圖設計施工安裝人員培訓試車驗收投產設計（建設）前期設計后期（建設期）設計期化工設計階段的劃分

1.國外設計階段的劃分國際上通常把全部設計過程劃分為由專利商承擔的工藝包(基礎設計)和由工程公司承擔的工程設計兩大設計階段。

工程設計又劃分為：工藝設計、基礎工程設計和詳細工程設計三個階段?；こ绦蚣半A段

2.國內設計階段的劃分

一般按工程規模的大小、工程的重要性、技術的復雜性、設計水平的高低而分為二個階段或三個階段進行設計。凡屬重要的大型企業，技術比較復雜或比較新型的工廠，為了保證設計質量，一般可分三個階段進行設計，即初步設計，技術設計(又稱擴大的初步設計、擴初設計）和施工圖設計三個階段。對在技術比較簡單和比較成熟的，生產規模較小的工廠或個別車間，以及技術改造與技術措施比較成熟的，為了簡化設計，縮短設計時間，可分為二個階段設計，即技術設計和施工圖設計二個階段。

第一節設計前期工作步驟與內容目前設計前期的工作步驟與內容，國內外作法不完全一致。國外分為：機會研究、初步可行性研究、可行性研究、評價及決策幾個階段。國內分為：項目建議書、可行性研究、編制設計任務書等幾個階段。第一節設計前期工作步驟與內容1.國內設計前期的工作步驟（1）編寫項目建議書,向國家推薦項目；（2）進行可行性研究(市場銷售,技術路線,工程條件,人力資源,實施計劃,資金成本,經濟效果等研究,成品:可行性研究報告)；（3）編寫計劃任務書。2.項目建議書的主要內容(1)項目建設目的和意義，即項目提出的背景和依據，投資的必要性及經濟意義；(2)產品需求初步預測；(3)產品方案和擬建規模；(4)工藝技術方案(原料路線、生產方法和技術來源)；(5)資源、主要原材料、燃料和動力的供應；(6)建廠條件和廠址初步方案；(7)環境保護；(8)工廠組織和勞動定員估算；(9)項目實施規劃設想；(10)投資估算和資金籌措設想；(11)經濟效益和社會效益的初步估算。3.可總行性研亞究報告襯主要內些容(1)姑總論；限(2)擁需求預誘測；(粉3)產憤品方案飽及生產郊規模；擺(4)品工藝技瘡術方案縮慧；(5寨)資源具可靠性樹、原材夸料、燃葵料的供形應及公攝用設施拘情況；牛(6)望建廠條份件和廠頭址方案宇；(7替)公用移工程和彎輔助設污施方案費；(8創)環境慌保護；扯(9)關工廠組甜織、勞誦動定員菊和人員腰培訓；羅(10架)項目遙實施規王劃和安硬排；(膝11)環投資估伙算和資礦金籌措偽；(1感2)產泊品成本粒估算；腿(13面)財務批、經濟費評價及圈社會效跟益評價脆；(14)肉評價結論；（15柔）必要的抬附件。4.究設計計膛劃任務決書主要禽內容(1)蕩建設的目廣的和依據賺。(2)性建設規模耗、產品方追案或綱領動，生產方共法或工藝啄原則。(3)氏礦產劉資源，竿水文地啦質和原朗材料、警燃料、魯動力、卷供水、運輸等之協作條牛件。(4)誼資源綜合長利用和環摔境保護，餓“三廢”曬治理的要恒求。(5)微建設資地區或拋地點，似以及占惰用土地局的估算茄。(6)租防空、抗無震等的要顆求。(7)郊建設歐工期。(8)活投資控制忌數。(9)揪勞動定員任控制數。(10)稱要求達到眉的經濟效歲益。第二節奮初步設桂計階段工強作內容與六程序初步設鵲計的目課的是對昂于在指暫定地點誓和規定僚期限內奪計劃建喊設的工聚程，闡著明其在隨技術上繪的可能糕性和經行濟上的死合理性銷；保證念正確的劣選擇建床設場地險及確定譯其主要朱原料、匯燃料、喂水、動謊力供應鳴來源；違并對所驢設計的詳工程項移目做出繼基本技攜術決定燥，確定企工程總晌造價和解基本技術術經濟周指標，棗為上級邪部門進呈行審批閱提供依論據。為螞進行施反工準備譯及施工輪圖設計件提供依攝據。1.初步奏設計目的2.初窄步設計血任務初步設近計階段嫂的成品附：設計說濁明書附表：設踏備一覽表泊，主要材厚料估算表蘋；附圖：浩物料流澤程圖，剩管道及黑儀表流亞程圖，總平面巷布置圖虛，車間定設備布宰置圖，關鍵設備鈔總圖；附：概算節書和技術即經濟分析楊資料。4.初步設珠計的工般作程序初步設計語準備；討論編制釣初步設計屠方案；提供設計伶條件；完成各專仆業的具體榜設計；中間審扭查；完成設計差文件及圖劍紙,最后蝦審核；進行經濟夫分析概算形；審定設計陳文件(復團制、歸檔數、報批)。第三節洽施工禿圖設計階旅段工作內安容與程序1.巧目的與訓作用主要目繞的是為滑施工服昆務。施套工圖是做全部施巡壽工的依鉤據，用符于進行搜建筑安君裝工程筆、設備薪安裝、乳管道敷池設及標尼準和非沙標準設語備、裝民置和金撿屬結構浴的制造習。2.施工圖設張計階段設繭計內容施工圖設訊計的主要敘任務是根餐據初步設墨計審批的羽意見，解賠決初步設斗計中特定金的問題，碼并由此進晨行施工單芬位的編制煉施工組織紀設計、編瀉制施工預脂算以及如酬何實施施絮工等。根喊據初步設道計的結果同提供施工蠶安裝用的克圖紙、表棕格和施工亦文字說明永；向非工直藝專業提務供設計條房誠件和提出說設計要求尊；完成施顏工圖設計餃文件。3.施工圖婆設計階炸段工作旱程序修改完善仁初步設計摧文件；各專業從的協調酬，向配肆套專業象提供正泊式資料魔；完成必要竿的圖紙，淡表格等；編寫施嶺工安裝還說明書。4.施工圖兆設計的津深度施工圖燦設計的晉主要工趨作內容張是完善幻玉初步設災計中提波出的工兼藝流程慣圖設計也、工藝稅設備布寺置設計寺、工藝仗管道布驅置設計箱和設備撫、管路創的保溫少及防腐沫設計等瞧。施工圖設刻計的深度接除了和初換步設計互裙相連貫銜編接之外，版還必須滿例足：(1)駕全部設繞備、材勒料的訂倍貨和交脹貨安排釣；(2)欺非標準勞設備的摟訂貨、京制造和峰交貨安恭排；(3)能丑作為施工服安裝預算本和施工組舍織設計的踐依據；(4)控淘制施工安押裝質量，誼并根據施歷工說明要赴求進行驗鋼收。第四節桂車間工蹈藝設計1.抗車間工丹藝設計錫內容（1）岸生產方鋼法的選飼擇（2）生產工將藝流程勁設計（3）工藝計算（4）車間布置截設計（5）管路設役計（6）提姿供設計條濫件（7）編寫設舅計說明紫書（8）概（預到）算書奧的編制思考題1、“化工設黎計”的恰概念。2、國內化工設計宗階段是如拋何劃分的臭？3、車間工藝煮設計內容恭？4、簡述化坦工廠建各立的過襲程。第二章速工藝流巨程設計本章主要后內容：1）工故藝路線水選擇。2）工礦藝流程胞的設計查。第二節威工藝扯路線選擇一、選擇奇原則（1）狂先進性安(技術說上先進零，經濟片上合理計）。（2）濱可靠性魯。（3）結猶合國情，悔因地制宜。第二節拾工藝偽路線選擇二、工作尋步驟1、全面啄收集擬定濁產品在國艱內外的各耗種生產方法懼資料。2、研究樹關鍵設備艷。3、對各沖種生產方府法進行技犧術、經濟牽、安全等方蛛面的要牛求。4、對筐選定生諒產方法柿做適當隱的修改糕。要收集清的主要誰資料內范容各國生產扮情況、各烤種生產方震法及其工時藝流程。原料來砍源及成似品應用宋情況。實驗研究亦報告。原料、中盜間產品、稱產品和副核產品的規拼格和性質齒。安全技裹術和勞穿動保護汽措施。綜合利用捕及三廢處丸理生產技術涂是否先進厘、生產機磁械化、自蛾動化程度爐。裝備大途型化與擦制造、向運輸情擋況?；窘ɑ@設投資錫、產品霞成本、語占地面宜積。水、電鄙、汽、呀水文、猴氣象等哥方面的險資料。車間環境挨與周圍的掩情況。第二節俊工藝路積線選擇在對生產膠方法進行茫論證時應帝注意的問解題（１）滿圈足產品性少能規格的際要求。（２）敲盡量采沈用先進年生產技著術。（３）選扇用的工藝耗路線必須撒具備工業砌化生產的秋條件。（４）對竿各項技術乖經濟指標改進行比較之。（５）宴操作連短續化問凍題。（６）咽裝置大鉗型化。（7）治理母三廢，雹消除污仰染。（8）提高自邊動化水平迅，盡量利滴用計算機放進行生產控制和晶管理。第三節捉工藝流奇程的設計工藝流環程設計興是工藝虛設計的色核心，綢它通過拖工藝流劇程圖的英形式，攝形象地測反映化釣工生產銅由原料宅輸入到徹產品輸熱出的過籃程，其陶中包括處物料和沾能量發自生的變斯化，物童料的流布向以及豆生產中線所經歷巖的工藝賞過程和聞使用的鐵設備儀神表等。第三節譽工藝流握程的設計工藝流程早設計的主洋要任務（1）蘇確定生肆產流程不中各個像過程的肥具體內激容，順吃序和組掏織方式惠，操作雹條件，鮮控制方廣案，確旺定“三浙廢”治吧理方案窗，確定盾安全生禿產措施太，達到管加工原孕料以制油得所需承產品的許目的。（2）在泛工藝流程套設計的不占同階段，濾繪制不同傭的工藝流崇程圖。第三節秋工猛藝流程抱的設計工藝流望程設計傍的原則(1)盡訪可能采用角先進設備擠、先進生耗產方法及感成熟竿的科學技蒼術成就，同以保證產念品質量。(2)充分利用仿原料，努恭力提高原根料利用率扁，提高生殲產率，采鄭用高效率嘆的設備，否降低原材趨料消耗及茅水電汽消撒耗，降低喪產品的生闊產成本，別降低投資答和操作費寨用，以便樂獲得最佳夕的經濟效厭益。第三節晨工藝流探程設計工藝流欺程設計第的原則(3)確保安嫩全生產龍，以保往證人身些和設備落的安全賢，充分段預計生焦產的故昏障，以誰便即時花處理，送保證生撈產的穩驗定性。(4)盡量減幣少三廢夾排放量鬧，有完斃善的三窮廢治理捕措施，急以減少姓或消除恢對環境潛的污染伴，并做蘭好三廢大的回收輔和綜合吐利用。(5)生產過聾程盡量橋采用機軋械化和啟自動化政，實現擋穩產、邊高產。第三節權工藝流存程設計工藝流程將設計中應復注意和解倉決的問題(1)確定整個蠶流程的組岡成。(2)確定每個獻過程或工情序的組成。(3)確定操作患條件。(4)控制方案甜的確定。(5)合理利傾用原料全及能量雙，計算另出整個死裝置的技術經濟嬸指標。(6)確定三廢愛治理方法。(7)佛制定安全撇生產措施飲。第三節政工藝流皮程的設開計實驗技掃術和實梳際生產五中之間蓮存在巨乒大差距理，需要搏設計人態員必須她具備工擋業化生濤產的概右念。如片在實驗彈室配制宵硫酸和干硝酸的楚混合酸過程。工業混合酸流程圖第三節為工藝流夾程的設計工藝流績程設計咸方法：（1）注參考現紋有的圖退紙或資蔽料,進凳行改進棟完善。（2）碰根據現盞有的生羞產裝置靜進行工網藝流程擴設計。（3）根塞據實驗室碑的實驗裝寺置，進行斑生產工藝肝流程設計尾。（4）壘由概念納設計做粒起，由河一個反待應式開挑始進行艱工藝設豈計。該娛設計主乒要適合挪實驗流浙程的設瓣計。第三節祥工基藝流程蔑的設計工藝流鎮程設計仇步驟工藝流睛程設計據一開始展，首先壁進行概嶄念設計貼或方案亞設計，荷設計出潑工藝流闖程草圖歲，經物攪料計算犁后，再孕設計出混工藝物嶄料流程匙圖，當綁設備計驅算結束控時，開秧始繪制漏初步設榴計的管合道及儀沾表流程監圖，只煮有當車欺間設計嗽結束，辰進一步倆修改流港程圖后菠才能最總后畫出立正式的弊施工圖衡階段的找管道及沒儀表流將程圖。第三節悟工藝量流程設計一、概念好設計概念設計興的主要內輕容是將工斬藝路線的研流程化，歸然后完善看流程，進陣行方案比慣較，選擇糧一最佳方將案。第三節鹽工藝流需程設計一、概爹念設計一個典宗型工藝勺過程分跨為六個胸重要部勿分，即覆原料貯題存,預叮處理、索反應、木產品分撥離、凈野化、貯挽存包裝灘。還要繪考慮”經三廢”丘處理及峰公用工舍程、配界套設施跌。原料貯存原料預處理反應產品分離產品精制貯存包裝原料產品一、概念鮮設計1.工藝坐路線的流紐奉程化將這六罵個過程啄詳細地確加以研慢究，具怕體化到甲各個過僚程需要包哪些化河工單元病操作加授以組合撕，各化遣工單元目操作又塌需要什腔么樣的麥裝備、賀設備、仆機械，印這些單鴉元操作況的運行勁參數以窄及它們蛋的運行遺次序，題物料在寶化工單艱元操作惹中的“必流水線周”關系翁，以保遵證獲得坡預期質業量和數建量的產壩品，這呀個將工省藝過程襪具體化自的設計贏過程，上稱為工原藝路線絲式的流程微化。一、概念靈設計工藝路線烏流程化工做作方法(1)首陸先確定主賞反應過程；(2)根燭據反應要踏求，決定球原料貯存齊方式,量尺,原料準期備過程和投料厚方式流筑程；(3)究根據產銷品質量怎要求和膨反應過堂程實際笨，確定比產物的逢分離、精制的過程；(4)科產品的輛計量、汁包裝或膏后處理籃工藝過暖程；(5)副戲產物處理制的工藝過懶程；(6)任“三廢邊”排出念物的綜伏合治理汪流程；(7)確遭定動力使傲用和公用嬸工程的配杠套。舉例說明坡工藝路線襯的流程化例1.汁以H判Cl和滿CH3OH合狡成CH3Cl為例繩，假如我們已經選舍擇了“氣拒一液相”元合成CH3Cl，主反應是：舉例說伴明工藝橋路線的鬧流程化舉例說明胡工藝路線桌的流程化舉例說明斜工藝路線站的流程化簡化完休善工藝愧流程為了控制緩水洗塔生絲式成廢酸水畢的量，可民以設計一膨個帶有再線沸器的H靈Cl吸收未塔，充分醫吸收HC糠l，制成肯稀鹽酸，艦再將夾有幅微量水份否和甲醇的徒CH3Cl經盈冷凍除誰水、脫喘醇。原局料預處苗理流程膝可以簡府化為不偏必混合紅，直接摟進入反墨應釜。齡簡化后亡的流程勵框圖。簡化后籮的工藝疾流程簡前圖甲醇鹽酸壓縮機冷凍塔冷凝器脫酸塔冷凝器反應釜汽化釜計量槽鹽酸冷凝器產品鋼瓶汽提塔催化劑舉例說站明工藝徐路線的乖流程化簡化后的加流程示意籍圖工藝流斬程設計2.初拒步設計梨階段工購藝流程丙的設計在概念設巨計的基礎幟上，將流能程深化，協即深入細協致地加以順完善，對宿工藝流程對和各操作資單元?；诠ぱb置進古行深入的直量化設計叼，通過計辣算，對化底工工藝流圣程進行逐蛛步完善、圓拾遺補缺稀，全面系房誠統地研究磚物料、能臘量、操作別、控制，殿使各化工菠單元過程寨完整地銜衰接和匹配殊，能量得很到充分利鹿用。工藝流驅程設計2.初億步設計皺階段工般藝流程考的設計對工藝流痕程的方案碗設計，要傻從下列幾菌個方面加師以完善設帶計：(a)然流程能知力、操嚴作彈性吵和設備叉設計。(b)工題藝操作條凍件的確定稈和流程細攜節安排。(c)讀操作單鞏元裝置估的銜接瓣和輔助妻裝置的蓄完善敞。(d)路確定操喪作控制賄過程中蛛各參數摔控制點眠。工藝流藥程設計3.施工恭圖設計階助段工藝流界程設計在初步設個計方案的寧基礎上，犬完善管道壘和儀表的掛設計，各盼種物料、拳公用工程哨、全部設槍備、管道罵、管件、巖閥門、全仗部的控制獸點、檢測河點、自動壁控制系統食裝置及其本管道、閥燦門設計。傳作為安裝泡施工指導移的工藝流丘程設計，桂最終表現拆為繪制“蔑管道及儀衛表流程圖椒”(簡稱柳PID圖漠)。工藝流程右設計工藝流程垂簡圖設計潔練習設計一掘氣液吸鑄收流程歷，要求濟在兩個噸吸收塔饑中，對陰吸收液遼來說既越能串聯允也能并功聯操作惑。作業1.設計襖98%硫退酸稀釋成夫30%硫沸酸工藝流悟程。2.查閱文獻柔，列出生殼產一氯甲獄烷的不同工藝路線秋。第四節譜工藝吉流程圖的茂繪制1、方框流程未圖和工藝邀流程草圖2、工藝物蕉料流程梁圖3、管道及儀壯表流程圖一、方框河流程圖和上工藝流程瓜草圖1、方辭框流程必圖(B覺loc扮kF際low氏she趁et)方框流物程圖是擠在工藝維路線選枯擇確定催之后，術工藝流級程進行膨概念設室計時完臥成的一柱種流程舒圖。其滔主要作均用是：哲定性地麻表明原醬料變成翁產品的駱路線和息順序，由以及應論用的過魂程及設右備。將慰主要工瘡藝步驟貸或單元移操作，臨用一方糞框表示幕，注明遵方框名雙稱和主弄要操作拆條件，剖同時用捕主要的竹物流將畢各方框惹連接起輪來。一、方綱框流程必圖(Blo賠ckF廣lows惕heet箭)繪制要求跨：矩形框爸用細實鏡線，用紛粗實線邊加箭頭箱表示出刑主要物流方向梅，并加踩上必要幣的文字井注釋。反應過濾結晶離心硫酸氧化銅母液濾液產品生產硫酸近銅的方框盡流程圖生產聚勺甲醛的高方框流報程圖一、方框涌流程圖和右工藝流程涼草圖2、工勾藝流程漁草圖在方框征圖流程茄圖的基語礎上，咐將各個榆工序過志程換成嚷設備示春意圖，農進一步帖修改、伴完善可寬得到工怠藝流程涂草圖。生產工勁藝流程字草圖一墨般由物料流程億、圖例、妖必要的文止字說明三步部分組成預。2、工藝烤流程草圖1.要畫羊出主要設耽備示意外兄形設備用詢細實線鏈畫出外晝形、形珍狀不要早求準確車，用線浸條和箭箏頭表示怖主要物哪料管線同和流向巾，物料課線用粗區實線繪醬制。至以于管件競、閥門盼等一般慚不標出圍。2.還俊要求附大有圖例念，有的鹿單位流孝程圖上吳還有設鈔備一覽奶表。生產硫太酸銅的散工藝流林程草圖二、工板藝物料崖流程圖呆的繪制工藝物料喘流程圖(恒proc漆ess框flow積shee奸tdi咳agra汽mPF辟D)簡稱共物流圖主要內容熊：A：設備固簡單的外鼓型圖、名缺稱及位號槍。B：主要工潮藝條件，化物料平衡垮表（對物鐘料發生變勤化的設備，要哄從物料們管線上弄引線列達表表示悶：物料僅組分名響稱、物料量（kg/顯h)、質量唇%、kmol感(kmo忍l/h)、以及mol%等，每項用均應標出袖其總和數撥。C：標題欄。二、工藝灑物料流程纏圖的繪制（1）遷設備圖負形和流爬程線設備圖形坊按設備外投形繪制，剪此設備的張外形不必妖精確，常公采用標準猛規定的設妻備表示方吵法，簡化駱繪制。設備之間射用流程線戰連接起來惜，設備外步形用細實語線，設備敵之間的流棕程線用粗飼實線表示冒。在圖上政要標注設哄備位號及肺名稱。常用設備運符號工藝設魄備圖例工藝設膚備圖例工藝設備比圖例工藝設備聾圖例二、工藝桑物料流程厘圖的繪制（2）物以流管線表扎示方法a.流嚇程線用斑帶箭頭私的粗實勝線表示b.進呈出裝置踢用接續哭標志標逗明二、工藝貞物料流程門圖的繪制（2）口物流管除線表示葉方法c.用橋細實線福菱形框恭標出各嬌物流點啊的編號二、工窗藝物料教流程圖下的繪制（2）物帶流管線表逮示方法d.界區盈內部，圖奴紙進出管請線的始終叫端用32屠x45長符方框并注隊明介質名稈稱，去向洪等。二、工吩藝物料蛋流程圖慕的繪制（3）咱工藝數本據的表菠示表示出董主要工登藝數據曠：溫度豪，壓力肌，流量意等。（4）物畢料平衡表序號組分分子式分子量物流點編號物流點編號物料名稱物料名稱kg/hwt%Kgmol/hmol%kg/hwt%kgmol/hmol%12合計1溫度2壓力3密度4黏度二、工藝卡物料流程鋸圖的繪制（2）釋物流變墊化和物忍流表對于物煮料發生盤變化的粗設備，讀要從物戴料管線淹上畫一脂個引出機線，并捷于引出乘線端用司列表的悉形式表翅示物料品的組成劈燕、名稱流、質量掀流量(kg／傍h)、質量百分或數、摩爾蒼流量(km時ol／傾h)。物料的爛某些工孤藝參數謊，例如坊物料溫秀度、壓夾力等可漲在流程麻線旁注含明。物流表圖逐例二、工狀藝物料高流程圖有的繪制名稱kg/hwt%kmol/hmol%1乙苯173.598.31.63097.22甲苯1.01.70.0192.8合計174.51001.649100V010聰4乙苯貯奮槽物流表圖難例熱量衡算價的結果的萬表示二、工藝稠物料流程擁圖的繪制(2)設釘備標注①標注的費內容設備在班圖上應捎標注位霉號及名恒稱。設宣備位號厘在整個亂車間(貫裝置)逗內不得縫重復，沒施工圖萌設計與初步設計扎中的編號掏應該一致考，不要混垃亂。如果孟施工圖設析計中設備撤有增減，綁則位號應仿按順序補澡充或取消蚊(即保留猛空號)。漫設備的名師稱也應前貫后一致。二、工些藝物料布流程圖暑的繪制(2)設睛備標注②標注的戚方式設備的貨位號、料名稱一納般標注防在相應抵設備的攝圖形上漸方或下呆方，各母設備在劣橫向之組間的標奶注方式益應排成宋一行；霞若在同羅一高度快方向出仗現兩個歷以上設客備圖形丹時，則欠可按設匙備的相綢對位置柴將某些勸設備的秒標注放伍在另一微設備標誦注的下閑方。二、工藝流物料流程椅圖的繪制（3）旅標題欄踢及其它標題欄絡按圖紙馬常規，苗注明圖冒號，設坑計階段冰等。物料流米程圖全廠物丘料平衡閱圖作業1.繪戴制一張哀以98拖%硫酸帆為原料已，生產2000發kg/a普30%倍硫酸的物筆料流程圖隆。三、管道澤及儀表流睬程圖作用：為設備養布置、起管道布客置設計販提供依嫂據；為蔥設備布羨置、管呈道布置牲及儀表嫩控制等櫻施工安孟裝提供哪依據；艷它是施師工安裝其的指導爹性文件心。要求：表示出全做部工藝設助備、物料怒管路、閥遇件、設備骨的輔助管理路以及工令藝和自控地儀表的圖莫例、符號瓦等。三、管道贏及儀表流揮程圖主要內容耗：設備圖阿形、管桶線、控漿制點和腿必要數佛據、圖助例、標凳題欄等撕。(1)午圖形將生產過退程中的全嫁部設備的龜簡單形狀平按工藝流瞇程次序，澆展示在同栽一平面上鍛，配以連既接的主輔陸管線及管薄件、閥門沾、儀表控麥制點符號歷等。（2）芹標注注寫設約備位號刑及名稱菠、管段礎編號、倆控制點散代號、仙必要的祝尺寸、淋數據等哲。（3）圖啟例（4）降標題欄管道及儀純表流程圖衛繪制的規景定及要求(1)辟比例與桑圖幅管道及傲儀表流榨程圖不貢按比例源繪制，賽因此標筍題欄中灑“比例發”一欄糊不予注河明。一原般設備幕（機器間）圖例浮只取相困對比例授，允許朱實際尺葡寸過大距的設備嘉（機器恩）比例門適當縮星小，實痛際尺寸總過小的就設備（非機器）欺比例可溜適當放普大。在外圖的下因方畫一腿條細實糊線作為紅地平線臘，可以距相對示獄意出設朽備位置潮的高低康。如有霉必要還果可以將這各層樓反面的高贊度分別英標出。脫整個圖閘面要協喇調、美擋觀。管道及乘儀表流召程圖繪輛制的規槍定及要糾求(1)比戀例與圖幅繪制時再一般可涉以一個柔車間或渠工段為擱主進行稼繪制，采原則上依一個主既項繪一繁張圖樣現，不太錫主張把核一個完肝整的產簡品流程腰劃分得衰太零碎四，盡量弟有一個千流程的侮“全貌快”感。炒在保證被圖樣清父晰的原溉則下，肉流程圖拐盡量在黎一張圖匪紙上完桶成。圖刪幅一般舒采用A栗1或A晉2的長買邊繪制趁，流程礎圖過長望時，幅騎面也常航采用標單準幅面夾的加長線，長度集以方便闖閱覽為月宜，也姜可分張楚繪制。管道及尾儀表流發程圖繪恨制的規踐定及要追求(2)圖尸形圖樣采扒用展開魚圖形式忠，從左胞到右畫撇出全部擺設備示塵意圖，認排列順坊序應符犁合實際隨生產過讀程。外枯形和主阻要輪廓崗接近實盯物，顯帳示設備趣的主要眾特征，垂有時其輝內部結暖構及具濫有工藝籌特征的擊內部構服件也應伸畫出。廢如列管獸換熱器棄，反應烤器的攪過拌形式分，加熱策管，盤食管，活吩塞，分紅布器，許填充料睜等。這箭些可以兼用細實懷線表示堵，也可盆以用剖沾面形式讓將內部板構件表宗示。電工機可用錢一個矩志形或圓狹形注明客“M”壁表達，碌設備上繞的管口至允許不偉畫，或攏用一細形實線表腿示。管道及物儀表流藍程圖繪像制的規慚定及要版求(2)圖沒形對于需隔耳熱的設備洞和機器要堪在其相應境部位畫出還一段隔熱降層圖例。管道及儀帥表流程圖搬繪制的規確定及要求(3)相戀對位置設備間箏的高低棒和樓面脹高低的涼相對位鎮置，一搏般也按驗比例繪慶制（標圾題欄中徐“比例磨”一欄息不予注冶明）。萄低于地純面的需椅相應畫喇在地平注線以下籠，盡回圈能地符須合實際缺安裝狀況況。至首于設備薦橫向間常距，通尚常亦無替定規，霜則視管眾線繪制府及圖面耕清晰的宜要求而量定，以自不疏不罵密為宜底，既美惱觀又便毫于標注符。管道及儀遺表流程圖圈繪制的規滑定及要求(4)設品備標注①標注燭的內容設備在擱圖上應吧標注位消號及名吳稱。管道及表儀表流血程圖繪脅制的規阿定及要李求(4)湯設備標杯注②標注的這方式設備的位匙號、名稱中一般標注言在相應設稻備的圖形住上方或下犬方，各設濾備在橫向寨之間的標蛛注方式應攤排成一行御；若在同買一高度方殖向出現兩懂個以上設赤備圖形時基，則可按養設備的相迅對位置將刪某些設備頂的標注放旬在另一設謙備標注的木下方。在設備狼內部或霸旁邊也帽要標注其設備位觸號。管道及儀蹈表流程圖課繪制的規聞定及要求(4)肥設備標洪注②標注的舞方式標注方珍式如圖箱。水平床線一般醬以粗實播線，線摘寬0.副6mm槳。標注示式樣如棄下：P030山1A中間泵編號由銹4個單瓦元組成鳳。（a暗）設備叔分類代摩號；（狼b）主忍項代號沈（設備止所在工索段或裝公置編號莫）；（拆c）同哥工序內腔同類設糾備順序沃號；（象d）相庸同設備宇的數量猾尾號。設備的掏標注設備的表蠅示方法A.設備姥的畫法B.設風備的標愈注V0101氨貯罐細實線粗實線設備名稱設備代號設備位號管道及晨儀表流尊程圖的患繪制的疊規定及然要求（5）管匠道的表示逐方法A、管道的驅畫法畫管道時廊，主要工夏藝物料管晚道用粗實翁線表示，徐輔助物料甜管道用中妄粗實線表倉示，儀表蹦管道用細介實線表示糊。B、管道的標鏡注管道的表丟示方法工藝物料激管道：工藝物槳料埋地貼管道：輔助物料喚及公用系徑統管道：輔助物模料及公度用系統貞埋地管畫道：管道的圍表示方今法氣動信抖號儀表廣管線：熱保溫管卡道：冷保溫管句道：蒸汽伴熱煉管道：管道的表停示方法電伴熱管拍道：套管管梳道：管道的表貌示方法管道的羅表示方的法工藝流居程管道未，應盡疾量減少鐮交叉、處拐彎，僵以免圖嫁樣零亂狂。實在槍避免不術了，交姐叉管道粥應將其壘中一條澆管道斷旨開一截醒，斷開忍處約為管線寬度粉5倍，停一般采熟取“主管不曠斷次管斷此”，“還豎斷橫不愚斷”的原則。圖2.腹16熟管道話交叉與泛轉彎圖2.勞17護管道左排氣、粉排液及描液封2）管道喂交叉，轉載彎，排氣奧、排液及啦液封管道的胳表示方尖法A表示人叛工取樣點靜，130們1為取樣竊點編號（假13為主幟項編號，龍01為取添樣點序號工）。園為扎直徑10偷mm的細哀線園。3）分析渾取樣點表滅示管道的春表示方趁法接續標辣志用中恐線條表歪示。圖跳紙接續撕標志內雜注明與濾該管道稈接續的厲圖號，羊接續標屬志旁的揪連接管泛線上方較，注明饅所來自紙（或去鞋）的設憐備位號隸或管道腸號（管皺道號只辛標注基勵本管道駝號）。4）圖紙語接續管道敢的表示管道的折表示方噸法管道標望注：PL0漏102展-10醒0赴A1B柿-H物料代椒號主項代號順序號管道尺授寸管道等違級隔熱代雜號管道標注綠的物料代擇號管道等盈級的標享注管道的餅材質代沙號隔熱及隔精聲代號代號功能類型備注代號功能類型備注H保溫采用保溫材料S蒸汽伴熱采用蒸汽伴熱管和保溫材料C保冷采用保冷材料W熱水伴熱采用熱水伴熱管和保溫材料P人身防護采用保溫材料O熱油伴熱采用熱油伴熱管和保溫材料D防結霜采用保冷材料J夾套伴熱采用夾套管和保溫材料E電伴熱采用電熱帶和保溫材料N隔聲采用隔聲材料閥門與管黑件的表示積方法管道上的食閥門，管更件和管道穴附件按化守工部HG澡2051本9.32鏟—92規貢定的圖形投符號，全適部用細實充線繪制。閥門與訊管件的京表示方鏟法管道上的嘉閥門、管蒼件、管道申附件的公棚稱直徑與賀管道相同企時，可不更標注。若給公稱直徑勞與管道不漏同時，應拔當標注它村們的尺寸測，必要時癥還應標注攤型號、分縫類編號或毒文字。管線的傍伴熱管乞要全部妻繪出，成夾套管構可在兩勻端只畫鎖出一小在段，隔革熱管則憤應在適秤當位置辱畫出過蔑熱圖例胃。儀表、控披制點的表芬示方法集中儀夢表就地儀掌表LILI0104010菜4參量代框號功能代禿號順序編號儀表、控律制點的表寶示方法儀表、控斯制點應在砌有關管道絨上按大致榨安裝位置擊用代、符涂號表示之恨。檢測、圣控制等儀曉表在圖上底用細實線腎圓(直徑蘇約10m第m)表示母，儀表的信荒號線均以軌細實線繪鬼制。儀表及管控制點槽、控制脊元件的稿代號及葡圖形符伐號可參拌見化工超部HG寺25粗05—洽92標北準。表男11—獨5摘錄或了部分壺內容。儀表、轎控制點摩的表示尸方法儀表、慌控制點占的圖示垂與標注調節與訪控制系層統圖示信號線么的圖示閥門與何管件的辱表示方糊法在工藝恨流程圖廚上，所丹有控制筒閥組一強般可不資予畫出壯，但在描施工圖晨上的左董下角應火給出控并制閥表敵，分項鑰詳細列悔出相關沿數據。霜若控制禁閥組較線少，也勉可在流絨程圖上自直接畫固出。圖例和歐索引1、圖形標污志和物料槳代號將本圖上浪出現的閥膛門，管道惱附件等一齊一加以說謠明，將本爺圖上出現巖的所有物件料代號，口一一加以甚說明。2、管道昆標注說明取任一管魚段為例，良畫出圖例俗并對管段鑄上標注的待文字、數迫字一一加掩以說明。3、控制墳點符號標宋注將本圖敘上出現菠的控制咱點標注缺方式舉薦例說明礙。4、控制駕參數和功坑能代號將圖中出箏現的所有窄代號表達絮的參數涵拍義或功能敞涵義，一垮一加以說薦明。標題欄標題欄也你稱圖簽果，標題爹欄位于丹圖紙的對右下角著，在標字題欄中較要填寫宣設計項沫目、設飼計階段奴、圖號段等，便翅于圖紙化統一管倉理。管道及集儀表流挺程圖繪蹤蝶制步驟(1)驕根據流程塔復雜程度寺，選定圖蚊紙大小，并繪制圖框留及標題欄棵。(2)絡用細實線因畫出廠房嘩的地平線序。(3)傳根據炭流程，貢從左至旅右用細畏實線按另大致的耳位置和堆近似的低外形尺寸，繪出態流程中各圾個設備的畜簡化圖形亭(示意圖丑)。各簡聰化圖形之間應聞保留適取當距離椅，以便字布置各達種管線休。(4)令用粗貨實線畫療出主要嚼物料的哭流程線果，在流虹程上畫燃流向箭怖頭，并在流程圖線的起疫始和終標了處注頓明來源今和去向殖等；(5)非用稍壟粗于細稠實線的泳實線畫核出其它神物料的少流程線牙及流向簡箭頭；(6)逆繪制其閥門及掀管件。(7)永在流冰程圖的涌下方或疾圖紙其怨它顯著緩位置，蠅列出設酸備編號榨和名稱(8)蒼在每插條管道布上，進梅行管道記標注。(9)剖標注儀表擴控制點。(10)院繪制圖例蔥，填寫標思題欄。作業1.車設計繪制以98%硫酸為買原料，潛稀釋生禮產200聽0kg飄/a，員30%硫酸的株管道及陵儀表流書程圖。第三章烏物料衡裝算與能量攔衡算物料衡算跳與能量衡助算是進行唐化工工藝豎過程設計刮及技術經養濟評價的帖基本依據晉。通過對全生產過程叛或單元過程的劍物料和絮能量的捉衡算，計算得到遠：1）主、翠副產品產橋量；2）原材料驗的消耗奸定額，過程援的物料厭損耗；3）“宴三廢”清的生成柔量及組質成；4）水、奸電、汽或尼其他燃料介等消耗定尾額；5）設喜計物料牙流程圖展。第三章濕物虹料衡算塵與能量啄衡算根據物料衡算喇和能量的害衡算結果，可以：1）對生晌產設備例進行設唉計和選關型；2）確定產品成本訂等各項技盛術經濟指居標，從而滴可以定量廁地評述所超選擇的工吃藝路線、笑生產方法逼及工藝流炭程在經濟似上是否合碼理，技術拐上是否先鉛進。第一節六物爆料衡算物料衡算敢的概念：在化工過舞程中，物夾料平衡是侵指“在單凍位時間內屈進入系統例（體系）隊的全部物顯料質量必贊定等于離避開該系統財（體系）寺的全部物眠料質量再倚加上損失牙掉的與積淘累起來的捎物料質量川。”對物運料平衡進弱行計算稱洲為物料衡脆算。物料平衡掘的理論依豬據是質量守恒雪定律，即在未一個孤去立體系松中不論誰物質發擦生任何丑變化(富不包括串核反應音)它的氧質量始案終保持稀不變。物料衡季算的分換類1、按若操作方何式分為間鉤歇操作撇、連續羊操作及步半連續誓操作等座三類物料衡橫算；2、按狀壓態將其分殿為穩定思狀態操箏作和不樹穩定狀圖態操作逢兩類衡算。3、按衡算徹范圍分為單遠元操作允過程(業或單個懸設備)惠和全流程的兩類物料羨衡算；物料平洪衡方程肉式根據質量慘守恒定律就，對某一景個體系內眾質量流動劃及變化的匹情況用數怪學式描述膏物料平衡耗關系則為上物料平衡唯方程式。談其基本表骨達式為：∑F0=∑D德+A+漏∑B式中，嚇F0—輸人扮體系的翅物料質握量；D—離咳開體系的獵物料質量露；A—體倡系內積累度的物料質懶量；B—無損失的桶物料質各量(如妹跑、冒距、滴、閑漏)物料衡算握的步驟1、畫出艙流程示意趙圖稀溶液二次蒸鋸汽F,wfW加熱蒸汽凝水提濃液B，wB物料衡算巖步驟2、列出繞主、副化汪學反應式3、確定往計算任務4、收皮集數據拔資料（生產規額模、時洪間，收喜率、轉摸化率，擦原材料及產摟品規格壁，有關配物理化丟學常數垂）5、選定興計算基準（時間，涂質量，體略積）6、建軌立物料余平衡方談程，展炭開計算7、整理膝并校核計撒算結果8、繪制勢物料流程哪圖、填寫錦物流表列物料匯平衡式挽時應注呈意的事泳項(1)物料平衡濤是指質量蛙平衡，不耗是體積或兔物質的量微(摩爾數濟)平衡。售若體系內瘦有化學反鎖應，則衡嶄算式中各災項用摩爾馳／時為單舍位時，必槍須考慮反跳應式中的心化學計量悶系數。列物料啞平衡式樹時應注病意的事紫項(2)對于無化衫學反應體誕系，能列怎出獨立物喉料平衡式甲的最多數鋸目等于輸推入和輸出葡的物流里捉的組分數設。(3)在寫平衡三方程式時第，要盡量告使方程式膊中所包含廢的未知數暫最少。物料衡算警計算舉例1．無裹反應例1幕采用蒸付發方法側將濃度去為10藥％Na爛OH及加10％榨NaC站l的水擴溶液進盡行濃縮醬。蒸發去時只有漲部分水德分汽化宇成為水怒蒸氣而姐逸出，菊部分N哭aCl給結晶成塘晶粒而后留在母盈液中。苦操作停槍止后，檔分析母侍液的成進分為：照50％巴NaO枕H，2宵％Na掏Cl及負48％姥H2O。若每姨批處理1蠻000查kg原料內液，試求疫每批操作柏中：1)嫁獲得的母紙液量，2濃)蒸發出恨的水分量侄，3)結糕晶出的N展aCl量欠。計算過程解：本題為間轉歇過程，箭因此以每掌批處理量逢為基準進縱行物料衡拴算。流程枕示意圖2司-2組分物輛料衡算趁：NaOH涂平衡肝100部0x央0.1溫=0.暮5F4NaCl首平衡求100繳0x您0.1即=0.糖02F4+F3H2O平衡100獻0(1錯-0.扶1-0請.1)秋=F2+0既.48伍F4解方程泉得：減F2=7高04k撞g，F3=96楚kg，F4=20貞0kg物料衡算冬計算舉例2.有毒反應甲醇制造撓甲醛的反吹應過程為暴：CH30H+流1/2君O2HCHO靠+H20反應物錦及生成貢物均為縣氣態，餅若使用嘗50％臟的過量超空氣，稍且甲醇杯的轉化刪率為7吳5％，痛試計算壘反應后誤氣體混啟合物的杰摩爾組薦成。物料衡算莊計算舉例解：畫短出流程圖空氣(過量遞50%玻)CH3OHHCHOH2ON2催化反應器CH3OH基準：屯1m襪ol候CH3OH根據反粒應方程崗式O2(需要漸)=努0.5稻mo劫l；O2(輸入制)=萬1.5煮×罵0.5牧=駝0.7致5m份ol；N2(輸入芝)=蛇N2(輸出)憶=0.裹75(7兵9/21細)=2帆.82容molCH3OH為限販制反應物反應的C罷H3OH接=0推.75礙×溝1=嗓0.附75況mol因此HCH歡O(輸屠出)=康0.蕉75m珠olCH3OH(輸翁出)=丈1-0.某75=0島.25m秀olO2(輸出拴)=賄0.7耕5-0揚.75寒x0.牛5=0從.37察5mo修l