化工工藝設(shè)計復習精簡講義_第1頁
化工工藝設(shè)計復習精簡講義_第2頁
化工工藝設(shè)計復習精簡講義_第3頁
化工工藝設(shè)計復習精簡講義_第4頁
化工工藝設(shè)計復習精簡講義_第5頁
已閱讀5頁,還剩156頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

這個是去年韓效釗給的精簡版的PPT~我標注要考的地方去年是一定考了的,沒標注的不一定考沒考印象里面就是填空和計算1第一章緒論

一、化工工藝設(shè)計的意義和作用設(shè)計:在正式做某項工作之前,根據(jù)一定的目的要求,預先制定方法、圖樣等。化工工藝設(shè)計:是將一個化工系統(tǒng)(如一個化工廠、化工車間等)全部用工程制圖的方法描繪成圖紙、表格及必要的文字說明。也就是把工藝流程、技術(shù)裝備轉(zhuǎn)化為工程語言的過程。2四、化工廠概況1、化工廠結(jié)構(gòu)(1)人:人員配置;(2)財:資金(固定資產(chǎn)及流動資金);(3)物:物資(機器設(shè)備、材料、儀表、運輸工具等);(4)產(chǎn):生產(chǎn)(原料→產(chǎn)品);(5)供:生產(chǎn)所需要財、物(原材料、保養(yǎng)維修工具等);(6)銷:營銷(經(jīng)營銷售);(7)管:管理(各環(huán)節(jié)和諧);33、化工廠主要組成(1)生產(chǎn)部門:根據(jù)流程性質(zhì)劃分若干個車間等;(2)輔助部門:為正常生產(chǎn)提供保障的相關(guān)部門;(4)行政、生活部門:行政辦公、生活保障;(3)物流部門:供應(yīng)與銷售;4五、化工設(shè)計程序基本建設(shè):形成新的整體性固定資產(chǎn)的經(jīng)濟活動,稱為基本建設(shè)。通常講的基建就是基本建設(shè)的簡稱。5一個工程項目從設(shè)想到建成投產(chǎn),這一階段稱為基本建設(shè)階段。基本建設(shè)階段可以分為三個時期:投資決策時期,投資時期和生產(chǎn)時期。投資決策時期,主要是作好技術(shù)經(jīng)濟分析工作,以選擇最佳方案,確保項目建設(shè)順利進行和取得最佳經(jīng)濟效果。投資時期,包括談判和訂立合同、設(shè)計、施工、試運轉(zhuǎn)等階段。生產(chǎn)時期是正式投產(chǎn)后進行正常生產(chǎn)了。6基本建設(shè)工作的一般可被劃分為三個階段:編制設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計、現(xiàn)場施工其中設(shè)計階段往往分兩步:初步設(shè)計、施工圖設(shè)計基本建設(shè)工作的全部程序常被劃分為四個階段:(1)編制設(shè)計任務(wù)書(2)初步設(shè)計(3)施工圖設(shè)計(4)現(xiàn)場施工7設(shè)計任務(wù)書包含下列內(nèi)容:(1)設(shè)計項目名稱;(2)生產(chǎn)規(guī)模(主要產(chǎn)品的產(chǎn)量和品種等);產(chǎn)品方案:縱向產(chǎn)品組合、橫向產(chǎn)品組合、多種經(jīng)營。(3)建廠地點和占地面積;建廠地點:布點、選址、廠區(qū)位置8(4)建設(shè)依據(jù)(水文、地質(zhì)資料,原料及燃料供應(yīng),運輸條件,生活資料及勞動力資源等);(5)主要協(xié)作關(guān)系(協(xié)作產(chǎn)品,資源綜合利用,水、電、蒸汽用量及規(guī)格要求,運輸條件等);9(6)主要技術(shù)經(jīng)濟指標(總投資、消耗定額、成本估算和總定員);經(jīng)濟技術(shù)指標按其性質(zhì)可分為兩類:●數(shù)量指標它是計劃期內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營應(yīng)達到的數(shù)量目標,通常用絕對值表示。例如:工程項目、工程數(shù)量、建安工作量、勞動工資、固定資金、流動資金、物資設(shè)備數(shù)量、降低成本額等指標。●質(zhì)量指標它是計劃期內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營應(yīng)達到的工作質(zhì)量要求指標,通常用相對值表示。例如,勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品合格率、機械完好率、機械利用率、成本降低率指標等。●“數(shù)量指標”與“質(zhì)量指標”是對企業(yè)經(jīng)營活動的量和質(zhì)兩個方面反映,是相互促進、相互制約的。“數(shù)量指標”常常反映著工作質(zhì)量的變化,而“質(zhì)量指標”同樣也反映著工作數(shù)量的變化。例如,在增產(chǎn)不增人的情況下,產(chǎn)量的增長,必然反映著勞動生產(chǎn)率的提高和工程成本的降低。10(7)三廢治理和綜合利用;(8)建設(shè)工程分期及建設(shè)速度;(9)設(shè)計單位分工,設(shè)計速度;(10)有關(guān)技術(shù)資料;11A.工藝專業(yè)初步設(shè)計文件的內(nèi)容①初步設(shè)計說明書⑴概述說明車間設(shè)計的規(guī)格、生產(chǎn)方法、流程特點及技術(shù)先進性、可靠性和經(jīng)濟合理性;車間內(nèi)三廢治理及環(huán)境保護的措施與實際效果;車間組成、生產(chǎn)制度等。12

⑵原材料及產(chǎn)品(包括中間產(chǎn)品)的主要技術(shù)規(guī)格;⑶車間危險性物料主要物性表⑷簡述生產(chǎn)流程,寫出主反應(yīng)和副反應(yīng)方程式,主要操作指標,說明產(chǎn)品及原料的貯存、運輸方式及其有關(guān)的安全措施和注意事項;⑸主要設(shè)備的選擇與計算;⑹原材料、動力(水、電、汽、氣)消耗定額及消耗量;13

⑺成本估算(以表格形式表示)成本估算公式一覽表14

⑻生產(chǎn)定員(表)

⑼車間生產(chǎn)控制分析

⑽三廢排放量及有害物質(zhì)含量(表)15

⑾管道材料表

⑿存在問題及解決意見②表格⑴設(shè)備一覽表⑵材料表設(shè)計中懸而未決或難于定論的問題,須向有關(guān)單位提出的建議和要求等。

③圖紙⑴工藝流程圖⑵公用系統(tǒng)流程圖及平面圖⑶布置圖:設(shè)備布置圖、車間平面布置圖等163、施工圖設(shè)計A.施工圖設(shè)計的內(nèi)容在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上,完善流程圖設(shè)計和車間布置設(shè)計,進而完成管道布置設(shè)計和設(shè)備、管路的保溫及防腐設(shè)計。施工圖設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)初步設(shè)計審批意見,解決初步設(shè)計階段待定的各種問題,并以其作為施工單位編制施工組織、施工設(shè)計、施工預算和進行施工的依據(jù)。施工圖設(shè)計的內(nèi)容:文字說明、表格、圖紙施工圖設(shè)計內(nèi)容主要部分是圖紙17六、化工生產(chǎn)車間工藝設(shè)計內(nèi)容化工生產(chǎn)車間(裝置)設(shè)計是化工企業(yè)設(shè)計的核心內(nèi)容。1、生產(chǎn)方法的選擇生產(chǎn)方法即生產(chǎn)工藝路線2、工藝流程設(shè)計工藝流程設(shè)計:確定生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容、順序和組合方式,并以圖解的方式表示出整個生產(chǎn)過程的全貌。183、工藝計算化工車間工藝設(shè)計:定性定量工藝計算工藝計算是工藝設(shè)計的中心環(huán)節(jié)。工藝計算的內(nèi)容:物料衡算、能量衡算、設(shè)備計算與選型、管道計算工藝計算所得的設(shè)計成果:物料流程圖、主要設(shè)備總圖和必要部件圖、帶控制點的工藝流程圖。194、車間布置設(shè)計車間布置設(shè)計就是確定整個工藝流程中的全部設(shè)備在平面和空間中的具體位置,相應(yīng)地確定廠房或框架的結(jié)構(gòu)形式。5、化工管道設(shè)計6、提供設(shè)計條件20第二章工藝路線第一節(jié)原料路線的選擇2.1.1化學工業(yè)原料的多元化所謂原料路線:就是制造產(chǎn)品選用什么做原料的問題。

化學工業(yè)原料多元化:同一產(chǎn)品可以由不同的原料制造,同一原料也可以制造出不同的產(chǎn)品。

氨氰酸石油、天然氣H2CH4,NH3H2NH3+CONaCN煤炭、焦碳石油化學工業(yè)非石油化學工業(yè)218、工藝專業(yè)的主要設(shè)計內(nèi)容●工藝流程設(shè)計——工藝管道及儀表流程圖●工藝設(shè)備設(shè)計●化工廠布置設(shè)計——設(shè)備布置圖●化工管路設(shè)計——管道布置圖●材料統(tǒng)計●工藝路線設(shè)計●物料衡算和能量衡算——物料流程圖222.1.2原料路線選擇的原則(1)原料來源的可靠性原料數(shù)量和質(zhì)量的穩(wěn)定可靠地供應(yīng)是進行正常生產(chǎn)的基本條件。連續(xù)生產(chǎn)尤其重要。(2)盡可能選擇當?shù)鼗蚋浇脑线@樣既可以確保來源,又能減少運輸費用和貨運量。(3)經(jīng)濟性是指采用不同的原料路線所造成的經(jīng)濟效果,而不是只看原料本身價格的高低。(4)資源利用的合理性從國民經(jīng)濟角度來考察,要重視資源的耗竭成本,有限的資源要用來獲得好的經(jīng)濟效果。23第二節(jié)工藝路線的選擇2.2.1工藝路線選擇的重要性所謂工藝路線,就是把原料加工成為產(chǎn)品的方法。包括工藝流程、生產(chǎn)方法、工藝設(shè)備和技術(shù)方案等。2.2.2工藝路線選擇的原則(1)先進性工藝路線首要條件是技術(shù)上可行和經(jīng)濟上合理。24(2)可靠性工藝路線必須是經(jīng)過科學試驗與大生產(chǎn)的檢驗證實是可靠的技術(shù),不能把沒有通過嚴格的科學鑒定的試驗性工藝技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)性企業(yè)中。(3)經(jīng)濟性投產(chǎn)后能否取得良好的經(jīng)濟效果。25化工工藝路線的生命周期:(貌似考了)新生期、成長期、成熟期、衰退期。●新生期:該期技術(shù)經(jīng)濟指標比較先進;若采用有望得到超過平均水平的效益;該期技術(shù)往往剛剛工業(yè)化,還不完全成熟,選用它具有一定的風險。26

●依賴物料衡算的后續(xù)設(shè)計工作:(1)確定設(shè)備的容量、套數(shù)和主要尺寸;(2)設(shè)計生產(chǎn)工藝流程草圖;(3)進行熱量衡算;(4)確定設(shè)備的材料;(5)計算化工管道。第一節(jié)物料衡算27

(09級考)例:氨解吸過程在30℃和101kPa下進行。空氣和氨水的摩爾比為2,進口空氣不含氨,氨水含氨0.1%(摩爾)。用一塊塔板,塔板默弗里氣相效率為75%。在30℃時氨—水體系的亨利常數(shù)為129kPa,求出口液相和氣相組成。(塔板效率是過程限制條件)283、循環(huán)目的:維持操作,控制產(chǎn)品質(zhì)量,降低原料消耗,提高原料利用率等典型的穩(wěn)定循環(huán)過程:工藝過程混合分離總進料總產(chǎn)物新鮮原料凈產(chǎn)品循環(huán)流RIFOPⅠⅡⅢⅣ因為進料往往可以確知一部分或全部數(shù)據(jù),一般按流程順序進行計算。29工藝過程混合分離總進料總產(chǎn)物新鮮原料凈產(chǎn)品循環(huán)流RIFOPⅠⅡⅢⅣ概念:30工藝過程混合分離總進料總產(chǎn)物新鮮原料凈產(chǎn)品循環(huán)流RIFOPⅠⅡⅢⅣ313.1.4物料衡算的方法和步驟結(jié)合實例說明:乙烯直接水合制乙醇過程1、畫出流程示意圖ⅠⅡⅢⅣⅤ

水放空W混合器反應(yīng)器洗滌塔常壓分離器原料乙烯水蒸氣EFC乙烯粗乙醇322、寫出主、副化學反應(yīng)式主反應(yīng):副反應(yīng):333、確定計算任務(wù)求循環(huán)物流組成、循環(huán)量、放空氣體量、C2H4總轉(zhuǎn)化率、乙醇的選擇性及總收率、生成1噸乙醇的乙烯消耗定額(乙醇水溶液蒸餾時損失乙醇2%)。344、收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)原料乙烯組成(體積分數(shù)):乙烯96%,惰性物4%;進入反應(yīng)器的混合氣體(干基,體積分數(shù)):C2H485%,惰性物13.98%,H21.02%;原料乙烯與水蒸氣的摩爾比為1:0.6;乙烯單程轉(zhuǎn)化率(摩爾):5%(其中生產(chǎn)乙醇占95%,生成乙醚、聚合物各占2%,生成乙醛占1%);洗滌過程產(chǎn)物氣中C2H4溶解5%;常壓分離出的乙烯5%進入循環(huán)氣體中,95%作別用。

實驗數(shù)據(jù)、生產(chǎn)記錄、相關(guān)手冊等355、確定計算基準(09級考貌似問的是有幾種基準?)●時間基準:指以一段時間間隔為計算基準。●時間基準:指以一段時間間隔為計算基準。如以1秒、1小時投料量或主要產(chǎn)品的產(chǎn)量為計算基準。

連續(xù)生產(chǎn)過程以時間基準計算比較方便;間歇生產(chǎn)過程以時間基準計算不太方便。●質(zhì)量基準:指以一定質(zhì)量的產(chǎn)品或原料為計算基準。●質(zhì)量基準:指以一定質(zhì)量的產(chǎn)品或原料為計算基準。如以1000Kg、1000Kmol投料量或主要產(chǎn)品的產(chǎn)量為計算基準。●體積基準:指以一定體積的產(chǎn)品或原料為計算基準。●體積基準:指以一定體積的產(chǎn)品或原料為計算基準。多適合氣體物料。●干濕基準:指在計算中是否考慮物料中的水分。若不考慮物料中的水分,稱為干基。否則稱為濕基。

本題以100mol干燥混合氣為計算基準。366、列式計算(09級考)當已知原料量,欲求產(chǎn)品時,則順流程自前向后推算;反之,已知生產(chǎn)任務(wù)(年產(chǎn)量或每小時產(chǎn)量),欲求所需原料量,則逆流程由后向前推算。本題已經(jīng)給出進入反應(yīng)器的混合氣體的組成及轉(zhuǎn)化率,因而可從反應(yīng)器開始,順流程由前向后推算。37水放空W混合器反應(yīng)器洗滌塔常壓分離器原料乙烯水蒸氣EFC乙烯粗乙醇Ⅰ混合氣組成(干基):C2H485mol,惰性物13.98mol,H21.02mol反應(yīng)消耗的乙烯:

85×5%=4.25mol生成:乙醇4.25×95%=4.04mol,乙醚4.25×2%×0.5=0.04mol乙醛4.25×1%=0.04mol氫氣4.25×1%=0.04mol聚合物4.25×2%×1/n=0.085/nmol未反應(yīng)的乙烯:

85×(1-5%)=80.75mol出口氫氣總量:1.02+0.04=1.06mol惰性組分量:13.98mol38水放空W混合器反應(yīng)器洗滌塔常壓分離器原料乙烯水蒸氣EFC乙烯粗乙醇Ⅱ氣體流出成分:C2H480.75×(1-5%)=76.7mol,83.6%惰性物13.98mol,15.24%;H21.06mol,1.16%。液體流出物:乙醇4.04mol,乙醚0.04mol乙醛0.04mol乙烯80.75×5%=4.04mol聚合物4.25×2%×1/n=0.085/nmol39水放空W混合器反應(yīng)器洗滌塔常壓分離器原料乙烯水蒸氣EFC乙烯粗乙醇Ⅲ粗乙醇:乙醇4.04mol,乙醚0.04mol乙醛0.04mol聚合物0.085/nmol氣體流出成分:C2H4:4.04mol循環(huán):4.04×5%=0.20mol別用:4.04×95%=3.84mol40水放空W混合器反應(yīng)器洗滌塔常壓分離器原料乙烯水蒸氣EFC乙烯粗乙醇Ⅳ乙烯平衡:惰性物平衡:加入的水蒸氣量=10.93×0.6=6.56molRC中氫氣量=88.88×1.16%=1.03mol解得:放空氣W41Ⅴ

反應(yīng)消耗的乙烯量:乙烯的總轉(zhuǎn)化率:理論上的乙醇量:乙醇的總收率:水放空W混合器反應(yīng)器洗滌塔常壓分離器原料乙烯水蒸氣EFC乙烯粗乙醇42乙醇的選擇性:在許多化學反應(yīng)中,不僅有生成目的產(chǎn)物的主反應(yīng),還有生成副產(chǎn)物的副反應(yīng)存在,轉(zhuǎn)化了的原料中只有一部分生成目的產(chǎn)物。選擇性表示了在反應(yīng)過程中,主反應(yīng)在主副反應(yīng)競爭中所占的比例,反映了反應(yīng)向主反應(yīng)方向進行的趨勢性。乙醇的選擇性:副反應(yīng):主反應(yīng):43消耗定額:生產(chǎn)1噸乙醇消耗的原料乙烯量乙醇水溶液蒸餾時損失乙醇2%所以每生產(chǎn)1噸乙醇產(chǎn)品實際需要生產(chǎn)出的乙醇量:需要的純乙烯量:需要的原料乙烯量:447、整理計算結(jié)果一般是列物料衡算表

表1混合器的物料衡算表458、繪制物料流程圖化工制圖已經(jīng)詳細介紹,這里就不再重復了。463.2.2單元設(shè)備的熱量衡算(一)方法與步驟1、畫出單元設(shè)備的物料流向及變化示意圖47在實際應(yīng)用中,熱平衡方程式常寫成以下形式:體系吸熱為正,放熱為負;熱效應(yīng)如化學反應(yīng)放熱為正(被體系吸收),吸熱為負。483、搜集有關(guān)數(shù)據(jù)

物料量、工藝條件(溫度、壓力)、熱力學數(shù)據(jù)、其它物性數(shù)據(jù)等4、確定計算基準溫度

一般以273K(0℃)或298K(25℃)為計算基準溫度。另外還要確定基準相態(tài)。如273K水、273K冰。495、各種熱量的計算(考了)(1)各種物料帶入(出)的熱量Q1和Q4的計算160℃440℃取基準溫度為25℃工程上,常取0℃作為計算基準溫度,所以,很多書籍上直接把計算式寫為:50(2)過程熱效應(yīng)Q3的計算過程的熱效應(yīng)可以分為兩類:化學反應(yīng)熱和狀態(tài)熱主要從手冊上查取或從實際中獲取(3)加熱設(shè)備消耗的熱量的計算對于連續(xù)操作的設(shè)備,可以忽略不計。51(4)設(shè)備熱損失的計算52注意:●對于連續(xù)操作的設(shè)備,因為所有條件都不是時間的函數(shù),只需要建立物料平衡和熱量平衡;但對于間歇操作的設(shè)備,還需要建立時間平衡。這是因為在間歇操作中,條件隨時間而改變,熱量負荷也是隨時間改變的。●如果整個過程為低溫,則熱平衡方程式的為負值,表示冷量損失。53(5)傳熱劑向設(shè)備傳入或傳出的熱量的計算

由加熱劑(或冷卻劑)傳給(帶走)設(shè)備和所處理物料的熱量在大多數(shù)情況下為未知數(shù),是在熱量衡算中待求取的數(shù)值。當求出以后,就可進一步確定傳熱劑種類、用量及設(shè)備所具備的傳熱面積。(6)列出熱量平衡表參照物料平衡表格式54(7)傳熱劑用量的計算①加熱劑用量的計算常用的加熱劑:水蒸汽、煙道氣、電能、其它載熱體a.間接加熱時水蒸汽消耗量的計算因為0℃水的焓為055b.直接加熱時水蒸汽消耗量的計算或56c.燃料消耗量的計算57d.電能消耗量的計算58②冷卻劑消耗量的計算常用的冷卻劑:水、空氣、冷凍鹽水等59液態(tài)冷卻劑在換熱設(shè)備中氣化時:60例題:20℃,2700kg/h苯與630kg/h氯氣(含空氣30kg/h)發(fā)生連續(xù)氯化反應(yīng),氯化液溫度為80℃,組成為(m%)C6H6:68%、C6H5Cl:30%、C6H4Cl2:1%、HCl:1%,氣相經(jīng)回流冷凝器得30℃冷凝液循環(huán)使用,尾氣處理排放。求(1)氣相輸出物中苯與氯苯的量kg/h;(2)輸出的氯化液量kg/h;(3)需要通過回流冷凝器移走的熱量kcal/h。忽略熱損失及尾氣中帶出的苯、Cl2全部參加反應(yīng)、氯化反應(yīng)氣相中不含C6H4Cl2。61氯化反應(yīng)器冷凝器Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣解:(1)畫流程示意圖(2)寫反應(yīng)方程式m=?m苯=?m氯苯=?Q2=?C6H6:68%C6H5Cl:30%C6H4Cl2:1%HCl:1%80℃62(3)收集數(shù)據(jù)查相關(guān)化工手冊63(4)確定計算基準物料恒算基準:1小時熱量恒算基準:0℃(5)列式計算體系1體系2體系3氯化反應(yīng)器冷凝器C6H6:68%C6H5Cl:30%C6H4Cl2:1%HCl:1%Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣m=?m苯=?m氯苯=?Q2=?80℃64穩(wěn)流過程質(zhì)量守恒:輸入量=輸出量輸入量:輸出量:氯化反應(yīng)器冷凝器C6H6:68%C6H5Cl:30%C6H4Cl2:1%HCl:1%Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣體系1m=?m苯=?m氯苯=?Q2=?80℃65氯化反應(yīng)器冷凝器C6H6:68%C6H5Cl:30%C6H4Cl2:1%HCl:1%Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣體系1m=?m苯=?m氯苯=?Q2=?80℃66物料恒算無法進行,因為單程轉(zhuǎn)化率和選擇性均未知。熱量恒算:體系2C6H6:2053kg/hC6H5Cl:906.4kg/hC6H4Cl2:30.6kg/hHCl:30kg/h氯化反應(yīng)器冷凝器Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣80℃00067C6H6:2053kg/hC6H5Cl:906.4kg/hC6H4Cl2:30.6kg/hHCl:30kg/h氯化反應(yīng)器冷凝器Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣體系280℃回流液:Xi0.7610.2330.0060.00068C6H6:2053kg/hC6H5Cl:906.4kg/hC6H4Cl2:30.6kg/hHCl:30kg/h氯化反應(yīng)器冷凝器Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣體系280℃氯化液:氣相:69C6H6:2053kg/hC6H5Cl:906.4kg/hC6H4Cl2:30.6kg/hHCl:30kg/h氯化反應(yīng)器冷凝器Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣體系280℃70000冷凝器體系3氯化反應(yīng)器C6H6:68%C6H5Cl:30%C6H4Cl2:1%HCl:1%Cl2:600kg/h,20℃空氣:30kg/hC6H6:2700kg/h,20℃30℃HCl,空氣Q2=?80℃若用溫度為10℃的冷卻水逆流換熱,冷卻水的出口溫度為40℃,求冷卻水用量:71工藝流程設(shè)計特點:由淺入深,從定性到定量;開始早,完成晚。工藝流程設(shè)計過程:工藝流程示意圖工藝流程草圖工藝流程圖工藝流程設(shè)計的主要內(nèi)容:(1)確定從原料到產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程的具體組成、順序和組合方式;(2)繪制工藝流程圖72工藝流程設(shè)計應(yīng)解決好以下問題:(1)確定整個流程的組成(2)確定每個過程或工序的組成(3)確定操作條件(4)確定控制方案(5)合理利用原料及能量,計算出整個裝置的技術(shù)經(jīng)濟指標生態(tài)工藝特點:低物耗、低能耗、低排放、高效率

(6)確定公用工程的配套設(shè)施73(7)確定三廢的治理方法和綜合利用方案(8)確定安全生產(chǎn)措施循環(huán)經(jīng)濟也稱為資源閉環(huán)利用型經(jīng)濟,建立“資源—生產(chǎn)—產(chǎn)品—消費—廢棄物再資源化”的物質(zhì)的清潔閉環(huán)流動模式。

“資源—生產(chǎn)—產(chǎn)品—消費—廢棄物治理—達標排放”744.2工藝流程設(shè)計方法4.2.1充分做好準備工作4.2.2確定生產(chǎn)線數(shù)目一般產(chǎn)品的種類多、換產(chǎn)次數(shù)多,則采用幾條生產(chǎn)線。如一些精細化工產(chǎn)品。對于生產(chǎn)規(guī)模較大、產(chǎn)品比較單一、設(shè)備價格昂貴、生產(chǎn)相對穩(wěn)定的流程多采用一條生產(chǎn)線。如合成尿素。754.2.3操作方式(貌似考了)1、連續(xù)操作的優(yōu)點(1)所需設(shè)備小,生產(chǎn)能力大,費用省,因而降低了基建投資,固定資產(chǎn)及維修費用;操作方式:連續(xù)操作、間歇操作、聯(lián)合操作(2)操作穩(wěn)定,易于自動控制,提高生產(chǎn)能力;(3)產(chǎn)品均勻,因而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量;(4)有利于大規(guī)模生產(chǎn)。762、間歇操作常用于下列情況(1)產(chǎn)量較小的貴重產(chǎn)品,該種產(chǎn)品市場需要不穩(wěn)定;或者生產(chǎn)該種產(chǎn)品時,可在同一設(shè)備中進行幾個生產(chǎn)過程;(2)由于反應(yīng)速度過慢,需要較長的反應(yīng)時間,即需要物料在設(shè)備內(nèi)停留時間過長。3、聯(lián)合操作聯(lián)合操作=間歇操作+連續(xù)操作如合成氨:造氣(間歇操作)其它(連續(xù)操作)氣柜774.2.4確定主要生產(chǎn)過程及設(shè)備一般是以反應(yīng)過程作為主要生產(chǎn)過程的核心加以研究,然后再逐個建立與之相關(guān)的生產(chǎn)過程及設(shè)備。如制備硝化混酸實驗室:量筒、燒杯、攪拌棒工業(yè)上(間歇操作):(1)首先要有混合器;(2)要有硫酸計量槽、硝酸計量槽;(3)工業(yè)上往往不是加水,而是用硝化后的廢酸來調(diào)節(jié),那么要有廢酸計量槽;78(4)因為外購,所以要有硫酸貯槽、硝酸貯槽,另外還要有廢酸貯槽;(5)硫酸泵、硝酸泵、廢酸泵;(6)混酸貯槽。硫酸泵硝酸泵廢酸泵硫酸貯槽硝酸貯槽廢酸貯槽硫酸計量槽硝酸計量槽廢酸計量槽混合器混酸貯槽794.2.5合理利用物料和能量(考了)合理利用物料(1)盡量提高原料的轉(zhuǎn)化率;采用先進技術(shù)、催化劑;(2)盡量提高總收率;對未轉(zhuǎn)化物料分離循環(huán)或回收;(3)三廢綜合利用。合理利用能量(1)充分利用熱能;合理設(shè)計(2)充分利用靜壓能。高壓物料進入低壓設(shè)備,利用位能輸送物料804.2.6合理確定操作條件4.2.7流程生產(chǎn)能力的彈性和設(shè)備設(shè)計4.2.8控制系統(tǒng)的確定81公用工程換熱網(wǎng)絡(luò)分離與在循環(huán)系統(tǒng)4.2.9工藝流程的逐步完善與簡化(09級考)

化工過程設(shè)計的“洋蔥”模型:反應(yīng)器化工過程設(shè)計方法:(1)建立一個不可簡化的流程(2)建立并優(yōu)化一個可簡化的流程82PI4.4化工典型設(shè)備的自控流程:4.4.1泵的流量自控離心泵、容積式泵、真空泵等(A)泵的入口和出口均需設(shè)置切斷閥;(B)為了防止離心泵未啟動時物料的倒流,在其出口處應(yīng)安裝止回閥;(C)在泵的出口處應(yīng)安裝壓力表,以便觀察其工作壓力;(D)泵出口管線的管徑一般與泵的管口一致或放大一檔,以減小阻力;(F)泵體與泵的切斷閥前后的管線都應(yīng)設(shè)置放凈閥,并將排出物送往合適的排放系統(tǒng)。切斷閥止回閥壓力表放凈閥離心泵83(B)調(diào)節(jié)傳熱面積TRC401方式:調(diào)節(jié)滯留在換熱器內(nèi)冷凝液量的大小。要求:有較大的傳熱面積余量。特點:傳熱量的變化比較緩和,可以防止局部過熱。優(yōu)點:對熱敏性介質(zhì)有好處。蒸汽凝液1184第五章化工設(shè)備的選型和設(shè)計計算5.1概述設(shè)備計算與選型的目的:決定工藝設(shè)備的類型、規(guī)格、主要尺寸和臺數(shù)。設(shè)備設(shè)計一般分兩個階段:第一階段:物料恒算之后第二階段:熱量恒算之后容積型的設(shè)備技術(shù)型的設(shè)備計量和貯存設(shè)備等換熱器等855.2設(shè)備設(shè)計與選型的基本要求1、技術(shù)經(jīng)濟指標(1)生產(chǎn)能力是指設(shè)備單位體積(或單位質(zhì)量或單位面積)上單位時間內(nèi)能完成的生產(chǎn)任務(wù)。●

設(shè)備的生產(chǎn)能力與流程設(shè)計的能力年產(chǎn)1.584萬噸設(shè)備生產(chǎn)能力4(T/h)不相適應(yīng)86(2)消耗系數(shù)指生產(chǎn)單位質(zhì)量或單位體積產(chǎn)品消耗的原料和能量,其中包括原材料、燃料、蒸汽、水、電等。(3)設(shè)備價格87(4)設(shè)備管理費用設(shè)備管理包含設(shè)備的使用、維護和檢修。設(shè)備管理涉及到的費用有:人工費、材料費。在保證設(shè)備質(zhì)量和生產(chǎn)效率的前提下優(yōu)先選擇管理費用低的設(shè)備。(5)產(chǎn)品總成本2、設(shè)備結(jié)構(gòu)要求885.3設(shè)備設(shè)計的基本內(nèi)容設(shè)備設(shè)計的基本內(nèi)容:●定型(或標準)設(shè)備設(shè)備的選擇如:輸送流體的定型設(shè)備很多,具體工藝中應(yīng)該選擇哪一種?●非定型(非標準)設(shè)備的工藝計算與設(shè)計如:貯存設(shè)備有多種多樣,具體工藝中應(yīng)該是多大,什么形狀?89除了滿足設(shè)備設(shè)計與選型的基本要求外,還要注意以下事項:(1)根據(jù)操作方式、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)周期確定設(shè)備臺數(shù);動設(shè)備要考慮其負荷和操作條件;靜設(shè)備要嚴格計算特征參數(shù)再選型。(2)要注意備品(件)的供應(yīng)情況;生產(chǎn)能力和操作條件若與生產(chǎn)實際不完全適應(yīng)時,應(yīng)偏高一級選擇。906、泵的臺數(shù)和備用率確定泵的臺數(shù),考慮一開一備是合理的,但如為大型泵,一開一備的配置并不經(jīng)濟,這種情況下可設(shè)兩臺較小的泵供正常操作使用,另設(shè)一臺同樣大小的泵作備用。一般來說,一些重要崗位的泵、高溫操作或其它苛刻條件下使用的泵,均應(yīng)設(shè)備用泵,備用率一般取100%,而其它情況下連續(xù)操作的泵,可考慮用50%的備用率。在連續(xù)操作的大型裝置中使用的泵應(yīng)考慮較大的備用率。溶劑油泵總臺數(shù)為2臺,正常生產(chǎn)1臺,備用1臺。915.3.2貯罐的選型和設(shè)計化工生產(chǎn)中需要貯存的有原料、中間產(chǎn)品、成品、副產(chǎn)品以及廢液和廢氣等。介紹貯罐設(shè)計的一般程序:1、匯集工藝設(shè)計數(shù)據(jù)2、選擇貯罐的材料3、確定貯罐的型式方式上:敞口、密封狀態(tài)上:常壓、高壓不受天氣影響的固體物料:露天存放大量液體:圓柱形或球形儲槽易液化的氣體:高壓鋼瓶924、貯罐存貯量的確定●原料儲罐指導思想:是不因為原料供應(yīng)市場的變化而影響正常生產(chǎn);在保證正常生產(chǎn)的前提下減少存儲量。全廠性原料庫房儲罐一般以能維持1~3個月的生產(chǎn)量為宜。若貨源充足、運輸周期又短時則存儲量可少些。車間的原料儲罐一般考慮至少半個月的用量,因為車間成本核算常常是逐月進行的,因而儲罐存儲量一般不主張超過1個月。93●中間儲罐

指導思想:不因為前面工序臨時停產(chǎn)而影響正常生產(chǎn);在保證正常生產(chǎn)的前提下減少存儲量。對于連續(xù)化生產(chǎn)視情況儲存幾小時至幾天的用量,而對間歇生產(chǎn)過程,至少應(yīng)考慮存儲一個班的生產(chǎn)用量。●成品儲罐指導思想:不因為短期停產(chǎn)而引起本產(chǎn)品銷售市場的波動。液體產(chǎn)品儲罐常按至少儲存一周的產(chǎn)品產(chǎn)量設(shè)計。945、貯罐臺數(shù)和尺寸的確定用需要貯存的物料總體積除以初步確定的貯罐適宜容積所得的數(shù)值經(jīng)圓整后就是所需的臺數(shù)。95貯存設(shè)備比較經(jīng)濟的高徑比為:H:D=2:1~4:1貯存設(shè)備適宜容積的計算公式:96例:年產(chǎn)100%醋酸乙酯1500t/a生產(chǎn)車間,原料乙醇貯槽的設(shè)計。一年生產(chǎn)328天。已知乙醇純度為95%。解:1、選擇圓柱形貯槽2、計算確定總存儲量973、確定存儲時間乙醇屬于中間產(chǎn)品,只需保證車間生產(chǎn)正常,存儲量不需很大。一般只需幾天時間。本例題可取3個晝夜。4、計算確定容積及臺數(shù)98可見,選擇n=1,D=2m,H=4m較適宜99

(09級考原題)例:鄰-硝基氯苯連續(xù)氨化,然后再分批操作法用Na2S還原鄰硝基苯胺制取鄰苯二胺。已知每小時氨化出料為0.83m3,還原工序操作周期為7小時(不包括受料時間)。如果工廠能夠制造的最大容積的還原釜為6m3。問需用幾個還原釜?后備系數(shù)多大?并用圖表示操作程序。解:選用6m3還原釜100101受料還原受料還原受料還原受料還原第一個釜第二個釜第三個釜第一個釜受料第二個釜操作程序圖:單位h受料第三1025.3.3.4釜式反應(yīng)器的設(shè)計(1)確定反應(yīng)釜的操作方式根據(jù)工藝流程的特點,確定反應(yīng)釜是連續(xù)操作還是間歇操作(即分批式操作)。間歇操作是原料一次裝入反應(yīng)釜,然后在釜內(nèi)進行反應(yīng),經(jīng)過一定時間后,達到要求的反應(yīng)程度便卸出全部物料,接著是清洗反應(yīng)釜,繼而進行下一批原料的裝入、反應(yīng)和卸料,即一批一批地反應(yīng),所以這種反應(yīng)釜又叫分批式反應(yīng)釜或間歇反應(yīng)釜。連續(xù)操作是連續(xù)地將原料加入反應(yīng)器,反應(yīng)后的物料也連續(xù)地流出反應(yīng)器,所使用的反應(yīng)釜叫連續(xù)釜。103(2)匯總設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括物料流量,反應(yīng)時間,操作壓力,操作溫度,投料比,轉(zhuǎn)化率,收率,物料的物性數(shù)據(jù)等。(3)計算反應(yīng)釜的體積a.連續(xù)釜連續(xù)釜反應(yīng)體積計算公式為:104105b.間歇釜間歇釜反應(yīng)體積計算公式為:106無論是連續(xù)釜還是間歇釜,都應(yīng)考慮釜的裝料系數(shù),一般來說,對于處于沸騰狀態(tài)或會起泡的液體物料,應(yīng)取小些的系數(shù)如0.4~0.6,而對于不起泡或不處于沸騰狀態(tài)的液體,可取0.7~0.85。107例在連續(xù)釜中用己二酸和己二醇在70℃下進行縮聚反應(yīng)生產(chǎn)醇酸樹脂,反應(yīng)以H2SO4為催化劑,其動力學方程式如下:RA=KCA2(A指己二酸)70℃,k=1.97×10-3L/(mol·min),己二酸的起始濃度(CA0=4mol/L),每天處理己二酸2400kg,要求己二酸的轉(zhuǎn)化率達到80%,求反應(yīng)釜的體積。解:(1)計算連續(xù)反應(yīng)釜的空時

108

(2)計算反應(yīng)釜進口液體的體積流量己二酸的摩爾流量為

(3)計算反應(yīng)釜的體積反應(yīng)釜的有效體積為

取裝料系數(shù)0.75,則反應(yīng)釜實際體積為109例在間歇釜中用己二酸和己二醇在70℃下進行縮聚反應(yīng)生產(chǎn)醇酸樹脂,反應(yīng)以H2SO4為催化劑,其動力學方程式如下:RA=KCA2(A指己二酸)70℃,k=1.97×10-3L/(mol·min),己二酸的起始濃度(CA0=4mol/L),每天處理己二酸2400kg,要求己二酸的轉(zhuǎn)化率達到80%,每批操作的輔助生產(chǎn)時間t0=1h,求間歇釜的體積。解:(1)計算制取每批產(chǎn)品需要的反應(yīng)時間

110

(2)每小時處理的物料量

(3)計算反應(yīng)釜的體積取裝料系數(shù)0.75,則反應(yīng)釜實際體積為

與連續(xù)釜相比,間歇釜所需要的體積小得多。111四、設(shè)備材料的選擇(1)介質(zhì)的性質(zhì)、溫度和壓力(2)設(shè)備的類型和結(jié)構(gòu)(3)材料價格和來源(4)制造加工方便112第六章化工廠布置6.1廠址選擇化工廠布置是化工廠設(shè)計中的重要內(nèi)容,主要包括三個方面:廠址選擇、化工廠總平面布置和車間布置。6.1.1概述6.1.2廠址選擇的原則和指標廠址選擇是化工裝置建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié),也是一項政策性、技術(shù)性很強的工作。113廠址選擇工作按擬建項目的隸屬關(guān)系,由主管部門組織勘察設(shè)計單位和所在地的有關(guān)部門共同進行。6.1.3廠址選擇的組織6.1.4廠址選擇的程序廠址選擇按它的工作深度,分為規(guī)劃性選廠和工程性選廠。規(guī)劃性選廠是廠址選擇的第一階段。目的是選擇擬建項目的建設(shè)地點(地理位置)。這項工作通常由綜合部門或項目的主管部門根據(jù)國民經(jīng)濟遠景發(fā)展的戰(zhàn)略要求,結(jié)合資源的分布和現(xiàn)有生產(chǎn)力的配置情況以及勘察、測量等技術(shù)經(jīng)濟資料,在比較廣闊的地域范圍內(nèi)進行選擇。并在初步選定的區(qū)域內(nèi)提出多個可供考慮的建廠地址,作出方案比較,供研究選擇。1146.1.5理想的廠址a.滿足所選工藝要求;b.滿足環(huán)保和社區(qū)的要求;c.使原料和產(chǎn)品運輸費用最低以使利潤最大化。廠址選擇按它的工作深度,分為規(guī)劃性選廠和工程性選廠。1156.2總平面布置總平面布置圖又稱廠區(qū)布置,也有稱總圖布置。將生產(chǎn)、運輸、安全、衛(wèi)生、管理各部門及車間進行統(tǒng)籌安排。要總體地解決全廠所有的建筑物和構(gòu)筑物在平面和豎向上的布置,運輸網(wǎng)和地上、地下工程技術(shù)管網(wǎng)的布置、行政管理、福利及美化設(shè)施的布置等問題,亦即工廠的總體布置。尋求物料和人員的最佳流動布局。6.2.1概述1166.2.2總圖布置應(yīng)滿足的要求(1)生產(chǎn)要求總體布局首先要求保證徑直和短捷的生產(chǎn)作業(yè)線,盡可能避免交叉和迂回,使各種物料的輸送距離為最小。同時將水、電、汽耗量大的車間盡量集中,形成負荷中心,并使其與供應(yīng)來源靠近,使水、電、汽輸送距離為最小。工廠總體布局還應(yīng)使人流和貨流的交通路線徑直和短捷,避免交叉和重疊。117(2)安全要求化工廠具有易燃、易爆、有毒的特點,廠區(qū)應(yīng)充分考慮安全布局,嚴格遵守防火、衛(wèi)生等安全規(guī)范和標準的有關(guān)規(guī)定,重點是防止火災(zāi)和爆炸的發(fā)生,并考慮一旦發(fā)生危險時能及時疏散和有效救援。(3)發(fā)展要求廠區(qū)布置要求有較大的彈性,使其對工廠的發(fā)展變化有較大的適應(yīng)性。也就是說,隨著工廠不斷的發(fā)展變化,廠內(nèi)的生產(chǎn)布局和安全布局仍然合理。1186.3車間布置設(shè)計6.3.1概述車間布置設(shè)計是車間工藝設(shè)計的重要項目之一;車間布置設(shè)計是在工藝流程設(shè)計和設(shè)備選型完成后進行的;車間布置設(shè)計:以工藝專業(yè)為主導,各專業(yè)密切配合進行;車間布置設(shè)計內(nèi)容:車間的整體布置設(shè)計、廠房的輪廓設(shè)計和車間設(shè)備布置設(shè)計。車間布置設(shè)計應(yīng)考慮到的方面:工藝要求、操作條件、生產(chǎn)運行、安裝維修、車間管理、物料利用、能量利用、經(jīng)濟效益等1196.3.2車間的整體布置設(shè)計和廠房的輪廓設(shè)計一、車間的整體布置(這部分肯定考了具體靠什么就不知道了120~125頁)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)特點以及廠區(qū)面積、廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等考慮車間的整體布置。在進行車間的整體布置時要處理好幾個方面的問題。1、分散布置(分離式布置)對生產(chǎn)規(guī)模較大,車間內(nèi)各工段的生產(chǎn)特點有顯著差異(如防火、防爆等級等),需要嚴格分開;或廠區(qū)平坦的地形較少(如山區(qū)等)。一般考慮分散布置。廠房的安排多采用單元式,即把原料處理、成品包裝、生產(chǎn)工段、回收工段、控制室及特殊設(shè)備獨立布置,分散為多個單元。1202、集中布置(集中式布置)

對生產(chǎn)規(guī)模較小,生產(chǎn)中各工段聯(lián)系頻繁,生產(chǎn)特點無明顯差異,且地形較平坦時,一般可以考慮集中布置。即在符合建筑設(shè)計防火規(guī)范及工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準的前提下,結(jié)合建廠地點的具體情況,可將車間的生產(chǎn)、輔助、生活設(shè)施集中在一幢樓房內(nèi)。

另外,在保證流程化布置的同時,相同的或同類設(shè)備盡可能集中布置,便于統(tǒng)一管理和操作。1213、露天化布置與室內(nèi)布置

對不需要經(jīng)常操作的設(shè)備、自動化操作程度較高的設(shè)備、受氣候影響不大的設(shè)備,可進行露天或半露天布置。如:塔、冷凝器、貯槽等在車間布置設(shè)計中,露天布置是優(yōu)先考慮的第一方案,也就是說只要有可能都應(yīng)采用露天布置或半露天布置。122露天布置或半露天布置的優(yōu)點:(貌似考了)(1)節(jié)約大量建筑面積,即節(jié)約大量基本建設(shè)投資;(2)節(jié)約土建施工工程量,可加快基本建設(shè)的進度;(3)將具有火災(zāi)及爆炸危險的設(shè)備露天化,可降低廠房的防火防爆等級,因而降低了廠房的造價;(4)將有毒物質(zhì)的設(shè)備露天化,可減少廠房通風次數(shù)、節(jié)約通風設(shè)備及動力消耗;(5)對廠房的改建和擴建的靈活性較大。123

對不允許有顯著溫度變化,不能受大氣影響的設(shè)備以及經(jīng)常要監(jiān)測和就近操作的設(shè)備宜布置在室內(nèi)。

不允許放在室外,宜室內(nèi)布置的設(shè)備有:(1)不能受大氣影響,不允許有顯著溫度變化的設(shè)備。如反應(yīng)釜等;(2)操作頻繁的設(shè)備或低溫地區(qū)的設(shè)備。如間歇操作的設(shè)備;(3)各種有機械傳動的設(shè)備和機器。如壓縮機、冷凍機等;(4)生產(chǎn)控制和操作臺。1244、流程式布置按流程順序在中心管廊的兩側(cè)依次布置各工段,可以避免管道的重復往返,縮短管道總長。這種布置方案最經(jīng)濟。車間平面愈近方形愈經(jīng)濟。車間布置常見的幾種方案:(1)直通管廊長條布置(又稱直線形或一字形布置)(2)T形布置及L型布置(3)組合布置1256.3.3廠房的平面布置化工廠廠房的平面布置是根據(jù)生產(chǎn)工藝條件以及建筑本身的可能性與合理性來考慮的。化工廠廠房的輪廓在平面上有:長方形型、L型、T型等。其中長方形型最常被采用。這是由于長方形型廠房便于總平面的布置,節(jié)約用地,便于設(shè)備管理,縮短管道的安裝,便于安排交通和出入口,有較多可供自然采光和通風的墻面。化工廠廠房多為框架結(jié)構(gòu),柱網(wǎng)布置。化工廠廠房的總寬度、總跨度以及柱網(wǎng)間距即要滿足設(shè)備布置的要求,又要符合建筑模數(shù)的要求。1266.3.4廠房的立體布置(豎向布置)化工廠廠房的立面有單層與多層之分,或單層與多層相結(jié)合的形式。主要根據(jù)生產(chǎn)工藝特點抉擇,同時,也要滿足建筑上采光、通風等各方面的要求。廠房層高主要取決于設(shè)備的高低、安裝位置、檢修要求及安全衛(wèi)生條件等。如:有高溫、有毒害氣體的廠房,要適當加高建筑物的層高;有爆炸危險的車間宜采用單層廠房。若必須采用多層廠房結(jié)構(gòu),則應(yīng)將有爆炸危險的車間置于廠房的頂層。有爆炸危險的廠房,必須設(shè)置足夠的泄壓面積。即在平面和立面方向均要考慮余地。1276.4車間設(shè)備布置最佳的設(shè)備布置應(yīng)做到:經(jīng)濟合理,節(jié)約投資,操作維修方便,安全,設(shè)備排列緊湊,整齊美觀。進行設(shè)備布置設(shè)計時要注意下列問題:1、露天化布置與室內(nèi)布置2、生產(chǎn)流程化布置6.4.1設(shè)備布置的內(nèi)容與原則3、符合操作、安裝與檢修要求4、符合安全技術(shù)要求128第七章非工藝專業(yè)設(shè)計(這個肯定考了非工藝專業(yè)設(shè)計有哪些?)7.1土建設(shè)計7.2設(shè)備設(shè)計7.3電氣設(shè)計7.4自控設(shè)計7.5給水排水設(shè)計7.6采暖通風設(shè)計129第八章化工管路管道布置設(shè)計是施工圖設(shè)計階段的主要任務(wù);管道布置設(shè)計又稱配管設(shè)計;管道設(shè)計的工作量占總設(shè)計工作量的40%;管道安裝工作量占工程安裝總工作量的35%;管道費用約占工程總投資的20%。可見,化工管道布置設(shè)計非常重要。1308.1管道布置設(shè)計的內(nèi)容和工作程序8.1.1管道布置設(shè)計的內(nèi)容管道布置設(shè)計主要完成的工作1、管道布置圖2、蒸汽伴管系統(tǒng)布置圖3、管段圖4、管架圖5、管件圖6、材料表7、施工說明書1318.2.2管子材料與常用管子常用管子的材料有:鑄鐵、硅鐵、鋼、有色金屬、非金屬等。8.2.3管道連接方法管道的連接方式有四種:焊接、螺紋連接、法蘭連接、承插連接。8.2.4閥門的選擇作用:閥門的作用控制流體在管內(nèi)的流動。功能:啟閉、調(diào)節(jié)、節(jié)流、自控、保證安全等。一般情況下,液體流速不超過4m/s,氣體流速不超過100m/s。對于含有固體顆粒的流體,流速不宜過低,以免固體顆粒沉積造成堵塞。132(2)管徑計算(考了)133例:用泵輸送乙酸乙酯,其體積流量為5m3/h,試求輸送乙酸乙酯管道的直徑。解:乙酸乙酯為易燃易爆液體,查有關(guān)設(shè)計守則知:易燃易爆液體的流速<1m/s1348.3.4管道熱補償計算1、管道的熱變形安裝:在常溫下進行的應(yīng)用:輸送一定溫度的流體管子產(chǎn)生熱脹冷縮熱變形熱脹冷縮135管道熱補償?shù)某S么胧海菜瓶剂耍?)自然熱補償利用管道敷設(shè)時自然形成的轉(zhuǎn)彎吸收熱伸長量——自然熱補償這段彎管——稱為自然熱補償器L形補償器Z形補償器熱脹補償冷縮補償136(2)其它熱補償(人為熱補償)當自然熱補償不能滿足吸收熱管道熱變形量的要求時,就需要采用其它方式的熱補償。П形補償器Ω形補償器波紋形補償器耐壓可靠,補償量大,應(yīng)用較廣;優(yōu)點:體積小,安裝方便;缺點:但補償量小,耐壓低。安裝時要預拉伸或預壓縮。137熱補償器的設(shè)計長壁膨脹量mm短壁長度m900L形管路自動補償算圖138二、化學危險品及其分類(考了但不是填空是多選問你**是什么類的)定義:凡具有各種不同程度的燃燒、爆炸、毒害、腐蝕、放射性等危險特征的物質(zhì),均稱為危險品。常見化學危險品分類:1、爆炸品:是指在受熱、摩擦、沖擊等外力作用以及其它因素激發(fā)下,能夠在極短時間(10-4s)內(nèi)發(fā)生劇烈反應(yīng),同時放出大量熱能,產(chǎn)生大量氣體、發(fā)生爆炸的物質(zhì)。如:多硝基化合物、硝酸銨等。2、氧化劑:是指能夠氧化其它物質(zhì),而自身得到電子被還原的物質(zhì)。氧化劑在一定條件下發(fā)生化學反應(yīng),引起燃燒、爆炸、腐蝕、中毒等危險。如H2O2、KMnO4等。1393、易燃品:易燃品又分為三大類:自燃性物質(zhì)(如單質(zhì)磷等)、遇水燃燒物(如金屬鈉等)、易燃物質(zhì)(可燃性氣體、大多數(shù)有機溶劑等)4、毒害物質(zhì):是指少量進入體內(nèi)或經(jīng)接觸即能與人畜機體組織發(fā)生作用破壞其正常生理機能,引起機體暫時或永久病變,甚至死亡的物質(zhì)。如氰化物等。5、腐蝕品:能使人體、金屬或其它物質(zhì)發(fā)生腐蝕作用的物質(zhì)。如:無機酸、濃堿等。6、壓縮氣體和液化(溶解)氣體:依據(jù)其化學和生理特性,可分為有毒氣體、易燃氣體、助燃氣體、窒息性氣體。7、放射性物質(zhì):指具有不穩(wěn)定原子核、能蛻變產(chǎn)生放射線的物質(zhì)。如鈾礦等。140第十章工程經(jīng)濟一、工程項目投資估算投資是建設(shè)一座工廠或一套裝置,并使之投入正常生產(chǎn)和運行所需要的資金。投資估算內(nèi)容包括工程項目總資金和工程項目總投資。項目總投資有建設(shè)投資、建設(shè)期貸款利息和30%鋪底流動資金組成;工程項目投資一般又稱工程項目總投資。它是由固定資產(chǎn)和流動資金兩大部分組成的。

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論