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化工工艺流程设计基础知识 工艺流程

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工艺流程(化学工艺流程设计的基本知识)
工艺设计是工艺设计的核心 。
工艺设计的成品用图形(形象化、具体化)表示——工艺流程图，反映了化工生产从原料到产品的全过程中，物料和能量的变化，物料的流向，生产中所经历的过程以及所使用的设备和仪表 。
流程图集中概括了整个生产过程 。相同的化学产品可以由不同的原料通过不同的生产路线生产 。即使使用相同的原料，也可以采用不同的生产路线，同一生产路线可以采用不同的工艺流程 。
选择生产路线就是选择生产方法，这是决定设计质量的关键 。如果一个产品只有一种生产方式 ， 就没有必要选择；如果有几种不同的生产方法，要逐一分析研究，通过各方面的比较，选出最佳的生产方法，作为下一步工艺设计的依据 。
◆◆◆生产方法和工艺流程的选择原则
可靠性:
工艺是否顺利，生产是否安全，工艺是否稳定，消耗定额、生产能力、产品质量和三废排放是否达到预定目标 。
适用性:
适应特定环境、资源和技术的接收能力 。
技术的合理性:
技术的生命周期:投资期、成长期、成熟期和衰退期 。所选技术应该处于成长期 。
先进性:
技术先进、经济合理可行 ， 应选择低物料损耗、低循环、低能耗、循环利用性好的生产方法 。
◆◆◆◆原料路线的选择
一个工业项目的产品可以从几种原料中?。紫扔龅降奈侍馐茄≡衲闹衷?。
(1)可靠性:需要保证在其服务期内有足够的、稳定的原材料来源 。
比如，如果是矿石原料，就要看它的储量、品位、开采情况 。
对于以加工后的原材料和零部件为原料的工业项目，最好与供应部门达成协议，保证供应的可靠性 。
(2)经济性:在产品成本中，原材料价格是一个重要因素 。即需要详细分析各种原材料对单位成本的影响 。
原材料的价格受供求关系变化的影响很大，未来的价格要根据供求关系来预测 。
(3)合理性:这主要是指资源的综合利用是否合理 。
比如以煤、石油、天然气为主要起始原料的合理利用:在选择原料路线时，适当增加煤炭在化工中的使用比例；油改煤节约油耗是合理的 。
◆◆◆◆技术路线的选择
用某种原料生产某种产品可能有多种生产方法 ， 每种生产方法使用不同的生产设备、生产工具和技术制造工艺，即有不同的技术路线 。
每条技术路线的投资成本和日常运行成本也不同 。从技术上和经济上比较几种不同的技术路线，选择最合适的一种采用，称为技术路线选择，简称技术路线选择 。
工艺设计的内容
◆◆◆◆化工过程的一般工艺流程:
(1)确定整个工艺流程的组成确定各生产工序的具体内容、顺序和组合是工艺流程设计的基本任务 。可以用设备与物质流向的位置关系来表示 。
合成氨生产过程
己内酰胺生产过程
(二)确定各工序或流程的组成 。要用多少台、哪些设备来完成这个生产过程 ， 各种设备如何连接，从而搞清楚每台设备的作用及其主要工艺参数 。
例如合成氨工艺中的变换工段 。
确定载能介质的技术规格和流向 。
常用的载能介质:水、蒸汽、冷冻盐水、空气体(真空或压缩) 。
(3)确定操作条件和控制方向 。确定整个生产过程或每个设备的不同部分要达到和保持的操作条件 。
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1.反应器操作参数的确定
(1)温度
(2)构成
3)压力
一、反应速度
b、反应物料的相态(如七元烷基化和液相烷基化)
C.后续分离要求(希望水冷后产生气液两相)
(4)反应的转化率
一、归一化速率与所需反应时间的关系
B.不同转化率下的产品分布
C.反应系统和分离系统设备价格
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2.精馏塔工艺参数的确定
(1)塔压(本质上，这是选择塔顶和塔底温度的问题)
a、尽量避免真空操作(增加真空泵和塔的直径)
b、在常压下，可以用普通冷却水冷却 ， 所以增压不合适 。
c、对于> > 1.6MPa，无论采用低压冷冻还是高压冷却，都需要进行方案比较 。
(2)回流比
A.对于昂贵的公用事业，取常规R/Rmin的范围下限(1.11~1.24) 。
b、如果回收的冷或热可以利用，取常规R/Rmin的高限 。
C.对于产品纯度极高的精密蒸馏 ， 取较大的R/Rmin值(因为常规R/Rmin值较小，塔板数会急剧增加)
(3)产品纯度和回收率

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