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1、工藝流程圖 3 1概述 化工生產的認識 1 什么是化工 化學工業 化學工程 化學工藝都簡稱化工 2 什么是化工生產 化工生產就是用化學方法改變物質組成 結構或制成目標產物的過程 3 什么是化工生產過程 一種產品再生產過程中 從原料到成品 往往需要幾個或幾十個加工過程 這些過程就是化學工藝的生產過程 簡稱化工過程 3 1概述 化工生產過程步驟 1 原料預處理 依據化學反應要求對原料進行處理 多為物理過程 固體原料破碎 磨細和篩分 2 化學加工3 產物后處理 蒸餾 吸收 萃取 結晶等 由上述所見 化工生產可視為由物理過程和化學過程兩類過程組成 考慮到被加工物料的不同形態 過程原理和采用方法的差異
2、可將物理過程進一步細分為一系列的遵循不同物理定律 具有某種功用的基本操作過程 稱之為化工單元操作 3 1概述 從原料開始 物料流經一系列有管道連接的設備 經過包括物質和能量轉換的加工 最后得到預期的產品 將實施這些轉換所需要的一系列功能單元和設備有機組合的次序和方式 成為化工工藝流程 簡稱工藝流程 3 1概述 工藝流程圖是用來表達生產工藝流程的設計圖紙文件 工藝流程圖 工藝方塊圖 物料流程圖 施工流程圖 帶控制點的工藝流程圖 這幾種圖由于要求不同 其內容和表達的重點也不一致 但彼此之間卻有著密切的聯系 在工藝路線選定后 進行概念性設計時完成 不編入設計文件 在初步設計階段 完成物料衡算時繪制
3、在方案流程圖的基礎上繪制的內容較為詳細的一種工藝流程圖 3 2方案流程圖 3 2 1方案流程圖又稱工藝方塊圖 為描述化工生產過程 工程上通常用方塊 矩形 表示所需單元操作 反應過程 用箭頭表示物料流動方向 把從原料開始到最終產品所經過的生產步驟以圖示的方式表達出來 這種工藝流程圖就成為工藝方塊圖 3 2工藝方塊圖 3 2 1工藝方塊圖的作用及內容 作用 表達物料從原料到成品或半成品的工藝過程 及所使用的設備和機器 用于設計開始時的工藝方案的討論 也可作為施工流程圖的設計基礎 內容 設備 用示意圖表示生產過程中所使用的機器 設備 用文字 字母 數字注寫設備的名稱和位號 工藝流程 用工藝流程線及文
4、字表達物料由原料到成品或半成品的工藝流程 3 2工藝方塊圖 設備 設備位號 工藝流程線 用文字表明流程情況 某物料殘液蒸餾處理的工藝方案流程圖 3 2工藝方塊圖 3 2 2分析工藝方塊圖 3 2工藝方塊圖 3 2 2分析工藝方塊圖 1 從圖中可以看出該工藝流程的原料為空氣 產物為氧氣 副產物是氮氣及氬氣 2 設備有空氣過濾器 空氣壓縮機 空冷 水冷裝置 分子篩 冷箱系統 主換熱器 膨脹機 分餾塔 氮氣壓縮機 氧氣壓縮機及儲罐 3 2工藝方塊圖 3 2 2分析工藝方塊圖 3 設備的作用 空氣過濾器用于過濾空氣中的雜質 空氣壓縮機壓縮空氣提供原料 空冷 水冷裝置使空氣降溫并分離冷凝水 分子篩凈化壓
5、縮空氣 冷箱系統由主換熱器 膨脹機 分餾塔組成 氧氣壓縮機將分餾得的氧氣輸入氧氣儲罐 氧氣儲罐主要是儲存氧氣其次降低氣流脈動 起緩沖作用 氮氣壓縮機及儲罐將分餾得的氮氣輸入氮氣儲罐 氬氣儲罐將分餾得的氬氣輸入氬氣儲罐 3 2工藝方塊圖 3 2 3工藝方塊圖的繪制 按照工藝流程的順序 把設備和工藝流程線自左至右地展開畫在一個平面上 并加以必要的標注和說明 設備畫法 設備位號及名稱的注寫 工藝流程線的畫法 用細實線畫出設備的大概輪廓和示意圖 一般不按比例 但應保持它們的相對大小 用粗實線來繪制主要物料的工藝流程線 用箭頭標明物料的流向 并在流程線的起始和終了位置注明物料的名稱 來源或去向 3 2工
6、藝方塊圖 3 2 3工藝方塊圖的繪制 工藝方塊圖繪制的步驟1 根據原料轉化為產品的順序 自左向右 從上到下用細實線繪出反映單元操作 反應過程或車間 設備的矩形 次要車間或設備按需要可以忽略 要保持它們的相對大小 同時各矩形間應保持適當的位置 以便布置工藝流程線 2 用帶箭頭的細實線在各矩形間繪出物料的工藝流程線 箭頭的指向要和物料的流向一致 并在起始和終了處用文字注明物料的名稱或物料的來源 去向 3 若兩條工藝流程線在圖上相交而實際并不相交應在相交處將其中一條線斷開繪出 4 流程線可加注必要的文字說明 如原料來源 產品 中間產物 廢物去向等 3 2工藝方塊圖 3 2 3工藝方塊圖的繪制實例 1
7、 首先用細實線繪制方塊 每個方塊間要有一定間隔 以便標注流程線 2 在方塊內標注單元操作 或工段 設備 名稱 3 2工藝方塊圖 3 2 3工藝方塊圖的繪制實例 3 用帶箭頭的細線繪制出物料的工藝流程線 當工藝流程線交叉時其中要有一個要斷開 4 標注物料在流程中的參數 壓力 溫度 3 2工藝方塊圖 3 2 4工藝方塊圖識讀 常見的工藝方塊圖大多為系統工藝方塊圖 即指化工生產過程中某一個工藝系統的工藝方塊圖 識讀的目的主要是了解該工藝系統流程原理概略 了解有原料到產品過程中各物料的流向和經歷的加工步驟 了解該系統的單元操作 化學反應過程或主要設備的功能及其相互關系 能量的傳遞和利用情況 副產物和
8、三廢 的處理及排放等重要工藝和工程信息 為今后的專業學習 生產操作提供幫助 3 2工藝方塊圖 3 2 4工藝方塊圖識讀 識讀的步驟是 1 了解原料 產品的名稱或其來源 去向 2 按工藝流程次序 了解從原料到最終產品所經過的生產步驟 3 大致了解各生產步驟 或設備 裝置 的主要作用 3 2工藝方塊圖 3 2 4工藝方塊圖識讀 識讀實例 壓縮機 氣液分離器 除塵器 冷卻器 干燥器 空氣 圖示為空壓站方塊圖 儲氣罐 用氣單位 由圖看以看出 原料是空氣 產品為純凈空氣 空氣壓縮機壓縮后送到冷卻器 冷卻后的空氣先后送到氣液分離器和干燥器進行脫水 脫水的空氣送到除塵器經除塵后得到純凈的空氣送進儲氣罐儲存備
9、用 該壓縮站由機器和設備組成 機器指壓縮機 設備指冷卻器 氣液分離器 干燥器 除塵器 儲氣罐等設備 3 2工藝方塊圖 3 2 4工藝方塊圖識讀 提純 單體精制壓縮 冷凝 脫水干燥 單體合成 聚合 乙炔 提純 氯化氫 成品 反應熱 反應熱 由圖看以看出 原料是乙炔和氯化氫 產品為聚氯乙烯塑料 乙炔和氯化氫經分別提純后進行合成反應制取聚乙烯單體然后對聚乙烯單體進行精制 出去未反應的氯化氫 其他副反應物及雜質 將精制后的聚乙烯單體氣體壓縮 冷凝打到聚合反應所需的純度和聚集狀態 聚合后所得的聚氯乙烯塑料顆粒和水的懸浮液經脫水 干燥后即可得到聚氯乙烯塑料產品 3 3物料流程圖 PFD圖 物料流程圖是在方
10、案流程圖的基礎上 用圖形與表格相結合的形式 反映設計中物料衡算和熱量衡算結果的圖樣 在方案流程圖上增加以下內容 在設備位號及名稱的下方加注設備特性數據或參數 如 換熱設備的換熱面積 塔設備的直徑 高度 貯罐的容積 機器的型號等 在流程的起始處以及使物料產生變化的設備后 列表注明物料變化前后其組分的名稱 流量 kg h 摩爾分數 等參數及各項的總和 實際書寫項目依具體情況而定 表格線和指引線都用細實線繪制 3 3 1認識PFD圖 3 3物料流程圖 物料變化前后 設備特性數據或參數 3 3物料流程圖 PFD圖 3 3 1認識PFD圖 例 3 3物料流程圖 PFD圖 以上固定連續汽化法造氣的部分PF
11、D圖的內容如下 1 若干代表生產設備的外形輪廓圖 帶流向的流程線 物料說明表 包括物料名稱 流量 含量 及標題欄 2 除了標注設備名稱及位號外 還標注設備性能參數 如圖中設備為煤氣發生爐 位號65104 直徑3 8m 3 標注物料狀態參數 如原料煤粒度4 50mm 蒸汽比為5 8kg m3 煤氣出煤氣發生爐溫度680 等 3 3物料流程圖 PFD圖 3 3 2分析PFD圖 3 3物料流程圖 PFD圖 3 3 2分析PFD圖 PFD圖內容 PFD圖的標注特點 1 標注裝置或工段的名稱及位號 特性參數 面積 直徑 容積 型號 2 標注帶流向的流程線 在流程線旁標注物料的狀態參數 壓力 溫度 3 對
12、于物料發生變化的設備 要從其流程線上引線 對物料組分列表說明 表示該物料組分發生了變化 名稱 流量 含量等 每項均應標出合計數 代表生產設備的外形輪廓 設備的名稱及位號 設備的性能參數 帶流向的流程線 物料說明表 物料參數 及標題欄 3 3物料流程圖 PFD圖 PFD圖的標注方式 1 設備的名稱 位號及參數 3 3物料流程圖 PFD圖 PFD圖的標注方式 1 設備的名稱 位號及參數 3 3物料流程圖 PFD圖 PFD圖的標注方式 1 設備的名稱 位號及參數 參數 面積F直徑 容積V熱量Q 3 3物料流程圖 PFD圖 PFD圖的標注方式 2 物料工藝參數 如溫度 壓力 在流程線旁邊標出 3 3物
13、料流程圖 PFD圖 PFD圖的標注方式 3 物料組分標注 注明物料變化前后的組分名稱 流量 含量 3 3物料流程圖 PFD圖 3 3 3繪制PFD圖 1 PFD圖的繪制規定 繪制PFD時 一般以車間 工段或設備裝置為單元進行繪制 設備外形不一定按比例繪制 可僅畫出設備的外形輪廓 采用加長2號或3號幅面變長的圖幅 也可以采用其他圖幅 3 3物料流程圖 PFD圖 3 3 3繪制PFD圖 1 PFD圖的繪制規定 3 3物料流程圖 PFD圖 2 PFD圖的繪制步驟 以某車間制取濃硝酸PFD圖為例 3 3物料流程圖 PFD圖 2 PFD圖的繪制步驟 以某車間制取濃硝酸PFD圖為例 3 3物料流程圖 PF
14、D圖 3 PFD圖的繪制實例 以殘夜蒸餾系統物料流程圖為例 3 3物料流程圖 PFD圖 3 3 3識讀PFD圖 步驟 1 識讀標題欄 2 原料 產品 設備 位號 名稱 參數 作用 3 流程線及物料狀態參數 4 物料進出設備前后的組分變化 回顧工藝方塊圖的識讀 3 3物料流程圖 PFD圖 3 3 3識讀PFD圖 實例 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 施工流程圖的內容 設備示意圖 帶接管口的設備示意圖 注寫設備位號及名稱 管道流程線 帶閥門等管件和儀表控制點 測溫 測壓 測流量及分析點等 的管道流程線 注寫管道代號 對閥門等管件和儀表控制點的圖例符號的說明 標題欄 管道儀表流程圖也稱施工流程圖 是
15、在方案流程圖的基礎上繪制的內容較為詳盡的一種工藝流程圖 是設計 繪制設備布置圖和管道布置圖的基礎 又是施工安裝和生產操作時的主要參考依據 在施工流程圖中應把生產中涉及的所有設備 管道 閥門以及各種儀表控制點等都畫出 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 3 4 1設備的畫法與標注 在施工流程圖中 設備的畫法與方案流程圖基本相同 對于兩個或兩個以上的相同設備一般只畫一個 施工流程圖中每個工藝設備都應編寫設備位號并注寫設備名稱 與方案流程圖中的設備位號應該保持一致 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 3 4 2管道流程線的畫法及標注 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 管道流程線要用水平和垂直線表示 注意避免穿
16、過設備或使管道交叉 在不可避免時 則將其中一管道斷開一段 管道轉彎處一般畫成直角 管道流程線上應用箭頭表示物料的流向 圖中的管道與其他圖紙有關時 應將其端點繪制在圖的左方或右方 并用空心箭頭標出物料的流向 進或出 在空心箭頭內注明與其相關圖紙的圖號或序號 在其上方注明來或去的設備位號或管道號或儀表位號 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 施工流程圖中的每條管道都要標注管道代號 橫向管道的管道代號注寫在管道線的上方 豎向管道則注寫在管道線左側 字頭向左 工段號按工程規定填寫 采用兩位數字 從01開始 至99為止 管段序號采用兩位數字 從01開始 至99為止 相同類別的物料在同一主項內以流向先后為序
17、順序編號 隔熱或隔音的功能 管路的使用溫度范圍 管道等級代號 管道尺寸一般標注公稱通徑 以mm為單位 注數字 不注單位 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 3 4 3閥門等管件的畫法與標注 管道上的管道附件有閥門 管接頭 異徑管接頭 彎頭 三通 四通 法蘭 盲板等 這些管件可以使管道改換方向 變化口徑 可以連通和分流以及調節和切換管道中的流體 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 3 4 3閥門等管件的畫法與標注 在施工流程圖中 管道附件用細實線按規定的符號在相應處畫出 閥門圖形符號尺寸一般為長為6mm 寬為3mm或長為8mm 寬為4mm 為了安裝和檢修等目的所加的法蘭 螺紋連接件等也應在施工流程圖中畫
18、出 管道上的閥門 管件要按需要進行標注 當它們的公稱直徑同所在管道通徑不同時 要注出它們的尺寸 當閥門兩端的管道等級不同時 應標出管道等級的分界線 閥門的等級應滿足高等級管的要求 對于異徑管標注大端公稱通徑乘以小端公稱通徑 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 3 4 4儀表控制點的畫法與標注 在施工流程圖上要畫出所有與工藝有關的檢測儀表 調節控制系統 分析取樣點和取樣閥 組 儀表控制點用符號表示 并從其安裝位置引出 符號包括圖形符號和字母代號 它們組合起來表達儀表功能 被測變量 測量方法 儀表的圖形符號 檢測 顯示 控制等儀表的圖形符號是一個細實線圓圈 其直徑約為10mm 圈外用一條細實線指向工藝
19、管線或設備輪廓線上的檢測點 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 儀表安裝位置的圖形符號 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 儀表位號 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 施工流程圖一般采用A1圖幅 橫幅繪制 特別簡單的用A2圖幅 不宜加寬和加長 附注的內容是對流程圖上所采用的 除設備外的所有圖例 符號 代號作出的說明 3 4 5圖幅和附注 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 一 看標題欄和圖例中的說明 3 4 6施工流程圖的閱讀 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 二 掌握系統中設備的數量 名稱及位號 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 三 了解主要物料的工藝施工流程線 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 四 了解其它物料的工藝施工流程線 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 物料代號 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 A1A 管道材質的類別 順序號 管道等級 管道的公稱壓力 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 管道材質類別 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 管道公稱壓力等級 3 4管道儀表流程圖 PFD圖 隔熱及隔聲代號 3 4管道儀表流程圖 PFD圖
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