工艺流程图设计的基本步骤.ppt

Chemical Process Design,Institute of Chemical Engineering,Process Diagram,工艺流程图设计的基本步骤 1. 作工艺流程草图或示意图（方框图） 2. 作工艺物料流程图（物料衡算图）PFD 3. 作带控制点的工艺流程图 PID,Introduction to Chemical Process Design,“Got a few problems going from lab-scale up to full-scale commercial”,,Equipment Description C-101 Feed Air Compressor E-101 Reactor Preheater E-102 Condenser E-103 Reboiler E-104 Condenser E-105 Reboiler E-106 Condenser P-101A/B Water Pump P-102A/B Reflux Pump,P-103A/B Reflux Pump R-101 Packed Bed Reactor T-101 Acrolein Absorber T-102 Water Distillation Tower T-103 Propylene Distillation Tower T-104 Acrolein Distillation Tower V-101 Reflux Vessel V-102 Reflux Vessel V-103 Reflux Vessel,Propylene (Stream 2), steam (Stream 4),and compressed air (Stream 6) are mixed and heated to 150 ºC. The resultant stream (Stream 8) is sent to a catalytic packed bed reactor where propylene and oxygen react to form acrolein. The reactor effluent is quickly quenched to 50 ºC with deionized water (Stream 13) to avoid further homogeneous oxidation reactions. Stream 12 is then sent to an absorber, T-101, where it is scrubbed with water and acrolein is recovered in the bottoms (Stream 15). The off gas, Stream 14, is sent to an incinerator for combustion. Stream 15 is then distilled in T-102 to separate acrolein and propylene from water and acrylic acid. The bottoms (Stream16) consisting of wastewater and acrylic acid are sent to waste treatment. The distillate (Stream 17) is sent to T-103 where propylene is separated from acrolein and the remaining water in the system. The distillate from T-103, contains 98.4% propylene. The possibility of recycling this stream can be investigated. The bottoms (Stream 19) is then sent to T-104 where acrolein is separated from water. Stream 21 is sent to waste treatment, and the distillate (Stream 20) consists of 98% pure acrolein.,初步设计（Preliminary Design）,,,施工图设计 Detailed Design,,,,M01,V02,V03,P01,P02,P03,R01,R02,E01,V02 P01 M01 V03 P02 R01 E01 P03 R02 环己酮肟中间槽 环己酮肟进料泵 混合器 环己酮肟溶解槽 循环泵 反应器 冷却器 循环泵 熟化反应器,,V02 P01 M01 V03 P02 R01 E01 P03 R02 环己酮肟中间槽 环己酮肟进料泵 混合器 环己酮肟溶解槽 循环泵 反应器 冷却器 循环泵 熟化反应器,正己烷蒸汽,,,阀 组,第五章 化工工艺流程设计,5.1 概 述,5.2 工艺方案流程图,5.3 物料流程图,5.4 带控制点的工艺流程图,第五章 化工工艺流程设计,一. 工艺流程设计的目的和任务 目的：用图解形式来表达整个生产工艺过程 任务：（1）确定生产工艺流程中各个过程的 具体内容、顺序和组织形式。

（2）绘制工艺流程图5.1 概 述,工艺流程图是用来表达化工生产工艺流程的设计文件,工艺流程图,方案流程图,物料流程图,施工流程图 （带控制点的工艺流程图）,,这几种图由于要求不同，其内容和表达的重点也不一致，但彼此之间却有着密切的联系在工艺路线选定后，进行概念性 设计时完成，不编入设计文件,在初步设计阶段，完成物料衡算 时绘制,在方案流程图的基础上绘制的内 容较为详细的一种工艺流程图,,作用：表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，及所使用的设备和机器用于设计开始时的工艺方案的讨论，也可作为施工流程图的设计基础内容： ①设备——用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号 ②工艺流程——用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品或半成品的工艺流程5.2 方案流程图,5.2.1 方案流程图的作用及内容,,5.2 方案流程图,设备,设备位号,工艺流程线,用文字表明流程情况,某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图,,,5.2 方案流程图,5.2.2 方案流程图的画法,按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左至右地展开画在一个平面上，并加以必要的标注和说明设备画法,设备位号及名称的注写,工艺流程线的画法,用细实线画出设备的大概轮廓和示意图，一般不按比例，但应保持它们的相对大小。

用粗实线来绘制主要物料的工艺流程线，用箭头标明物料的流向，并在流程线的起始和终了位置注明物料的名称、来源或去向5.3 物料流程图,物料流程图是在方案流程图的基础上，用图形与表格相结合的形式，反映设计中物料衡算和热量衡算结果的图样在方案流程图上增加以下内容： 在设备位号及名称的下方加注设备特性数据或参数 如：换热设备的换热面积； 塔设备的直径、高度； 贮罐的容积； 机器的型号等 在流程的起始处以及使物料产生变化的设备后，列表注明 物料变化前后其组分的名称、流量（kg/h）、摩尔分数（%） 等参数及各项的总和，实际书写项目依具体情况而定 表格线和指引线都用细实线绘制5.3 物料流程图（PFD）,物料变化前后,,,设备特性数据 或参数,,,5.4 带控制点的工艺流程图,施工流程图的内容： 设备示意图：带接管口的设备示意图，注写设备位号及名 称； 管道流程线：带阀门等管件和仪表控制点（测温、测压、测 流量及分析点等）的管道流程线，注写管道代号； 对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明； 标题栏带控制点的工艺流程图也称施工流程图，是在方案流程图的基础上绘制的内容较为详尽的一种工艺流程图 是设计、绘制设备布置图和管道布置图的基础，又是施工安 装和生产操作时的主要参考依据。

在施工流程图中应把生产中涉及的所有设备、管道、阀门 以及各种仪表控制点等都画出设备示意图,,管道流程线,,设备位号,,管道代号,,阀门,仪表,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5.4 带控制点的工艺流程图,,5.4.1 设备的画法与标注,在施工流程图中，设备的画法与方案流程图基本相同 与方案流程图不同的是：对于两个或两个以上的相同设 备一般应全部画出 施工流程图中每个工艺设备都应编写设备位号并注写设备 名称与方案流程图中的设备位号应该保持一致 当一个系统中包括两个或两个以上完全相同的局部系统 时，可以只画出一个系统的流程，其他系统用双点画线的 方框表示，在框内注明系统名称及其编号5.4 带控制点的工艺流程图,细实线 0.15～0.3 mm,中粗线 0.5～0.7 mm,粗实线 0.9～1.2 mm,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,喷淋管,伴热（冷）管道,同心异径管,管线宽度与其相接的新管线宽度相同,原有管线,柔性管,气动信号线,翅片管,电动信号线,,仪表管道,管道隔热层,引线、设备、管件、阀门、仪表等图例,夹套管,其他物料管道,电伴热管道,主要物料管道,名称,图例,名称,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,图例,5.4.2 管道流程线的画法及标注,,5.4 带控制点的工艺流程图,管道流程线要用水平和垂直线表示，注意避免穿过设备或使管道交叉，在不可避免时，则将其中一管道断开一段，管道转弯处一般画成直角。

a) 管道相连 (b) 管道交叉,管道流程线上应用箭头表示物料的流向 图中的管道与其他图纸有关时，应将其端点绘制在图的左方或右方，并用空心箭头标出物料的流向（进或出），在空心箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来或去的设备位号或管道号或仪表位号进,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,出,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5.4 带控制点的工艺流程图,施工流程图中的每条管道都要标注管道代号 横向管道的管道代号注写在管道线的上方; 竖向管道则注写在管道线左侧，字头向左工段号按工程规 定填写，采用两 位数字，从01开 始，至99为止,管段序号采用两 位数字，从01开 始，至99为止， 相同类别的物料 在同一主项内以 流向先后为序， 顺序编号,,,,,隔热或隔音的功能,管路的使用温度范围,管道等级代号,,管道尺寸一般 标注公称通径， 以mm为单位， 注数字，不注 单位,5.4 带控制点的工艺流程图,5.4.3 阀门等管件的画法与标注,管道上的管道附件有阀门、管接头、异径管接头、弯头、三通、四通、法兰、盲板等这些管件可以使管道改换方向、变化口径，可以连通和分流以及调节和切换管道中的流体。

截止阀,闸阀,球阀,直流截止阀,螺纹管帽,管端盲板,管帽,法兰连接,管端法兰(盖),鹤管,三通截止阀,三通球阀,四通球阀,四通旋塞阀,,5.4 带控制点的工艺流程图,5.4.3 阀门等管件的画法与标注,在施工流程图中，管道附件用细实线按规定的符。