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化工设计(整理)

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第一章化工厂设计的内容与程序

1.化工设计的种类有哪些?

根据项目性质化工设计可分为:新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。

根据化工过程开发程序化工设计可分为:概念设计、中试设计、基础设计和工程设计;

其中工程设计又包括:初步设计、扩大初步设计和施工图设计。

2. 请画出化工厂设计的工作程序示意图。

第二章工艺流程设计

1.在选择生产方法和工艺流程时,应该着重考虑的原则有哪些?

先进性、可靠性、合理性

2. 工艺流程图的种类有哪些?

工艺流程草图,工艺物料流程图,带控制点的工艺流程图,管道仪表流程图。

3.带控制点的工艺流程图与管道仪表流程图的区别?

带控制点的工艺流程图应画出所有工艺设备、工艺物料管线、辅助物料管线、主要阀门以及工艺参数(温度、压力、流量等)的测量点,并表示出自动控制的方案。它是一个工程项目设计的一个指导性文件,也是各专业开展设计的依据之一。

管道仪表流程图是借助统一规定的图形符号和文字代号,用图示的方法把建立化工工艺装置所需的全部设备、仪表、管道及主要管件,按其各自的功能,为满足工艺要求和安全、经济目的而组合起来,以起到描述工艺装置结构和功能的作用。是施工设计阶段的成品。

4

.

5. 某管道标注为“PG1310-300 A1A-H”,表示什么意思?

6.仪表位号由仪表功能标志和仪表回路编号组成:

7.读图题,看课本

设备的表示方法:P29—34

管道的表示方法P34—36,图2-5,表2-3

仪表控制点的表示方法P38—41,表2-9,图2-6 8. 泵的自控方案(书本P42:图2-7,2-8)

离心泵流量的控制方法:直接节流、旁路调节、调速法 直接节流法:在泵的出口管线上设置调节阀, 旁路调节法:在泵的进出口旁路管道上设置调节阀,

利用阀的开度变化来调节流量 使一部分液体从出口返回到进口管线

第三章

物料衡算与热量衡算

反应过程中,若有m 种元素和n 个组分参与反应时,独立反应数为: N 反应=n -m 反应的组合过程中,不应少了某个组分。 无反应过程的物料衡算 :

1.设计一个年产量为10000t (吨)的间歇本体法聚丙烯设备装置,由二个反应釜并联操作,反应釜的操作时间表如下

置换0.5h ; 进料0.5h ; 聚合反应5.0h ; 出料1.5h ; 清理0.5h

设年操作时为8000小时,消耗定额为1.1t 丙烯/聚丙烯,试决定所需反应器的体积和管道的通过能力。 解:每个反应釜的生产能力为5000t/a (年),每批操作周期为8h ,故每个反应釜每批的生产量为:

5000×8/8000=5t/批

在操作状态下丙烯的密度为470kg/m3,反应釜的装填系数为0.9,则所需反应釜的体积:

1.1×5/0.47/0.9=13.0m3

进口管道通过能力=每批投料量/进料时间=1.1×5/0.5=11t/h=23.4m3/h 出口管道的通过能力=5.5/1.5= 3.67t/h 2.

从气体中回收丙酮的装置,计算回收丙酮的费用。由已知资料,列出各物流的流率,以便确定设备的大型,并计算蒸馏塔的进料组分。

调节阀(旁路)

解:进入系统的物流为两个,离开系统的物流为三个,其中一个已知物流量,四个物流是未知的。 可列出总物料平衡式:1200+F 2=F 3+F 4+F 5 各组分平衡式: 丙酮:0.0295F 2=0.99F 4+0.05F 5 水: 1200=0.01F 4+0.95F 5 空气 :0.9705F 2=F 3 但这 4个方程式只有3个是独立,因此需1个设计变量。

3. 一种废酸,组成为23%(质量%)HNO 3,57%H 2SO 4和20%H 2O ,加入93%的浓H 2SO 4及90%的浓HNO 3,要求混合成27%HNO 3及60%H 2SO 4的混合酸,计算所需废酸及加入浓酸的数量。

解:设 x ——废酸量,kg ; y ——浓H 2SO 4量,kg ; z ——浓HNO 3量; (1)画物料流程简图

z kg

y kg

(2知,选任何一种作基准计算都很方便。

(3)列物料衡算式,该体系有3种组分,可以列出3个独立方程,所以能求出3个未知量。

基准:100kg 混合酸

总物料衡算式 x + y + z=100 (1) H 2SO 4的衡算式 0.57x + 0.93y=100×0.6=60 (2) HNO 3的衡算式 0.23x + 0.90z=100×0.27=27 (3)

解(1),(2),(3)方程,得x=41.8kg 废酸;y = 39kg 浓H 2SO 4;z = 19.2kg 浓HNO 3 即由41.8kg 废酸、39kg 浓H 2SO 4和19.2kg 浓HNO 3可以混合成100kg 混合酸。 根据水平衡,可以核对以上结果:

加入的水量 = 41.8× 0.2 + 39 × 0.07 + 19.2 × 0.10 = 13kg

混合后的酸,含13%H 2O ,所以计算结果正确。以上物料衡算式,亦可以选总物料衡算式及H 2SO 4与HNO 3二个衡算式或H 2SO 4、HNO 3和H 2O 三个组分衡算式进行计算,均可以求得上述结果。

有反应过程的物料衡算

在有化学反应时,可以选进料中某一惰性组分的mol 数为基准,也可以以某种元素为基准,因为反应前后元素的量是不变的。

4.C3H8在125%的过量空气中完全燃烧,其反应式为: 38222534C H O CO H O +→+;问每生产100mol 燃烧产物(烟道气),需多少摩尔空气?

解: 此题计算基准的选择有三种可能性:①空气的量;②C3H8的量;③烟道气的量。 ⑴基准 1mol C 3H 8

根据化学方程式,燃烧1mol C 3H 8所需空气量为:

燃烧需氧量 5mol 实际供氧5×1.25 6.25 mol 需空气量(空气中氧占21%) 29.76 mol 其中氮气量 23.51 mol 物料平衡表如下:

从计算结果可以看出,当空气加入量为29.76mol 时,可产生烟道气31.76mol ,所以,每产生100mol 烟道气需加入的空气量为

10029.76

93.731.76

mol ?=

(2) 基准 1 mol 空气 由前面衡算可知,燃烧1molC3H8要消耗空气29.76mol, 据此,消耗1mol 空气对应燃烧C3H8量为0.0336mol ,

每100 mol 烟道气需空气量高为X mol, 则1.068 :100 = 1:X , X = 100/1.068 = 93.7 mol (3)基准100 mol 烟道气 (略)

显然,采取前二种基准比后一种基准计算起来简便得多。

5.年产300t 对-硝基乙苯工段物料衡算 ,原料乙苯纯度95%,硝化混酸组成为HNO3 32%,H2SO4 56%,H2O 12%。粗乙苯与混酸质量比1:1.885.对硝基乙苯收率50%,硝化产物为硝基乙苯的混合物,其比例对 :邻:间=0.5:0.44:0.0

6.配制混酸所用的原料: H2SO4 93%, HNO3 96%及H2O ,年工作日300天,假设转化率为100%,间歇生产。

解:(1)画出流程示意图,确定计算范围。

(2)计算粗乙苯量F 1: (总物料衡算法)

基准:间歇生产,以每天生产的kg 为基准 对-硝基乙苯:330010001000kg 300G ?=

= 乙苯:11000106.17

1404.6kg 151.170.5

G ?==?

粗乙苯:1404.6/0.95=1478.6kg 杂质:1478.6-1404.6=74kg

(3)计算配酸酸量(组分衡算法)

混酸量: 1478.6×1.855=2787.2 kg 纯 HNO3量: 2787.2×0.32=891.9 kg 96%HNO3量: 891.9/0.96=929.1 kg 纯H2SO4量: 2787.2×0.56=1560.8 kg 93%H2SO4量: 1560.8/0.93=1678.3 kg 加水量: 2787.2-929.1-1678.3=179.8 kg

(4)硝化计算(反应组分衡算法)

已知转化率为100%,对 : 邻 : 间 = 0.5 : 0.44 : 0.06

硝基乙苯量:1404.6151.17

1999.7kg 106.17

?

=

其中:对位 1999.9×0.5=1000 kg

邻位 1999.9×0.44=880 kg

间位 1999.7-1000-880 = 119.7 kg

废酸量:

HNO3消耗量:1404.6/106.17×63=833.5 kg; H2O生成量: 1404.6/106.17×18.02=238.4 kg (5) 列出硝化过程物料衡算表

6.K2CrO4 从水溶液重结晶处理工艺是将每小时4500mol含33.33%(mol)的K2CrO4 新鲜溶液和另一股含36.36%(mol) K2CrO4 的循环液合并加入至一台蒸发器中,蒸发温度为120℃,用0.3MPa的蒸汽加热。

从蒸发器放出的浓缩料液含49.4%(mol) K2CrO4 进入结晶槽,在结晶槽被冷却,冷至40℃,用冷却水冷

却(冷却水进出口温差5 ℃)。然后过滤,获得含K2CrO4 结晶的滤饼和含36.36%(mol) K2CrO4 的滤

液(即为循环液),滤饼中的K2CrO4占滤饼总物质的量的95%。 K2CrO4的分子量为195.试计算:⑴蒸发

器蒸发出水的量;⑵ K2CrO4 结晶的产率;⑶循环液(mol)/新鲜液(mol)的比率;⑷蒸发器和结晶器的投料

比(mol) 。

解:

系统1 总物料:F1=F6+P s+P c ①

K2CrO4 :0.3333F1=0.3636P s+P c ②

系统2 总物料:F4=F2+P s+P c ③

K2CrO4 :0.494F4=0.3636F2+0.3636P s+P c ④

系统3 总物料:F1 +F2 =F3 ⑤

约束式:P c=0.95(P s+P c) ⑥

※①~⑥联立可解出F2,F3,F4,P s,P c,F6

7.计算单位质量的煤或重油在锅炉内燃烧时锅炉产生的蒸汽量。

已知:国产煤的平均燃烧热为23012kJ/kg;重油的平均燃烧热为33472kJ/kg。

解:由热量平衡可知:Q煤=n汽△H汽

压力为1.3MPa的饱和水蒸汽的汽化热为1976.7kJ/kg,锅炉效率按60%计算,可得:

每吨煤的产汽量为: n汽= Q煤/ △H汽=6.98t/t煤

每吨重油的产汽量为: n汽= Q重油/ △H汽=10.16t/t重油

8.氨氧化反应器的能量衡算: 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6 H2O(g)

此反应在25℃,101Kpa的反应热为△Hro = -904.6KJ ,现有25℃的100mol NH3/h和200mol O2/h连续进入反应器,氨在反应器内全部反应,产物中300℃呈气态离开反应器,如操作压力为101.3Kpa,计算反应器应输入或输出的热量。

已知:Cp(O2) = 30.8 J/mol·K ;Cp(H2O) = 34.80 J/mol·K;

Cp(NO) = 29.50 + 0.8188 × 10-2T – 0.2925 × 10-5T2 +0.365 ×10-9 T3

先进行物料衡算 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g)+6H2O(g) O2

100 200 100 150 75

解:以进料温度为基准,则进料带入的热量为零:

出料带出的热量:

H(O2) = 75 × 30.80 ×(300-25 ) = 635.25 KJ/h

H(NO) = 100 (29.50 + 0.8188 × 10-2T – 0.2925 × 10-5T2 +0.3652 × 10-9T3)dT= 845.2 KJ/h H(H2O,g) = 150 × 34.80 × (300-25) = 1435.5 KJ/h

已知NH3的消耗量为100mol /h ,

Q3 = -△Hro = 904.6KJ × 100/4 = 22615 KJ/h; Q2 +Q3= Q4

Q2+22615 =635.25 + 845.3 +1435.5 ; Q2= -19700 KJ/h

为了维持3000C反应温度,每小时应从反应器移走19700 KJ热量

9.空气通过一热水塔进料:2500标m3/h , 25℃ , 热水进口91℃,热损失为20000Kcal/h, 消耗在设备的热可忽略不计,已知在84℃的相变热为549 Kcal/kg,求热水出口温度。(CpH2O = 1.0 Kcal/kg·℃ , Cp 空气= 0.240 Kcal/kg·℃)

?解:以0℃为基准

?空气量:2500/22.4 × 28.8 = 3210 kg /h

?Q1(Ⅰ) = 3210 × 0.240 × (25 - 0) = 19290 Kcal

?Q1(Ⅱ) = 33500 × 1 × (91 - 0) = 3050000 Kcal

?Q3=2010 × 549.0 =1103490 Kcal

?Q4(Ⅰ) = 3210 × 0.24 × (84 - 0) + 2010 × 1 × (84 - 0) = 233553.6Kcal

?Q4(Ⅱ) =31490 × 1 × (t - 0)

?Q6= 20000 Kcal/h

?Q1(Ⅰ) + Q1(Ⅱ) = Q4(Ⅰ) + Q4(Ⅱ) + Q6

?19290 + 3050000= 13370436+ 31490t +20000

?解得 t = 54.3 ℃

第四章设备的工艺设计及化工设备图

1.泵的选型原则:P82

离心泵:流量大,扬程低

容积式泵:流量小,扬程高

根据作用于液体的原理,泵可以分成两种类型:容积式泵和叶片式泵。

容积式泵如往复泵、齿轮泵、螺杆泵、水环泵等,它是利用活塞、齿轮、螺杆、水环直径直接挤压流体,以增加流体的静压头。因此又叫做正位移式的流体输送设备

叶片式泵如离心泵、旋涡泵、轴流泵等,它是利用叶片在高速旋转时产生的离心力作用,供给流体动能,然后流体的动能再转变为静压头。因此也叫做离心式的液体输送设备。

在选择泵时,设计上要求首先要考虑以下几方面:

(1)被输送物料的性质

A、液相系均一或非均一体系(溶液、胶体溶液、浑浊液、悬浮液、乳浊液、泡沫液、膏状物、糊状物、高分子溶液等);

B、粘度;

C、化学腐蚀性;

D、挥发性与易燃易爆性;

E、相溶性;

F、毒性;

G、温度从被输送的物料性质来分析,凡属溶液者,任何泵都可输送,悬浮液只能用隔膜式往复泵(用一弹性薄膜将活塞和被输送液体隔开,以免活塞受到损伤)或用离心泵输送。

粘度大的液体以及胶体溶液、膏状物或糊状物可采用齿轮泵或螺杆泵输送。

化学腐蚀性物料可采用耐酸离心泵、塑料离心泵、隔膜式往复泵输送。

易燃易爆液体可用蒸汽往复泵,防爆型电机驱动的离心泵输送。

凡被输送液体与工作流体相溶者,而生产要求必须分离时不能采用喷射泵。

(2)生产过程要求

A 间歇或连续操作;

B 流量;

C 扬程;

D 流量和压头的均匀性;

E 吸入高度;

F 能否与工作流体相混。从生产过程要求来分析,凡属间歇操作,且流量均匀性无一定要求,则任何泵都可以使用,如果要求连续操作,而且流量要求均匀,则最好采用离心泵和旋转泵。

凡流量要求大而扬程不大时选用离心泵合适,凡流量不大而扬程要求大时可选用往复泵。

如果流量甚小(例如在2m3/h)时,虽液体粘度不大,但要求连续均匀输送,则可选用齿轮泵,如果要求将泵设置在容器内或悬挂在液体内,则可选用液下离心泵。

(3)设置泵的客观条件

a. 动力种类和来源;

b. 厂房空间大小;

c.厂房防火防爆等级

2.换热器的基本类型

按传热方式或工作原理分类:

(1)直接接触式:传热效果好,但不能用于发生反应或有影响的流体之间

(2)蓄热式:温度较高的场合,但有交叉污染,温度波动大

(3)间壁式:管式,紧凑式,管壳式(重点)

管壳式包括:固定管板式换热器;浮头式换热器;U形管式换热器;填料函式换热器

管壳式换热器选择中应注意的问题

流体在管内外的选择

管程: 1)毒性介质2)腐蚀性流体

3) 压力高的流体4)易结垢介质

5)温度高的介质

壳程:⑴粘度大、流量小的介质⑵雷诺系数小的流体⑶饱和蒸汽宜走壳程

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燃料电池系统工厂设计规范 1范围 本文件规定了燃料电池系统工厂设计的基本规定、总体规划、系统工艺、测试区、数字化工厂设计、车间供氢站、建筑结构、气体管路、暖通、给水排水、电气和消防与安全规范。 本规范适用于氢燃料质子交换膜燃料电池系统工厂的新建、改建、扩建工程设计,也适用于燃料电池系统研发、生产、测试的场所。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T24548燃料电池电动汽车术语 GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气 GB3836.14爆炸性环境第14部分:场所分类爆炸性气体环境 GB3095环境空气质量标准 GB50016建筑设计防火规范(2018年版) GB50177氢气站设计规范 GB/T31139移动式加氢设施技术规范 GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T12771流体输送用不锈钢焊接钢管 GB50028城镇燃气设计规范 GB50516加氢站技术规范 GB50029压缩空气站设计规范 GB50316工业金属管道设计规范 GB4962氢气使用安全技术规程 GB7231工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识 GB50019工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范 GB50116火灾自动报警系统设计规范 GB50222建筑内部装修设计防火规范

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工艺包设计内容和深度规定

工艺包设计内容和深度规定 1总则 本标准规定了工艺包设计的内容和深度,参加工艺包设计的设计人员必须严格按照本标准规定的内容和深度进行设计,本标准是工艺包设计的重要依据。 对于特殊的工艺装置,本工艺包设计内容和深度不能完全满足要求时,项目经理可作适当调整,但要经有关部室确认,公司总经理批准。 当委托方(用户)另有要求时,可在工艺包设计合同的有关条款中加以说明,项目经理按合同要求作出补充规定,经工艺包设计有关部室确认,公司总经理批准,项目经理才可组织实施。 具备下列条件之一者,可以进行工艺包设计:本公司已经熟练掌握并成为公司技术专有的化工产品;与科研单位、生产单位共同开发的新工艺、新技术、新产品,已具备工艺包设计所需的各项要求;用户专有技术并提供相近规模的工程设计文件或现有运行的生产装置可供设计参考;无专利权或专利有效期已过的成熟工艺技术。 由化工工艺、工艺系统、分析化验、自控、材料(需要时)、安全卫生(需要时)、环保(需要时)等专业共同完成该化工产品的工艺包设计工作。 工艺包设计的设计程序与公司标准规定的各个有关专业在基础设计/初步设计阶段的工作程序 相同。 工艺包的成品应包括说明书、工艺流程图(PFD)、初版管道仪表流程图(P&ID)、建议的设备布置图、工艺设备一览表、工艺设备数据表(附设备简图)、催化剂及化学品汇总表、取样点汇总表、材料手册(需要时)、安全手册(包括职业卫生、安全和环保),操作手册(包 括分析手册)、物性数据手册以及有关的计算书。 工艺包设计的质量控制与公司设计标准规定的各个有关专业在基础设计/初步设计阶段的质量 控制要求相同。 2工艺包设计内容和深度的规定 2.1说明书 工艺包设计说明书是工艺包设计的重要组成部分,应包括下列内容: 2.1.1概述 a)生产方法、装置特点 描绘工艺包设计所采用工艺生产方法的先进性、可靠性以及装置特点。 b)产品名称及规模产品名称及规模年操作时间装置运行方式,按五班三运转或四班三运转,或者其他方式运转。 c)装置组成 按工艺过程的先后顺序,列出组成装置各工段的名称。 d)三废排放数量及组成列出产生三废的装置设备名称以及三废名称、数量、组成及排放形式,有关三废综合利用和处理的说明。 2.1.2设计基础 a)原料及催化剂、化学品规格分别列出有关原料、催化剂及化学品的名称及规格。 b)公用工程规格。分别列出水、电、气、汽等公用工程的名称及规格。 2.1.3工艺设计 a)工艺叙述 1)工艺原理 叙述工艺过程原理,列出工艺过程所涉及的化学反应方程式(包括主、副反应),说明所采用的催化剂。 2)工艺流程叙述 按照工艺过程顺序,分工段及系统(塔系统、反应器系统、压缩机系统)详细叙述工艺流程。 b)正常生产主要操作条件

化工工艺设计基础 个人总结

本文由scutbiao贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到 本机查看。 《化工工艺设计》讲座化工工艺设计》 1. 概述要建设一个化工厂,必须具有一批化工工艺专业技术人员, 1.1 要建 设一个化工厂,必须具有一批化工工艺专业技术人员,这批化工工艺专业技术人员 必须具备下列基本条件. 业技术人员必须具备下列基本条件. 掌握化工基本理论 如化工热力学,流体力学,传热,传质,化学反应动力学(化学反应工程) . 如化工热 力学,流体力学,传热,传质,化学反应动力学(化学反应工程) 掌握化工工艺设计方 法和技能熟悉环保,安全,消防等方面的法规熟悉环保,安全,消防等方面的法规 环保一定的工作经验 1.2 化工建设项目阶段 1.2.1 建设项目阶段的划分以工程 公司为主体,通常分为三个阶段建设项目阶段的划分以工程公司为主体, 项目前期工程设计按国内审批要求分为按国内审批要求分为: 批准后建设单位即可开工. 初步设计→ 批准后建设单位即可开工. 施工图设计按国际常规做法分为: 按国 际常规做法分为: 工艺设计基础设计详细设计施工,安装,试车,性能考核及国家验收(验收后工厂投入正常运行) 施工,安装,试车,性能考核及国家验收(验收后工 厂投入正常运行) 建设项目阶段的划分以建设单位为主体, 1.2.2 建设项目阶段的划分以建设单位为主体,通常分为四个阶段项目前期工程设计工程建设工厂投 入生产 2. 工艺设计的内容和深度工艺设计的文件包括三大内容文件包括三大内容: 2.1 工艺设计的文件包括三大内容: 文字说明(工艺说明) 文字说明(工艺说明) 图纸表格文字说明(工艺说明) 2.1.1 文字说明(工艺说明) 工艺设计的范围. 工艺设计的范围. 设计基础:生产规模,产品方案,原料,催化剂,化学品,公用工程燃料规格, 设计基础:生产规模,产品方案,原料,催化剂,化学品,公用工程燃料规格, 产品及副产品规格. 产品及副产品规格. 副产品规格工艺流程说明:生产方法,化 学原理,工艺流程叙述. 工艺流程说明:生产方法,化学原理,工艺流程叙述. 原料, 催化剂,化学品及燃料消耗定额及消耗量. 原料,催化剂,化学品及燃料消耗定额及 消耗量. 公用工程(包括水, 公用工程(包括水,电,汽,脱盐水,冷冻,工艺空气,仪表空气,氮气)消耗脱盐水,冷冻,工艺空气,仪表空气,氮气) 定额及消耗量. 定额及 消耗量. 三废排放:包括排放点,排放量, 三废排放:包括排放点,排放量,排放组成 及建议处理方法装置定员安全备忘录(另行成册) 安全备忘录(另行成册) 技术风险备忘录(通常为对内使用,另行成册) 技术风险备忘录(通常为对内使用,另行成册) 操作指南(通常为对内使用,另行成册.供工艺系统,配管等专业使用) 操作指南(通 常为对内使用,另行成册.供工艺系统,配管等专业使用) 2.1.2 图纸 PFD: 的设计 依据,供基础设计使用(通常分版次逐版深化) PFD:是 PID 的设计依据,供基础设计使用(通常分版次逐版深化) . 包括全部工艺设备,主要物料管道(表示出流向,物料号) 主要控制回路, ,主要控制回路包括全部工艺设备,主要物料管道(表示出流向,物料号) 主要控制回路,联锁 , 方案,加热和冷却介质以及工艺空气进出位置. 方案,加热和冷却介质以及工艺空气进出位置. 建议设备布置图:是总图布置,装置布 置的依据,供基础设计使用( 建议设备布置图:是总图布置,装置布置的依据,供基础设计使用(通常为平面布置图) 根据工艺流程的特点和要求进行布置. .根据工艺 流程的特点和要求进行布置布置图) 根据工艺流程的特点和要求进行布置. . PCD:

沈阳理工大学 化工工艺设计

《化工工艺设计》课程教学大纲 课程代码:080131018 课程英文名称:Chemical Engineering Design 课程总学时:48 讲课:48 实验:0 上机:0 适用专业:化学工程与工艺 大纲编写(修订)时间:2010.7 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 化工工艺设计是一门综合性、实践性较强的课程,是化学工程类课程的最后理论教学环节,是专业主干课,主要讲授化工工艺设计的内容和方法。 通过本课程的学习,可使学生系统地获得化工设计的基本知识和基本方法,能够将各门专业基础课程的知识与实际生产相结合,养成独立工作、独立思考和运用所学知识解决实际工程技术问题的能力,同时强化学生的工程意识,使其能更快地适应今后的化学工程类工作需要。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 学生在学习完本课程后,应能够掌握化工设计的基本知识,熟悉相关的设计规范,具有获取相关数据和参数的基本技能;从事工艺计算的基本能力;初步运用计算机进行工艺计算的技能;化工工艺设计人员应具备的初步工程意识。 (三)实施说明 1.教学方法:本课程讲授中要强调工程观点、定量运算和设计能力的训练,强调理论与实际的结合,提高分析问题、解决问题的能力。 2.教学手段:工艺流程设计、化工设备的选型、化工厂布置、化工管路部分宜采用多媒体教学,并尽量采用工程实例教学。 (四)对先修课的要求 本课程应在高等数学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工制图、化工过程自动控制与仪表、化工设备机械基础等课程结束后开设。 (五)对习题课、实践环节的要求 习题课要根据课程进度适当安排一些化工计算、制图等方面的内容,使学生能将所学内容深入理解。本课程无课内实践教学环节。本课程的课程设计单独设课,单独考核,具体要求参见相应的课程设计教学大纲。 (六)课程考核方式 1.考核方式:考试 2.考核目标:在考核学生对化工设计基础知识掌握的基础上,重点考核学生的化工计算能力、分析问题能力及基本的工程意识。 3.成绩构成:本课程的总成绩主要由两部分组成:平时成绩(包括作业、出勤、小测验、期中考试等)占20%,期末考试成绩占80%。 平时成绩和期末考试成绩均按百分制给出,最后折算为百分制总评成绩。 (七)参考书目 《化工设计》,娄爱娟编,华东理工大学出版社,2002 《化工设计》,陈声宗主编,化学工业出版社,2008 《化工设计》,黄璐,王宝国编,化学工业出版社,2001 《化工计算》,葛婉华编,化学工业出版社,2007

化工安全设计的基本概念

编号:SY-AQ-06077 ( 安全管理) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 化工安全设计的基本概念 Basic concepts of chemical safety design

化工安全设计的基本概念 导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关 系更直接,显得更为突出。 安全设计 化学工业,从产品开发研究初期,到小型试验、中间试验和扩大试验,再经过设计、建设和正式生产,无时无刻不涉及安全问题。而设计阶段对安全问题进行科学周密的考虑,避免设计上的“先天不足”,是化工安全生产的一个至为重要的环节,对化工安全生产具有决定性的作用。因此,必须高度重视安全设计,从源头消除隐患,化解风险。 安全设计的概念 安全设计就是要把生产过程中潜在的不安全因素进行系统地辨识。这些不安全因素能够在设计中消除的,则在设计中消除;如不能消除,就要在设计中采取相应的控制措施和事故防范措施。对于不安全因素的辨识,既需要设计人员具体考虑,也需要安全专业人员的参与,同时,也要深入听取一线生产人员的意见。只有集思广

益,才能最大限度地把不安全因素查清,以便在安全设计中予以消除与控制。 安全设计的考虑因素 化工安全考虑的不安全因素很多,可概括为“八防”:一是防火防爆。如配置可燃气体报警仪、安全阀、压力表等;二是防中毒和窒息。如配置有毒有害气体监测仪,气体泄漏监测、排风联动装置;三是防机械伤害。如旋转设备加防护罩;四是防物体打击。如在立体作业区域加装防物体坠落分隔层;五是防高处坠落。如加装防护栏;六是防触电。如装漏电保护器;七是防灼烫。如将管线及可能的泄漏口设计为非正面对人的位置;八是防职业病。如通风除尘等工业卫生措施。 安全设计的实施 在安全设计工作中,参与设计的安全专业人中员,需要遵循下列程序参与安全设计工作:了解本工程项目的技术内容,对潜在的风险进行辨识;积极收集有关安全的法规、标准和规范,并按相应的类别进行整理;广泛查找同样及类似装置中的安全措施及事故案

基于UWB技术的数字化工厂系统设计

基于UWB技术的数字化工厂系统设计 摘要:我国工业生产总值位居全球第一,工业为我国经济发展作出了巨大贡献。但因人员和物资定位及监管手段匮乏,智能化管理落后,导致资源浪费,生产效 率较低及安全事故频发等一系列问题,仍没有效解决。本文根据这些问题对常用 定位系统整理分析,提出基于UWB技术的数字化工厂系统。 关键字:UWB定位;数字化工厂;智能化管理 一、引言 工厂安全事故频发,大多数都是因人或物导致的。因此对人员和物资两方面 的精准定位尤为重要。现代化工厂不仅仅有生产与加工场地,它还包括办公区、 产品研发、特种作业、仓贮、后勤等多种复杂区域。再加上工厂人员较多且流动 频繁、区域较大,很难精准掌握人员的实际位置,到岗时间等数据。 另一方面,工厂物资设备较多,且当前管理模式落后,诸多物资设备粗放式 的管理容易造成废旧物资引起事故。而且随着劳动力成本上升,资本支出上升, 市场竞争越发激烈,工厂还存在交付压力大、插单多、需求多样化,仓储物料采 买不合理,效率改进不显著的生产效率问题。 为了解决生产安全保障难问题,本文以实现人员和物资的精准定位为基本出 发点,利用UWB定位技术,设计出一整套集人员物资精准定位、轨迹跟踪、多 信息融合的数字化工厂系统。 二、系统介绍 2.1定位技术对比 通过对主流常用的各定位技术的整体参数指标对比,如表1所示。可确定UWB定位技术是最优选择。 表1常用定位技术性能对比表 2.2UWB数字化优势 将工厂UWB数字化有以下优势: (1)采用UWB定位技术可使数字化工厂透明化。 (2)常规分析法不适用车间内非周期性生产,抽样调查需消耗大量人力,效果有限。数字 化工厂可提高效率,节约成本。 (3)IIOT推动的以人为本的制造业新时代。 (4)UWB技术是一种高可靠,高精度的无线定位技术,其成本下降足以支持企业采用 UWB实现数字化,透明化,及持续改善;其可靠性足以支撑工厂数字化的需求。 2.3功能设计 UWB数字化工厂系统由硬件定设备(定位标签、定位基站)、定位引擎和应用软件三部 分组成,可实现以下功能: (1)安全管控。高危区域出入管理,高温,高压区域管理。有毒有害气体区域进入允许, 放射性区域进出许可,高危区域工作的时长管理。 人车安全距离,避免事故的发生。 (2)在岗管理。工人的位置管理,在岗分析管理,不同区域的工作时长统计分析,不同班 次的产出对比分析。 流动人员的管理,质检员的管理(指定的时间到指定区域巡检)。 (3)安灯系统。根据故障位置,选择最合适的人员通知,UWB定位系统将安灯的通知发到 手表或工牌上,员工收到之后,通过按键进行确认,请前往维护。 (4)节拍效率优化。①根据定位系统获得员工的动线图,②系统将动线图和工位/工序进 行匹配,③分析其中存在的多余的动作,④结合工厂实际优化方案落实,⑤回顾优化结果,持续优化。 (5)厂内物流。在产线的生产过程,基于RFID和条码,能保证有效地跟踪,但离开产线后,

化工工艺设计基础-个人总结

化工工艺设计基础-个人总结.txt丶︶ ̄喜欢的歌,静静的听,喜欢的人,远远的看我笑了当初你不挺傲的吗现在您这是又玩哪出呢?本文由scutbiao贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 《化工工艺设计》讲座化工工艺设计》 1. 概述要建设一个化工厂,必须具有一批化工工艺专业技术人员, 1.1 要建设一个化工厂,必须具有一批化工工艺专业技术人员,这批化工工艺专业技术人员必须具备下列基本条件. 业技术人员必须具备下列基本条件. 掌握化工基本理论如化工热力学,流体力学,传热,传质,化学反应动力学(化学反应工程) . 如化工热力学,流体力学,传热,传质,化学反应动力学(化学反应工程) 掌握化工工艺设计方法和技能熟悉环保,安全,消防等方面的法规熟悉环保,安全,消防等方面的法规环保一定的工作经验 1.2 化工建设项目阶段 1. 2.1 建设项目阶段的划分以工程公司为主体,通常分为三个阶段建设项目阶段的划分以工程公司为主体, 项目前期工程设计按国内审批要求分为按国内审批要求分为: 批准后建设单位即可开工. 初步设计→批准后建设单位即可开工. 施工图设计按国际常规做法分为: 按国际常规做法分为: 工艺设计基础设计详细设计施工,安装,试车,性能考核及国家验收(验收后工厂投入正常运行) 施工,安装,试车,性能考核及国家验收(验收后工厂投入正常运行) 建设项目阶段的划分以建设单位为主体, 1.2.2 建设项目阶段的划分以建设单位为主体,通常分为四个阶段项目前期工程设计工程建设工厂投入生产 2. 工艺设计的内容和深度工艺设计的文件包括三大内容文件包括三大内容: 2.1 工艺设计的文件包括三大内容: 文字说明(工艺说明) 文字说明(工艺说明) 图纸表格文字说明(工艺说明) 2.1.1 文字说明(工艺说明) 工艺设计的范围. 工艺设计的范围. 设计基础:生产规模,产品方案,原料,催化剂,化学品,公用工程燃料规格, 设计基础:生产规模,产品方案,原料,催化剂,化学品,公用工程燃料规格, 产品及副产品规格. 产品及副产品规格. 副产品规格工艺流程说明:生产方法,化学原理,工艺流程叙述. 工艺流程说明:生产方法,化学原理,工艺流程叙述. 原料,催化剂,化学品及燃料消耗定额及消耗量. 原料,催化剂,化学品及燃料消耗定额及消耗量. 公用工程(包括水, 公用工程(包括水,电,汽,脱盐水,冷冻,工艺空气,仪表空气,氮气)消耗脱盐水,冷冻,工艺空气,仪表空气,氮气) 定额及消耗量. 定额及消耗量. 三废排放:包括排放点,排放量, 三废排放:包括排放点,排放量,排放组成及建议处理方法装置定员安全备忘录(另行成册) 安全备忘录(另行成册) 技术风险备忘录(通常为对内使用,另行成册) 技术风险备忘录(通常为对内使用,另行成册) 操作指南(通常为对内使用,另行成册.供工艺系统,配管等专业使用) 操作指南(通常为对内使用,另行成册.供工艺系统,配管等专业使用) 2.1.2 图纸 PFD: 的设计依据,供基础设计使用(通常分版次逐版深化) PFD:是 PID 的设计依据,供基础设计使用(通常分版次逐版深化) . 包括全部工艺设备,主要物料管道(表示出流向,物料号) 主要控制回路, ,主要控制回路包括全部工艺设备,主要物料管道(表示出流向,物料号) 主要控制回路,联锁 , 方案,加热和冷却介质以及工艺空气进出位置. 方案,加热和冷却介质以及工艺空气进出位置. 建议设备布置图:是总图布置,装置布置的依据,供基础设计使用( 建议设备布置图:是总图布置,装置布置的依据,供基础设计使用(通常为平面布置图) 根据工艺流程的特点和要求进行布置. .根据工艺流程的特点和要求进行布置布置图) 根据工艺流程的特点和要求进行布置. . PCD:通常是设计院内部设计过程文件, PCD:通常是设计院内部设计过程文件,最终体现在终版 PFD 中(通常由自控专业完成) . 完成) 2.1.3 表格物料平衡表工艺设备数据表工艺设备表取样点汇总表装置界区条件表工艺设计方法(化工基本理论的应用) 3. 工艺设计方法(化工基本理论的应用) 3.1 工艺路线的选择 原料来源经济效益和社会效益(生产成本) 经济效益和社会效益(生产成本) 环境保护其它,如操作条件, 其它,如操作条件,安全,消防,投资,工艺先进性,可行性,合理性. 消防,

工艺安全(很全很实用)

综合利用项目安全控制方案 (草案) 化工生产具有高温高压、深冷负压、易燃易爆、介质有毒、腐蚀性强、生产过程高度连续性等特点,对工艺操作控制的要求非常苛刻,为了确保装置建成后运行安全,特拟写《综合利用项目系统安全方案》,从工艺的安全设计和安全控制、防火防爆等几个方面去综合考虑,从源头上消除隐患,在过程中控制风险,全面实现安全生产。 第一节、工艺安全设计 安全设计就是把生产过程中潜在的不安全因素进行系统地辨识。这些不安全因素能在设计中消除的,则在设计中消除,若不能消除的,要在设计中采取相应的控制措施和事故预防措施。从设计阶段对安全问题进行科学和周密的考虑,避免设计上的“先天不足”,是化工生产中的一个至关重要的环节。 一、安全设计应考虑的因素 化工安全应考虑的因素很多,可以概括为“八防”: 1、防火防爆,如配置可燃气体报警仪、安全阀、压力表等; 2、防中毒和窒息,如配置有毒有害气体检测仪,气体泄露检测、排风连动装置;

3、防机械伤害,如旋转机械加防护罩; 4、防物体打击,如在立体作业区域加装物体坠落分隔层; 5、防高处坠落,如加装防护栏; 6、防触电,安装漏电保护器; 7、防灼烫,如将管线尽可能的设计为非正面对人的位置; 8、防职业病,如通风除尘等工业卫生措施。 二、工艺安全设计包括的内容 工艺安全设计是安全设计的主体和核心,它主要包括以下内容: 1、工艺路线的安全设计; 工艺路线的安全设计,应根据不同的生产工艺,综合考虑各种工艺危险因素进行设计,选择先进、可靠、安全的工艺路线。 2、工艺装置的安全设计; (1)、工艺装置设计的安全要求 在工艺装置设计中,必须把生产和安全结合起来,加以妥善全面地处理,并符合以下基本要求: ①、从保障整个生产系统的安全出发,全面分析原料、成品、生产过程、设备装置等的各种危险因素,以确定安全的工艺路线,选用可靠的设备装置,并采用有效的安全装置和措施。 ②、在生产运行过程中,能有效地控制和防止火灾爆炸的发生。防火方面,根据生产中存在的可燃物、助燃物、点火源的情况,对形成的火灾危险采取相应的消防措施。根据可能形成爆炸性混合物

数字化工厂系统概念详解

数字化工厂系统概念详解 在经济发展迅猛的今天,为了更加有效的改善管理体制,顺利的实施建筑生产施工过程,实现精益管理,数字化工厂这一新型管理模式呼之欲出,由于建筑产业现代化的推进,建筑构件的生产施工需求不断增强,越来越多的PC工厂出现在全国建筑业的市场上。如何有效的管理生产、保证建筑构件质量成为了业内普遍关注的问题。 沈阳卫德软件公司通过分析PC工厂的生产任务及数据、流程,从根本上了解PC工厂的基本需求,特为PC工厂定制了适应其生产运营需求的软件系统——数字化工厂管理系统,主要针对建筑构件生产材料从采购入库,再到生产,直至最后施工安装的一系列产业化流程进行合理配置与管理。 那么,数字化工厂具体是一个什么样的概念呢? 数字化工厂,从系统结构上分析,主要包括以下六点: 1.生产控制数字化:生产制造执行系统MES,柔性制造系统FMS,在线控制与管理系统的集成; 2.设计研发数字化:计算机辅助生产,完善专业开发工具,缩短产品开发周期,提高产品开发效率; 3.物流产品数字化:二维码数据采集,RFID产品识别; 4.办公管理数字化:建立企业资源管理体系,完善供应链管理和客户关系管理,打通设计、生产、管理通道; 5.生产设备数字化:计算机辅助制造系统CAM,信息港系统建设,安置和基建的跟踪; 6.运营决策数字化:建立绩效评价体系,监控核心业务流程,实现可视化管理。 卫德软件公司的研发工程师认为建筑企业的数字化优势具体体现在以下两点:首先信息技术的发展,加速了知识的传递、加工和更新,提升了生产型建筑企业有效利用信息的能力,从而提高了企业的工作效率和生产能力,提升了企业的核心竞争能力。其次智能化技术的发展,提高了员工的满意度,提升了企业管理水平,提高了企业的工作效率,也影响到了企业的生产、运维、安全以及企业文化、企业形象等众多方面。

完整版化工工艺设计

化工与药学院化工工艺学课程设计Array 设计题目:牛磺酸加成反应器的设计 专业:化学工程与工艺 学号: 学生姓名: 指导教师:郭孝天 2011年12 月26日

第一章设计任务综述 1.1 设计题目: 牛磺酸加成反应器的设计 1.2、设计任务及操作条件 1、设计任务: 环氧乙烷处理能力(进料量): 6000 吨/年 生产时间: 8000 小时/年 2、操作条件 控制反应温度70~75℃ 反应压力≤0.1MPa 反应器出口pH值≥11.0 反应停留时间0.5小时 填料系数为0.85 基准温度为25℃ 物料流量取单位时间(1h)的流量 3、物料的物性参数 物料分子量 m ol g 密度 3 3 10m Kg 熔点 C? 燃烧热 mol KJ 纯度(工业一级) % 环氧乙烷44.05 1.48 -112.2 1262.8 ≥98.0 亚硫酸氢钠104.06 0.87 150.0 ≈0 5. 99 ≥ 羟乙基磺酸钠148.11 ——191 ——≥98.0 1.3、设计内容: 1、物料衡算,确定反应器的体积类型,样式及其各种参数。 2、热量衡算,确定反应器是否需要传热以及传热的方式等。 3、反应器的辅助设计 4、画出反应器的设计图

第二章 综述 牛磺酸(taurine),因最初来自牛的胆汁,故又得名牛胆酸、牛胆素,化学名称:2~氨基乙磺酸,呈白色结晶或粉末状,无毒、无臭,微酸味,溶于水,不溶于乙醇、乙醚或丙酮;熔点:328~329C (分解);分子式:372NS O H C ;结构式:3222SO CH CH N H ---,分子量:125.14,CAS:[107-35-_7]。 牛磺酸是一种结构简单的含硫氨基酸,它以游离形式大量存在于人和动物的几乎所有脏器中,其中以脑、心脏及肌肉中含量最高,是人和动物的重要营养物质,具有特殊的药理作用和生理功能,可消炎、镇痛、解热、抗惊厥、降血压、降血糖、维持正常机能、调节神经传导、调节脂类消化与吸收,并能参与内分泌活动,增强脏收缩能力,提高人体免疫力等。牛磺酸可以体内合成,但婴幼儿时期因牛磺酸合成所需CSAD 活性较低,合成量不能满足需要,必须通过食物或药物来加以补充,为此美国、日本等发达国家早已规定在全部婴幼JD-%制品中添加牛磺酸,一些保健饮品中也要适量添加牛磺酸。鉴于牛磺酸在医药和保健中的重要作用,单靠从生物体内提取牛磺酸已远远不能满足需求,所以上世纪50.年代国外便开始了人工合成牛磺酸的研究。70年代中期,国外相继推出多种化学合成牛磺酸的方法。合成法较之天然提取牛磺酸具有产量大,成本低等优点,为牛磺酸的广泛应用奠定了物质基础。目前,美、日等发达国家牛磺酸的销量很大,已超过上万吨/年,其中90% 以上用作食品添加剂,饮料行业中的消费量也呈上升趋势,逐渐成为大众化产品。而我国上世纪80年代初才开始研制并小批量生产,虽然1990年牛磺酸获准用于食品添加剂,但国内销量一直不大,主要用于出口。随着牛磺酸应用范围的不断扩大及国内外需求量的增加,近年来国内对牛磺酸合成工艺路线研究较为活跃,在借鉴国外技术的基础上,经不断探索、改进,小试收率指标已接近世界先进水平,但工业化生产水平却始终徘徊在52—62%之间,有的企业生产水平甚至更低,导致成本高,效益低,严重制约了牛磺酸的生产和发展。为此,相关企业和科研人员有必要对以往的合成工艺路线进行归纳,比较和分析,达到相互借鉴,进一步改进和完善牛磺酸合成工艺的目的。 国内外尝试过的合成方法达l0种之多,根据所用原料的不同可归纳为五条合成工艺路线,具体如下:(1)乙醇胺法:用乙醇胺为原料,通过与酸反应或脱水环合,再与亚硫酸盐经磺化反应制得牛磺酸。(细分为:酯化法、卤化法、乙撑亚胺法)(2)二氯乙烷法:用二氯乙烷为原料,与无水亚硫酸钠磺化,制得2一氯乙磺酸钠,在加热加压条件下与氨反应得2—氨基乙磺酸钠,再经盐酸酸化得牛磺酸(3)环氧乙烷法:用环氧乙烷为原料,先与亚硫酸氢钠开环加成反应制得2一羟基乙磺酸钠,然后在加压加热条件下与氨反应,制得2一氨基乙磺酸钠,再用盐酸酸化得牛磺酸(4)乙烯基烷基酰胺法:用乙烯基烷基酰胺为原料,与亚硫酸氢钠进行磺化反应后,再经水解得牛磺酸。(5)二烷基噻唑法:将2,2一二甲基噻唑烷用过氧化氢氧化制得牛磺酸。 环氧乙烷法具体的生产过程如下:(1)亚硫酸氢钠的制备 32NaHSO NaOH SO =+ (2)羟乙基磺酸钠的制备 Na SO CH HOCH NaHSO O CH CH 322322=+ (3)牛磺酸钠的制备 O H Na SO CH CH NH NH Na SO CH HOCH 232223322+=+

化工工艺设计参考资料

化工工艺设计参考资料

1 概述——化工装置设计的特性 1.1 介质特性 腐蚀性 易爆、易燃 毒性及污染环境 高温、低温 真空、高压 1.1.1 介质流体分类 1.毒性 介质毒性程度参照《职业性接触毒物危害程度分级》的规定分为四级,其最高容许浓度分别为: Ⅰ级(极度危害)小于等于0.1mg/m3,GB50316中A1类 Ⅱ级(高度危害)0.1~1.0mg/m3,GB50316中A2类 Ⅲ级(中度危害)1.0~10mg/m3,GB50316中A2类 Ⅳ级(轻度危害)大于10mg/m3。GB50316中A2类

2.可燃易燃性 可燃气体的火灾危险性分类见下表。 可燃气体的火灾危险性分类 GB50160-92《石油化工企业设计防火规范》中对液化烃,可燃液体的火灾危险性如何分类? 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类见下表。 3.耐腐蚀性等级分类 酸、碱、尿素、NH3、氢、氧、氯离子、硫化氢汽、CO2汽等在不同温度不同浓度下的腐蚀性。 耐腐蚀等级分类 4. GB 50316-2000《工业金属管道设计规范》中对流体的分类 A1类流体category A1 fluid 在本规范内系指剧毒流体,在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中,

被人吸入或与人体接触时,能造成严重中毒,脱离接触后,不能治愈。相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044中Ⅰ级(极度危害)的毒物。 A2类流体category A1 fluid 在本规范内系指有毒流体,接触此类流体后,会有不同程度的中毒,脱离接触后可治愈。相当于《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044中Ⅱ级及以下(高度、中度、轻度危害)的毒物。 B类流体category B fluid 在本规范内系指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体,这些流体能点燃并在空气中连续燃烧。 D类流体category D fluid 指不可燃、无毒、设计压力小于或等于1.0MPa和设计温度介于-20~186℃之间的流体。 C类流体category C fluid 系指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体。 1.2 生产特性 要求连续稳定(大型装置一、二年才停车检修),开停车耗时、化钱。 1.3 设计特性 要求物料与热量的基本平衡 工艺流程复杂,控制要求很高 各专业、各设计环节都涉及安全因素内容 设备和管道材料种类多、针对性强 1.4众多的标准和规范 2 化工厂建设及化工设计的程序 规范的项目建设程序需通过项目建议、可行性研究、初步设计直至施工图设计等几个阶段。 2.1 项目建议书 项目建议书是基本建设程序中最初阶段的工作,是对建设项目的轮廓设想和立项的先导,是为建设项目得以立项而提出的建议。文件内容包括市场初步分析、原材料供应、产品规模、初步厂址、预计投资和效益等内容。其重点是论述项目建设的必要性。

化工工艺设计基本要素

化工工艺设计基本要素(适合初学者) 1. 概述 1.1 要建设一个化工厂,必须具有一批化工工艺专业技术人员,这批化工工艺专业技术人员必须具备下列基本条件。 ①掌握化工基本理论:如化工热力学、流体力学、传热、传质、化学反应动力学(化学反应工程)。 ②掌握化工工艺设计方法和技能 工艺设计的任务、设计范围、工艺设计人员职责。 化工基本理论的应用(化工设计方法)。 工艺设计基本程序(工艺设计技能)。 工艺设计的成品文件(内容及深度)。 工艺设计的质量保证程序。 ③熟悉环保、安全、消防等方面的法规,如: HG20667-1986 化工建设项目环境保护设计规定 SH3024-95 石油化工企业环境保护设计规范 HG20571-95 化工企业安全卫生设计规定 SH3047-93 石油化工企业职业安全卫生设计规范 GBJ16-87(2001版) 建筑设计防火规范 GB50160-92(1999版) 石油化工企业设计防火规范 GB50058-92 爆炸和危险性环境电力装置设计规范 ④一定的工作经验 1.2 化工建设项目阶段 1.2.1 建设项目阶段的划分以工程公司为主体,通常分为三个阶段 项目前期:项目建议书→ 批准后即为立项 可行性研究报告→ 批准后即可展开工程设计 工程设计:按国内审批要求分为:初步设计→ 批准后建设单位即可开工。 施工图设计 按国际常规做法分为:基础设计、详细设计 施工、安装、试车、性能考核及国家验收(验收后工厂投入正常运行) 1.2.2 建设项目阶段的划分以建设单位为主体,通常分为四个阶段 项目前期、工程设计、工程建设、工厂投入生产 2. 工艺设计的内容和深度 2.1 工艺设计的文件包括三大内容: 文字说明(工艺说明)、图纸、表格 2.1.1 文字说明(工艺说明) 1)工艺设计的范围。 设计基础:生产规模、产品方案、原料,催化剂,化学品,公用工程燃料规格、产品及 副产品规格。 2)工艺流程说明:生产方法、化学原理、工艺流程叙述。原料、催化剂、化学品及燃料消耗定额及消耗量。 3)公用工程(包括水、电、汽、脱盐水、冷冻、工艺空气、仪表空气、氮气)消耗定额及消耗量。 4)三废排放:包括排放点、排放量、排放组成及建议处理方法 5)装置定员

(完整版)化工厂的设计步骤

化工车间(装置)工艺设计的程序及设计内容 化工车间(装置)设计是化工厂设计的最基本的内容,也是初学者必须首先掌握的。因此,本节着重介绍化工车间(装置)工艺设计内容和程序。下面按工作程序介绍车间工艺设计的内容。 一、设计准备工作 (l)熟悉设计任务书。全面深入地正确领会设计任务书提出什么要求,又提供了什么情况,这都是设计的依据,必须熟记、贯彻实施。(2)了解化工设计以及工艺设计包括哪些内容,其方法步骤如何。参照设计进度订出个人工作计划。 (3)查阅文献资料。按照设计要求,主要查阅与工艺路线、工艺流程和重点设备有关的文献资料,并摘录笔记。此外,还应对资料数据加工处理,对文献资料数据的适用范围和精确程度应有足够的估计。(4)收集第一手资料。深入生产与试验现场调查研究,尽可能广泛地收集齐全可靠的原始数据并进行整理,这对搞好整个设计来说是一项很重要的基础工作。 二、方案设计 这个阶段的任务是确定生产方法和生产流程,它们是整个工艺设计的基础。要求运用所掌握的各种资料,根据有关的基本理论进行不同生产方法和生产流程的对比分析。这个阶段的工作可以培养分析、归纳和理论联系实际的能力。 三、化工计算

化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算三个内容。要完成的任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。经验表明,在化工计算阶段会用到大量的基本理论、基本概念和基本技能(数据处理、计算技能、绘图能力等)。 四、车间布置设计 这是工艺人员的主要设计任务之一,它也是决定车间面貌的又一个重要设计项目。布置设计的主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置,相应地确定厂房或框架的结构型式。 当化工计算结束,绘出工艺流程图之后就可以进行车间布置设计,完成之后要绘制平面与立面的车间布置图。设计方法除了常用的摆纸块法之外.现在广泛采用模型设计的方法。 五、化工管路设计 管路配置设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管件及各种管架的位置,以满足工艺生产的要求。应注意节约管材,便于操作、检查和安装检修,而且做到整齐美观。 六、提供设计条件 设计条件内容包括总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、空调、给排水、工业炉等非工艺专业的设计条件。 设计条件是各专业据以进行具体设计工作的依据,因此提好设计条件

化工安全工程课程设计

课程设计成果说明书 题目:炼油厂设计和工艺安全设计 学生姓名:XXXXX 学号:XXXXXXXXXX 学院:石油化工学院 班级:A10安工 指导教师:叶继红 浙江海洋学院教务处 2013年1月11日

浙江海洋学院课程设计任务书2013—2014学年第1学期

浙江海洋学院课程设计成绩评定表 2013—2014学年第1学期 摘要:化工厂的规范设计和安全防范措施直接影响到化工厂功能、作用的发挥及生产运营的安全。本文

根据安全设计标准、部门规章、规范等对化工厂选址、总体布局、区域规划及装置和设备等进行平面布置设计;并对生产工艺进行危险性分析、对工艺管道及仪表进行选型及采用危险性与可操作性研究分析法对化工设备进行安全分析;同时对储罐区的储存设备安全容量、安全布置、装卸工艺等进行分析与设计。 关键词:化工厂;平面布置;化工工艺;储存设备 Abstract:The standard design and safety measures of chemical factory directly affect the function and the safety operation of the chemical factory. According to the safety design standard, department regulations, standard to design the chemical site, the overall layout, regional planning, fixtures and equipment layout; also the production processes was performed risk analysis, process piping was carried out the selection, and used HAZOP to analyze the safety of chemical equipment; and the storage tank area safety capacity, safety arrangements, handling technology was analyzed and designed. Key words:Chemical Factory ; Overall Layout; Chemical Process ; Storage Tank

setm0002 石油化工厂蒸汽系统设计技术规定

设计标准 SETM 0002-2002 实施日期2002年4月11日中国石化工程建设公司 石油化工厂蒸汽系统 设计技术规定 第 1 页共 9 页 目次 1 总则 2 蒸汽系统的类型、组成和蒸汽负荷的统计 3 蒸汽系统的拟定 4 蒸汽系统的控制 5 冷凝水的回收 4 全厂蒸汽平衡图(或表)的绘制 5 冷凝水的回收 6 全厂蒸汽平衡图/表的绘制 1 总则 1.1 目的 蒸汽系石油化工厂的重要二次能源,主要供工艺生产加热及动力用。其系统是否合理、可靠,是直接影响生产的一个重要环节,因此合理地拟定全厂蒸汽及冷凝水回收系统,是热工专业设计的一项重要内容,也是编制本规定的目的。 1.2 范围 适用于大、中型石油化工厂全厂蒸汽系统的设计,小型石化厂可参考执行。1.3 相关文件、引用标准 GB 12241 《安全阀一般要求》 HG/T20521 《化工系统蒸汽设计规定》 SHJ3 《石油化工厂合理利用能源设计导则》 2 蒸汽系统的类型、组成和蒸汽负荷的统计 2.1 蒸汽系统的类型

蒸汽系统一般可分三种类型。 1)纯供热系统或称集中供热系统 本系统的特点是各装置无副产蒸汽,也无其它汽源,均由工厂集中的锅炉房或热电站供汽,所供蒸汽主要供蒸汽加热用,或者只有少数蒸汽供驱动用。 2)热功(电)合产系统 此时工厂中有一个主要装置生产过程中产生大量副产蒸汽,因此该装置采取热功合产方式,除供应本装置用汽外,同时可供周围装置或全厂生产用汽,如大、中型乙烯化工厂的蒸汽系统。 3)介于1)、2)两者之间的系统 有全厂集中供热系统,又有热功合产系统(在装置内部)相结合的蒸汽系统。2.2 由于石油化工厂的蒸汽系统已从纯供热系统发展到热功合产系统或联合系统。因此全厂性蒸汽系统的拟定已不单单是一项装置外部系统的工作,而是一项装置内外相结合的工作,因此本规定同时阐述了装置内部和全厂两部分蒸汽系统的拟定原则。 2.3 蒸汽负荷按使用分类 1)动力用户 指驱动机、泵用的蒸汽负荷,由于选用的原动机类型不同,其乏汽可以再利用(如背压式汽轮机),或成为冷凝水回收(如凝汽式汽轮机)或无法利用而排空(如往复式汽泵及锻锤用汽)。 2)工艺加热用户 指供工艺间接加热用的蒸汽,一般其蒸汽冷凝水均能回收。 3)工艺耗汽户 指工艺使用后,冷凝水不能回收的用户,如化学反应过程用汽、直接加热用汽、蒸汽喷射器及物料雾化用汽等。 4)采暖通风及生活用汽户 其中部分间接加热的用汽冷凝水可以回收,直接加热的则无法回收。 5)其它用汽户 这些用汽户本身不用汽,仅仅改变蒸汽参数,供其它等级的蒸汽用户使用,如蒸汽蓄热器、蒸汽减温减压器等。严格地说,背压机以及抽汽机的抽汽部分也属于此类,因其取自系统的蒸汽使用后仅改变了参数,仍能以较低参数的蒸汽形态返回系统。2.4 全厂蒸汽负荷的统计和蒸汽平衡 全厂蒸汽负荷的统计和蒸汽平衡应按不同参数列出,并按下列要求进行。 2.4.1 所有用户均应列入输入(即用汽量)、输出(即排汽量)和冷凝水回收量三栏数据,但前述2.3-2)~2.3-4)类负荷无输出,仅第2.3-1)、2.3-5)类负荷有部分

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