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化工工艺流程设计基础知识 工艺流程( 三 )

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⑥考虑工艺的灵活性，设计设备 。
即整个工艺设计要考虑综合生产能力的弹性:要估算各工序年产量的不平衡性、所选设备的运行周期和不平衡性 ， 还要考虑生产管理和外部条件等因素造成的负荷波动 。所有这些因素通过调查和参与生产实践决定了弹性的适当范围 。
设备冗余的考虑:原则上不超过或小于设计负荷，各设备容量尽量一致，避免设备容量不平衡造成浪费 。
在考虑了整个装置的弹性和各设备的冗余后，才能进行设备选型和设计计算 。
⑦确定控制系统
需要根据流程如何连接、流程如何实现等来确定它们的控制系统 。
有必要考虑正常生产、开车、停车和维护所需的每个过程的连接方法 。此外 ， 还需要补充缺失的管道、阀门、过滤和密封系统，以及取样、吹扫、排水空和连接设施，逐步完善控制系统 。
注:在此过程中，控制水平与自动控制专业达成一致，然后设计整个过程的控制系统和仪表系统，绘制在流程图上 ， 完成PID 。
⑧逐步完善和简化设计的流程 。
应从各方面逐步完善和简化:考虑启动、停车和事故处理等问题，设置事故储罐，增加备用设备，方便必要时切换 。有时，需要设置一个装置将终止剂自动加入到聚合设备中 。
尽量简化水蒸气冷冻系统的要求，尽可能采用单一系统 。当设备本身需要使用几种不同压力的蒸汽时，对蒸汽压力的要求应尽可能简化或统一 。
尽量减少物料的流通，在可行的基础上采用新技术，提高单向转化率，简化工艺等 。
综合分析、比较和比较要尽量从实际可能出发，做出更多的工艺设计方案，然后进行综合比较，找出最佳方案作为工艺设计的结果 。
过程设计方法
首先要看确定的生产方式是正在生产或使用的成熟工艺，还是待开发的新工艺 。前者是可以借鉴但需要局部改进或局部采用新技术、新工艺的问题；后者必须在概念上为新技术的发展而设计 。
◆◆◆◆ 1.以反应过程为核心 ， 通过方案比较做出决定 。
(1)设置反应器:
应根据反应过程的特点、产品要求、物料特性和基本工艺条件 ， 决定所采用的反应器类型以及应采用连续操作还是间歇操作 。
有些产品不适合连续操作 。例如，当一个生产设备生产许多品种或品牌的产品时，使用间歇操作更方便 。
无论物料反应过程是否需要外部供能或除热，都应在反应装置上增加适当的措施 。
如果反应需要在催化剂的存在下进行，就要考虑催化反应的方式和催化剂的选择 。
一般来说，确定主要反应过程的装置往往有文献和数据可供参考，或中试结果 。现有的工业化装置可以借鉴，所以并不复杂 。
(2)设计原料预处理工艺 。
根据反应的特点，必须要求原料的纯度、温度、压力和加料方式等，以保证反应过程的实现 。
原料预处理过程:
固体:粉碎和溶解-目数，浓度和纯度 。
液体:准备和混合-浓度和均匀性 。
气体:配比、压缩-浓缩、输送
原料的预处理过程可包括诸如粉碎、筛选、制备、混合、压缩和提纯等单元操作 。这些操作过程主要是根据原料的性质和处理方法选择不同的设备进行组合 。所以设计流程不一样 。
(3)设计产品的后处理工艺 。
根据原料的特性、产品的质量要求和反应过程的特点 ， 在实际反应过程中可能出现以下情况:
①除了得到目标产物外 ， 由于副反应还产生了副产物 。
(2)由于反应时间等条件的限制，或反应平衡的限制，而为了使反应尽可能完全而有过量的组分 。
③原料中含有的杂质往往不是反应所需要的，在原料的预处理中没有除去，所以会在反应中带入产品中，或者杂质参与反应生成无用的有害物质 。
(4)产品聚集的要求也增加了后处理过程 。有些反应过程是多相的，而最终产物是固体 。
因此，用于产品纯化和分离的化学单元操作过程往往是整个过程中最复杂和最关键的部分 。
产品分离包括:
固液分离-过滤和离心
液体分离-蒸发、精馏和萃取
气液分离-吸收
产品分离中涉及的单元过程:
过滤、离心、蒸发、精馏、萃取和吸收等单元操作过程 。这些单元操作过程也应根据待分离产品的特性来设计 。
产品精炼:
产品被进一步纯化以满足产品的质量要求 。
液体精馏、浓缩和结晶
固体-重结晶

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