北京化工大学：《过程装备成套技术》课程电子教案（PPT课件）第四章 工艺流程设计及设备布置设计

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 工艺流程设计是在确定的原料路线 和技术路线基础上进行的，它与工艺设 计及车间布置设计紧密相关，是决定整 个车间（装置）基本面貌的关键性步骤 对设备设计和管道设计等单项设计也起 着决定性的作用

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 工艺流程设计是在确定的原料路线 和技术路线基础上进行的，它与工艺设 计及车间布置设计紧密相关，是决定整 个车间（装置）基本面貌的关键性步骤， 对设备设计和管道设计等单项设计也起 着决定性的作用

第四章工艺流程设计及设备布置设计 4.1工艺流程设计及工艺流程图 (1)工艺流程设计的原则 。尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟 的科学技术成果，以保证产品质量。 ●“就地取材”，充分利用当地原料，以便获 得 最佳的经济效益。 。采用高效率的设备，降低原材料消耗及水电 汽消耗，以使产品的成本降低，经济效益提高。 ●充分预计生产故障，以便即时处理，保证生 产的稳定性

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4．1 工艺流程设计及工艺流程图 (1)工艺流程设计的原则 ● 尽可能采用先进设备、先进生产方法及成熟 的科学技术成果，以保证产品质量。 ● “就地取材”，充分利用当地原料，以便获 得 最佳的经济效益。 ● 采用高效率的设备，降低原材料消耗及水电 汽消耗，以使产品的成本降低,经济效益提高。 ● 充分预计生产故障，以便即时处理，保证生 产的稳定性

第四章工艺流程设计及设备布置设计 4.1工艺流程设计及工艺流程图 (2)工艺流程设计应考虑的问题 ①从工艺和技术考虑，工艺流程设计应满足的要 求如下。 ●尽量采用能使物料和能量有高利用率的连续过 程。 ●反应物在设备中的停留时间既要使之反应完全， 又要尽可能的短。 ●维持各个反应在最适宜的工艺条件下进行，多 相反应尽可能增大反应物间的接触面

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4．1 工艺流程设计及工艺流程图 (2)工艺流程设计应考虑的问题 ①从工艺和技术考虑，工艺流程设计应满足的要 求如下。 ●尽量采用能使物料和能量有高利用率的连续过 程。 ●反应物在设备中的停留时间既要使之反应完全， 又要尽可能的短。 ●维持各个反应在最适宜的工艺条件下进行，多 相反应尽可能增大反应物间的接触面

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4.1工艺流程设计及工艺流程图 ●设备或器械的设计要考虑到流动形态对过程的 影响，也要考虑到某些因素可能变化。 ●尽可能使器械构造、反应系统的操作和控制简 单、灵敏和有效。 ●及时采用新技术和新工艺。 ●为易于控制和保证产品质量一致，在技术水平 和设备材料等允许的条件下，大型单系列或少系列 优于小型多系列，且便于实现微机控制

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4．1 工艺流程设计及工艺流程图 ●设备或器械的设计要考虑到流动形态对过程的 影响，也要考虑到某些因素可能变化。 ●尽可能使器械构造、反应系统的操作和控制简 单、灵敏和有效。 ●及时采用新技术和新工艺。 ●为易于控制和保证产品质量一致，在技术水平 和设备材料等允许的条件下，大型单系列或少系列 优于小型多系列，且便于实现微机控制

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4.1工艺流程设计及工艺流程图 ②从经济、管理、环保、安全考虑，工艺流程 设计应满足以下要求 。 。选用小而有效的设备和建筑，以降低投资费 用，并便于管理和运输，同时，也要考虑到操作、 安全和扩建的需要。 。工厂应接近原料基地和销售地域，或有相应 规模的交通运输系统

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4．1 工艺流程设计及工艺流程图 ②从经济、管理、环保、安全考虑，工艺流程 设计应满足以下要求。 ●选用小而有效的设备和建筑，以降低投资费 用，并便于管理和运输，同时，也要考虑到操作、 安全和扩建的需要。 ●工厂应接近原料基地和销售地域，或有相应 规模的交通运输系统

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4.1工艺流程设计及工艺流程图 ●现代过程工业装置的趋向是大型、高效、节能、 自动化、微机控制；而一些精细产品则向小批量、 多品种、高质量方向发展。选取工艺方案要掌握市 场信息，并结合具体情况，因地制宜，充分利用当 地资源和有利条件。 ●用各种方法减少不必要的辅助设备或辅助操作， 例如利用地形或重力进料以减少输送机械。 ●选用适宜的耐久抗蚀材料

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4．1 工艺流程设计及工艺流程图 ●现代过程工业装置的趋向是大型、高效、节能、 自动化、微机控制；而一些精细产品则向小批量、 多品种、高质量方向发展。选取工艺方案要掌握市 场信息，并结合具体情况，因地制宜，充分利用当 地资源和有利条件。 ●用各种方法减少不必要的辅助设备或辅助操作， 例如利用地形或重力进料以减少输送机械。 ●选用适宜的耐久抗蚀材料

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4.1工艺流程设计及工艺流程图 。工序和厂房的衔接安排要合理 ●创造有职业保护的安全工作环境，减轻体力 劳动。 ●重视环境保护，搞好“三废”治理，污染处 理装置应与生产同时投产。 总之，应依靠技术进步来提高生产

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4．1 工艺流程设计及工艺流程图 ●工序和厂房的衔接安排要合理 ●创造有职业保护的安全工作环境，减轻体力 劳动。 ●重视环境保护，搞好“三废”治理，污染处 理装置应与生产同时投产。 总之，应依靠技术进步来提高生产

第四章工艺流程设计及设备布置设计 4.1.2工艺流程图分类 工艺流程设计涉及面很广，内容往往比较复杂，从具 体的设计工作进程来看，它最先开始，随着工艺及其他专 业设计工作的进展，要不断做一些修改，而几乎在最后完 成。它是由浅人深、由定性到定量逐步分段进行的，因此 在设计的不同阶段，流程图的深度也有所不同。一般可将 流程图分为：工艺流程草图、工艺物料流程图、带控制点 工艺流程图和管道仪表流程图。 在设计的初始阶段绘制流程草图，或叫工艺流程方块 图，它是为将要进行的物料衡算、能量计算以及部分设备 的工艺计算服务的，不编人设计文件。只能定性地标出物 料由原料转化为产品的变化、流向以及所采用的各种工艺 过程及设备。图4-1为合成氨厂变换工段工艺流程草图

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 4.1.2 工艺流程图分类 工艺流程设计涉及面很广，内容往往比较复杂，从具 体的设计工作进程来看，它最先开始，随着工艺及其他专 业设计工作的进展，要不断做一些修改，而几乎在最后完 成。它是由浅人深、由定性到定量逐步分段进行的，因此 在设计的不同阶段，流程图的深度也有所不同。一般可将 流程图分为：工艺流程草图、工艺物料流程图、带控制点 工艺流程图和管道仪表流程图。 在设计的初始阶段绘制流程草图，或叫工艺流程方块 图，它是为将要进行的物料衡算、能量计算以及部分设备 的工艺计算服务的，不编人设计文件。只能定性地标出物 料由原料转化为产品的变化、流向以及所采用的各种工艺 过程及设备。图4-1为合成氨厂变换工段工艺流程草图

第四章工艺流程设计及设备布置设计 4.1.2工艺流程图分类 ·工艺物料流程图 ● 在物料计算完成后就开始绘制工艺物 料流程图，它是以图形与表格相结合的形 式来反映物料衡算结果的。 ·其作用是： 为设计审查提供资料，为进一步设计 提供依据，为日后生产操作作参考。图4-2 为一物料流程图的实例

第四章 工艺流程设计及设备布置设计 • 工艺物料流程图 • 在物料计算完成后就开始绘制工艺物 料流程图，它是以图形与表格相结合的形 式来反映物料衡算结果的。 • 其作用是： • 为设计审查提供资料，为进一步设计 提供依据，为日后生产操作作参考。图4-2 为一物料流程图的实例。 4.1.2 工艺流程图分类

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