制藥工程學(xué)課件第三章工藝流程設(shè)計(jì)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,*,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,*,,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,*,,*,,制藥工程學(xué)課件第三章工藝流程設(shè)計(jì),化工裝置控制室,,焦化廠中控室,,,,,揚(yáng)子石化股份有限公司芳烴廠中央控制室,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,返回,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,制藥廠空調(diào)機(jī)組,,,,,天津開發(fā)區(qū)海光化學(xué)制藥廠,,,,制藥廠廢水處理全套設(shè)計(jì)圖,

2、,,,廣州白云山制藥廠,,,,制藥廠污水處理,,,,,,濰坊制藥廠,,,,,,,,制藥廠反滲透裝置,,,,,,,3.1 概述,生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì),工藝流程設(shè)計(jì),試驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì),僅有文獻(xiàn)資料，尚未進(jìn)行生產(chǎn),技術(shù)成熟、大量生產(chǎn),,工藝流程設(shè)計(jì)的作用,工藝流程設(shè)計(jì)是在,確定的原料路線和技術(shù)路線,的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它是整個(gè),工藝設(shè)計(jì)的核心,。其可靠性、合理性及先進(jìn)性決定產(chǎn)品的高質(zhì)量、低成本。,,工程設(shè)計(jì)中最重要、最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟，車間工藝設(shè)計(jì)的其它項(xiàng)目,受制于,工藝流程。,,其與車間布置設(shè)計(jì)一起決定車間或裝置的基本面貌。,,,,工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)內(nèi)容：,確定流程中各生產(chǎn)過(guò)程的,具體內(nèi)容,、,順序,和,

3、組合方式,，是工藝流程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)?？捎迷O(shè)備之間的,位置關(guān)系,和,物料流向,來(lái)表示。,工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù),,,,常用的載能介質(zhì)：,水,、,水蒸汽,、,冷凍鹽水,、,空氣,(真空或壓縮)。,載能介質(zhì)規(guī)格和流向,用文字,和,箭頭,標(biāo)于圖中,。,主要工藝參數(shù)有,溫度,、,壓力,、,濃度,、,流量,、,流速,和,pH值,等。,,4.確定安全技術(shù)措施及“三廢”治理方法,,設(shè)置相應(yīng)的,預(yù)防,和,應(yīng)急,措施，如阻火器、報(bào)警裝置、爆破片、安全閥、安全水封、放空管、溢流管、泄水裝置、防靜電裝置、防雷裝置和事故貯槽等。,,,初步設(shè)計(jì),,,,,,施工圖設(shè)計(jì),,工藝流程框圖,,工藝流程示意圖,,物料流程圖,,帶控制

4、點(diǎn)的工藝流程圖,施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（管道儀表流程圖）。,,,工藝流程設(shè)計(jì)的原則,保證產(chǎn)品質(zhì)量符合規(guī)定要求,,盡量采用成熟、先進(jìn)的的技術(shù)設(shè)備,,滿足GMP的要求,,盡可能少的能耗,,盡量減少“三廢”排放量,,具備開車、停車條件，易于控制,,具有柔韌性，（在不同條件下正常操作的能力）,,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,,確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備安全。,,工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序,1、工藝路線的選擇,,,,2、確定工藝流程的組成和順序,,工業(yè)化實(shí)施的可行性、可靠性和先進(jìn)性；關(guān)鍵設(shè)備和特殊工藝條件或參數(shù)容易實(shí)現(xiàn)或達(dá)到,在此基礎(chǔ)上，確定各設(shè)備之間的連接順序以及載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向,明確各單元反應(yīng)和

5、單元操作的主要設(shè)備、操作條件和基本操作參數(shù)(如溫度、壓力、濃度等)。,,3、繪制工藝流程框圖,可用,方框,、,文字,和,箭頭,等形式定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序，繪制出工藝流程框圖。,,4、繪制工藝流程示意圖,,分析各過(guò)程的主要工藝設(shè)備，以,圖例,、,箭頭,和必要的,文字說(shuō)明,定性表示出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序。,,5、,繪制物料流程圖,進(jìn)行物料衡算和能量衡算，繪制出物料流程圖。此時(shí)，設(shè)計(jì)已由,定性,轉(zhuǎn)入,定量,。,,,6、繪制初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,,,進(jìn)行設(shè)備、管道的工藝計(jì)算以及儀表自控設(shè)計(jì)。繪制出初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，并列出設(shè)備一覽表。,,7、繪制施工階段

6、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,初步設(shè)計(jì)階段的工藝流程,設(shè)計(jì)審批,后，按審查意見，對(duì)工藝流程圖中所選用的設(shè)備、管道、閥門、儀表等作必要的,修改,、,完善,和進(jìn)一步的說(shuō)明。在此基礎(chǔ)上，繪制施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。,,流程設(shè)計(jì)的基本程序可用下圖表示：,,,工藝流程設(shè)計(jì)的成果,初步設(shè)計(jì)階段的主要成果是,初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,；,,施工圖設(shè)計(jì)階段的主要成果是,施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,。,,工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù),工藝流程設(shè)計(jì)中的方案比較,,進(jìn)行方案比較時(shí)首先應(yīng)明確,評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),。許多技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如產(chǎn)物收率、原料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、設(shè)備投資、操作費(fèi)用等均可作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。此外，環(huán)保

7、、安全、占地面積等也是方案比較時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。,,選出好的,技術(shù)方案、操作方式、設(shè)備型式,。,,例3-1、例3-2、例3-3、例3-4,,實(shí)例3-1,藥品精制中，粗品常先用溶劑溶解，然后加入活性炭脫色，最后再濾除活性炭等固體雜質(zhì)。假設(shè)溶劑為低沸點(diǎn)易揮發(fā)溶劑，試確定適宜的過(guò)濾流程。,,解：首先選定過(guò)濾速度和溶劑收率為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。,,方案I，常壓過(guò)濾方案,圖3-1 常壓過(guò)濾方案,,采用常壓過(guò)濾方案雖可濾除活性炭等固體雜質(zhì)，但過(guò)濾速度較慢，因而不宜采用。,,,,方案II，真空抽濾方案,,,,,,圖3-2 真空抽濾方案,該方案采用真空抽濾,,方式，過(guò)濾速度明顯加快，從而克服了方案Ⅰ過(guò)濾速

8、度較慢的缺陷，但由于出口未設(shè)置冷凝器，因而易造成大,,量低沸點(diǎn)溶劑的揮發(fā)損失，使溶劑的收率下降，故該方案不太合理,。,,,方案III，真空抽濾－冷凝方案,圖3-3真空抽濾-冷凝方案,同方案Ⅱ相比， 該方案在出口設(shè)置了冷凝器，以回收低沸點(diǎn)溶劑，從而減少了溶劑的揮發(fā)損失，提高了溶劑的收率，因而較為合理。,,方案IV，加壓抽濾方案,圖3-4加壓過(guò)濾方案,該方案是 在壓濾器上部通入壓縮空氣或氮?dú)猓床捎眉訅哼^(guò)濾方式，過(guò)濾速度快，且溶劑的揮發(fā)損失很少，因而最為合理。,,,實(shí)例3-2,用混酸硝化氯苯制備混合硝基氯苯。已知混酸的組成為：HNO,3,47%、H,2,SO,4,49%、H,2,O 4%；氯苯與混

9、酸中HNO,3,的摩爾比為1：；反應(yīng)開始溫度為40～55℃ ，并逐漸升溫至80℃ ；硝化時(shí)間為2h；硝化廢酸中含硝酸小于1.6%，含混合硝基氯苯為獲得混合硝基氯苯量的1%。試通過(guò)方案比較，確定適宜的硝化及后處理工藝流程。,,解：首先選定混合硝基氯苯的收率以及硫酸、硝酸及氯苯的單耗作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。,,方案I，硝化－分離方案,圖3-5 硝化-分離方案,硫酸、硝酸、氯苯單耗高；硝基氯苯收率低；廢酸用途受限。,,方案II，硝化－分離－萃取方案,與Ⅰ比，硝基氯苯收率提高；硝酸消耗降低；但硫酸、氯苯單耗高；廢酸用途受限。,,方案III，,硝化-分離-萃取-濃縮方案,,廢酸循環(huán)使用，硫酸單耗大大降

10、低，氯苯可以共沸物形式回收，單耗下降，減少污染。為最佳方案。,,實(shí)例3-3,在加壓連續(xù)釜式反應(yīng)器中，用混酸硝化苯制備硝基苯。已知混酸組成為：HNO,3,5%、H,2,SO,4,65%、H,2,O 30%；苯與混酸中HNO,3,的摩爾比為1：；反應(yīng)壓力為，反應(yīng)溫度為130℃；反應(yīng)后的硝化液進(jìn)入連續(xù)分離器，分離出的酸性硝基苯和廢酸的溫度約為120℃；酸性硝基苯經(jīng)冷卻、堿洗、水洗等處理工序后送精制工段。試以單位能耗為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確定適宜的工藝流程。,,解：以單位能耗為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確定適宜的工藝流程。,,方案I，,圖3-8 間接水冷-常壓濃縮方案,,120,℃,130℃,,方案Ⅰ存在問(wèn)題,酸性

11、硝基苯冷卻過(guò)程放熱全由冷卻水帶走；,,廢酸濃縮脫水要消耗大量水蒸氣。,,此方案能量利用不合理。,,方案II，,圖3-9 原料預(yù)熱-閃蒸濃縮方案,,120℃,130℃,,方案,Ⅱ,用原料苯替代冷卻水冷卻酸性硝基苯，減少了中和器的冷卻水消耗，降低了硝化釜的蒸汽消耗；,,廢酸濃縮改為閃蒸濃縮工藝，減少了濃縮過(guò)程蒸汽消耗。,,該方案能量利用較,Ⅰ,合理。,,實(shí)例3-4,甲苯用濃硫酸磺化制備對(duì)甲苯磺酸的反應(yīng)方程式為,,,,,,,已知反應(yīng)在間歇釜(磺化釜)中進(jìn)行，磺化反應(yīng)速度與甲苯濃度成正比，與硫酸含水量的平方成反比。為保持較高的反應(yīng)速度，可向甲苯中慢慢加入濃硫酸。同時(shí)，應(yīng)采取措施將磺化生成的水及時(shí)移出

12、磺化釜。試通過(guò)方案比較，確定適宜的脫水工藝流程。,,解：磺化過(guò)程中產(chǎn)生的水能否及時(shí)移走以及脫水后的甲苯能否及時(shí)返回磺化釜可作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。,,,,方案I，,圖3-10 間歇脫水方案,回收甲苯不能及時(shí)返回磺化釜，不能保證釜內(nèi)甲苯量。,,方案II，,圖3-11 連續(xù)脫水方案,,可及時(shí)移出磺化生成水，甲苯及時(shí)返回磺化釜，勞動(dòng)強(qiáng)度低。,,以單元操作或單元反應(yīng)為中心，完善工藝流程,例3-5工業(yè)生產(chǎn)中，硝化混酸的配制常在間歇攪拌釜中進(jìn)行，試以攪拌釜為中心，完善硝化混酸配制過(guò)程的工藝流程。,,首先，配制混酸需有一臺(tái)帶有夾套的攪拌釜。,,其次，混酸配制采用間歇操作，是間歇過(guò)程。為保證硫酸與硝酸的配

13、比，設(shè)置硫酸計(jì)量罐和硝酸計(jì)量罐。,,第三，在工業(yè)生產(chǎn)中，要配制一定濃度的混酸，通常并不加水調(diào)節(jié)，而是用硝化后回收的廢酸來(lái)調(diào)節(jié)。因此，設(shè)置廢酸計(jì)量罐。,,第四,要設(shè)置硫酸貯罐、硝酸貯罐和廢酸貯罐。,,工業(yè)混酸配制過(guò)程的工藝流程如圖3-12。,,圖3-12 混酸配制過(guò)程的工藝流程示意圖,,例3－6,在合成抗菌藥諾氟沙星的生產(chǎn)中，以對(duì)氯硝基苯為原料制備對(duì)氟硝基苯的反應(yīng)方程式為,,,,,,反應(yīng)擬在間歇釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，試以反應(yīng)器為中心，完善反應(yīng)過(guò)程的工藝流程。,,圖3-13 氟化反應(yīng)過(guò)程的工藝流程示意圖,,,(1)需一帶夾套的反應(yīng)釜,,(2)選定合適加熱介質(zhì),,(3)設(shè)回流冷凝器，回收易揮發(fā)組分,

14、,(4)設(shè)效率較高的過(guò)濾裝置,,工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題,1、生產(chǎn)方式的選擇,,,產(chǎn)品的生產(chǎn)方式 連續(xù)生產(chǎn)、間歇生產(chǎn)、聯(lián)合生產(chǎn)方式。,,制藥工業(yè)多采用間歇生產(chǎn),,2、提高設(shè)備利用率,合理的工藝流程設(shè)計(jì)，對(duì)間歇操作，應(yīng)保持各設(shè)備之間的能力平衡，提高設(shè)備利用率。,,前后工序操作周期相差大時(shí)，常用中間貯槽進(jìn)行緩沖。貯槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造易。設(shè)中間貯槽增加費(fèi)用<<提高設(shè)備利用率而獲效益,。,,為保持主要設(shè)備之間的能力平衡，提高設(shè)備利用率，設(shè)備臺(tái)數(shù)、批生產(chǎn)能力和操作周期之間應(yīng)滿足下列關(guān)系：,,,提高設(shè)備利用率，,先按生產(chǎn)能力,最小,的工序確定,日生產(chǎn)能力,由,日生產(chǎn)能力,和其他工序的操作,周期,、設(shè)備

15、,臺(tái)數(shù),（或,批,生產(chǎn),能力,）由前式求,批生產(chǎn)能力,（或,設(shè)備臺(tái)數(shù),）,,例3-7,某產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程由磺化、冷卻中和、濃縮三道工序組成，磺化液和中和液均為液態(tài)，磺化釜的操作周期為,12h,，冷卻中和釜的操作周期為,4h,，濃縮釜的操作周期為,8h,。試確定適宜的設(shè)備配置方案。,,解：該產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程有多種不同的設(shè)備配置方案，部分方案列于本例附表中。,,例3—7附表,設(shè)備名稱,,磺化釜,中和釜,濃縮釜,操作周期,,12,4,8,方案,Ⅰ,設(shè)備臺(tái)數(shù),1,1,1,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,1,1,1,,日總操作批數(shù),1,1,1,,每臺(tái)設(shè)備閑置時(shí)間,12,20,16,方案,Ⅱ,,設(shè)備臺(tái)數(shù),1,1,

16、1,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,0.5,0.5,0.5,,日總操作批數(shù),2,2,2,,設(shè)備閑置時(shí)間,0,16,8,方案Ⅰ,方案Ⅱ,,,設(shè)備名稱,磺化釜,中和釜,濃縮釜,方案,Ⅲ,設(shè)備臺(tái)數(shù),1,1,1,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,0.5,0.25,1/3,,日總操作批數(shù),2,4,3,,設(shè)備閑置時(shí)間,0,8,0,方案,Ⅳ,設(shè)備臺(tái)數(shù),2,1,1,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,0.25,1/6,1/3,,日總操作批數(shù),2,6,3,,每臺(tái)設(shè)備閑置時(shí)間,0,0,0,方案,Ⅴ,,設(shè)備臺(tái)數(shù),2,1,2,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,0.25,1/6,1/6,,日總操作批數(shù),4,6,6,,設(shè)備閑置時(shí)間,0,0,0,

17、方案Ⅲ,方案Ⅳ,方案Ⅴ,,方案,Ⅲ,磺化釜與中和釜間及中和釜與濃縮釜間需設(shè)中間貯槽,,方案,Ⅳ,磺化釜與中和釜間及中和釜與濃縮釜間需設(shè)中間貯槽,,方案,Ⅴ,磺化釜與中和釜間需設(shè)中間貯槽,,方案,Ⅰ,,磺化釜,中和釜,濃縮釜,,方案,Ⅱ,磺化釜,中和釜,濃縮釜,,方案,Ⅲ,磺化釜,中和釜,濃縮釜,,方案,Ⅳ,磺化釜,中和釜,濃縮釜,,方案,Ⅴ,磺化釜,中和釜,濃縮釜,,3、物料的回收與套用,物料的回收與套用，可降低原輔材料消耗，提高產(chǎn)品收率，降低產(chǎn)品成本。,,流程設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)含有未反應(yīng)原料、副產(chǎn)物和產(chǎn)物的反應(yīng)母液的循環(huán)套用，能降低原輔材料消耗，提高產(chǎn)品收率，減少環(huán)境污染。,,生產(chǎn)中經(jīng)常使用各種有

18、機(jī)溶劑，考慮這些溶劑的回收與套用，構(gòu)成溶劑的閉路循環(huán)，既降低溶劑單耗，又減少環(huán)境污染,,4、能量的回收利用,充分考慮能量的回收與利用，提高能量利用率，降低能耗，是降低產(chǎn)品成本的有效措施。,,采用工藝物料間換熱以減少加熱劑和冷卻劑的消耗。,,用閃蒸濃縮代替常壓濃縮回收物料的余熱，降低能耗。,,合理布置設(shè)備位置，減少輸送流體的動(dòng)能消耗。,,熱集成可提高熱利用率。下面例子：,,不存在熱集成的系統(tǒng),,存在熱集成的系統(tǒng)a,,,存在熱集成的系統(tǒng)b,,,5、安全技術(shù)措施,物料多是易燃、易爆和有毒的物質(zhì)，因此安全問(wèn)題十分突出。,,所設(shè)計(jì)的設(shè)備或裝置在正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及開車、停車、檢修、停水、停電等非正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下可

19、能產(chǎn)生的各種安全問(wèn)題，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真而細(xì)致的分析，制訂出切實(shí)可靠的安全技術(shù)措施。,,設(shè)置：報(bào)警裝置 事故貯槽 安全水封、安全閥或爆破片 溢流管、 阻火器 、設(shè)置排空閥 、接地裝置 、防雷裝置。,,6、儀表和控制方案的選擇,對(duì)需要控制的工藝參數(shù)如溫度、壓力、濃度、流量、流速、pH值、液位等，都要確定適宜的檢測(cè)位置、檢測(cè)和顯示儀表以及控制方案。,,儀表和自控水平的高低在很大程度上反映了一個(gè)制藥企業(yè)的技術(shù)水平。,,3.3 工藝流程圖,工藝流程圖是以圖解形式表示的工藝流程。,,兩階段設(shè)計(jì),,初步設(shè)計(jì)階段需繪制工藝流程框圖、工藝流程示意圖、物料流程圖和帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。,,在施工圖設(shè)計(jì)階段需繪制施工階段

20、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,。,,工藝流程框圖,最簡(jiǎn)單的工藝流程圖，其作用是定性表示出由原料變成產(chǎn)品的工藝路線和順序，包括,全部單元操作,和,單元反應(yīng),。,,,以,方框,表示,單元操作,，以,圓框,表示,單元反應(yīng),，以箭頭表示物料和載能介質(zhì)的流向，以文字表示物料及單元操作和單元反應(yīng)的名稱。,,圖3-14 阿司匹林的生產(chǎn)工藝流程框圖,,工藝流程示意圖,以,圖例、箭頭,和必要的,文字,說(shuō)明,定性表示,出由原料變成產(chǎn)品的路線和順序，繪制出工藝流程示意圖。,,單元操作和單元反應(yīng)的主要工藝,設(shè)備,以,圖例,表示。,,,以,箭頭,表示物料和載能介質(zhì)的,流向,，,,以,文字,表示物料、載能介質(zhì)和工藝設(shè)備的,名稱

21、,。,,圖3-15 阿司匹林的生產(chǎn)工藝流程示意圖,,物料流程圖,物料衡算完畢，繪制出物料流程圖，是初步設(shè)計(jì)的成果，編入初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書。設(shè)計(jì)已由定性轉(zhuǎn)入定量。,,物料流程圖繪制方法,,（1）將物能衡算結(jié)果直接加在工藝流程示意圖中。,,（2）用框圖表示，有三縱行:,,左邊的表示原料、中間體和產(chǎn)品；,,中間的表示單元反應(yīng)和單元操作；,,右邊的表示副產(chǎn)品和“三廢”排放物。（為突出單元過(guò)程常把中間縱行的圖框繪成雙線）,,,圖3-16 氯苯硝化的物料流程圖,,序號(hào),物料名稱,流量/kg,?,h,-1,HNO,3,H,2,SO,4,H,2,O,氯苯,硝基氯苯,總計(jì),1,補(bǔ)充硫酸,,,2.4,0.2,,,

22、,,2.6,2,硝酸,230,,,4.7,,,,,234.7,3,回收廢酸,,,237.6,14.7,,,,,252.3,4,配制混酸,230,240,19.6,,,,,489.6,5,萃取氯苯,,,,,,,403.4,18.7,422.1,6,硝酸損失,2.3,,,,,,,,,2.3,7,硝化液,,,,,,,,,,,909.4,8,粗硝基苯,,,2.4,0.2,6.1,569.3,578.0,9,分離廢酸,5.2,237.6,82.9,,,5.7,331.4,10,氯苯,,,,,,,416.8,,,416.8,11,萃取廢酸,,,237.6,84.4,4.1,,,326.1,12,濃縮蒸汽,

23、,,,,,,,,,,73.8,13,冷凝,液,,,,,,,,,,,73.8,14,廢水,,,,,69.7,,,,,69.7,15,回收氯苯,,,,,,,4.1,,,4.1,,,圖3-17 用框圖繪制的氯苯硝化的物料流程圖（,CB—氯苯；NCB—硝基氯苯；基準(zhǔn)：kg,?,h,-1,,）,,帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,用,圖示,方法把工藝流程所需的全部,設(shè)備,、,管道、閥門、管件,和,儀表及控制方法,等。 表示出來(lái)。,,工藝設(shè)計(jì)中必須完成的的圖樣，是施工、安裝和生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備操作、運(yùn)行和檢修的依據(jù)。,,（一）基本要求,1、表示出,全部工藝設(shè)備,，包括,設(shè)備圖例、位號(hào)和名稱。,,2、表示出生產(chǎn)過(guò)程中的,

24、全部工藝物料,和,載能介質(zhì),的名稱、技術(shù)規(guī)格及流向。,,3、表示出,全部,物料管道和各種輔助管道的代號(hào)、材質(zhì)、管徑及保溫情況。,,4、表示出,全部,工藝閥門、阻火器、視鏡、管道過(guò)濾器、疏水器等附件。,,5、表示出,全部,儀表和控制方案，包括儀表的控制參數(shù)、功能、位號(hào)以及檢測(cè)點(diǎn)和控制回路等。,,（二）圖面要求,1、圖紙尺寸,,,1號(hào)或2號(hào)圖紙,[0號(hào)或1號(hào)圖紙],,2、比例,,,設(shè)備按相對(duì)比例繪制,,3、圖線和字體（附錄3 P294）,,主物料、設(shè)備位號(hào)線用粗實(shí)線～）,,輔助物料用中粗線（～）,[設(shè)備輪廓],,其它用細(xì)實(shí)線（～）,,（三）繪制方法,1、設(shè)備,,常用設(shè)備的代號(hào)和圖例見附錄4（P29

25、5）。,,設(shè)備上的管道接頭、支腳、支架、基礎(chǔ)、平臺(tái)等不需表示。,,流程圖中，當(dāng)有,多臺(tái)相同,的設(shè)備并聯(lián)時(shí)，可只畫一臺(tái)設(shè)備，其余設(shè)備可分別用,細(xì)實(shí)線方框,表示，在方框內(nèi)注明,設(shè)備位號(hào),，并畫出通往該設(shè)備的支管。,,在,初步設(shè)計(jì),階段，當(dāng)有多臺(tái)相同的,設(shè)備串聯(lián),或輪換使用時(shí),一般只畫1臺(tái)設(shè)備；而在,施工階段,則應(yīng)根據(jù)需,要畫出,2臺(tái)或2臺(tái)以上的設(shè)備。,,設(shè)備位置,流程圖中，機(jī)器、設(shè)備的位置一般按,流程順序自左至右排列,，其相對(duì)位置一般考慮便于管道的連接和標(biāo)注,,對(duì)有流體自上而下并與其他設(shè)備的位置有密切關(guān)系時(shí)，設(shè)備間的,相對(duì)高度,應(yīng)與設(shè)備布置情況相似。,,設(shè)備布置在樓板孔、操作臺(tái)上以及地坑里均需作相

26、應(yīng)表示，地下或半地下設(shè)備在圖上要表示出一段相關(guān)的地面。,,設(shè)備位號(hào)應(yīng)與設(shè)備名稱的表示,圖3-18 設(shè)備位號(hào)的表示方法,,,設(shè)備的標(biāo)注,（a）一種是在設(shè)備圖形內(nèi)部或近旁，僅標(biāo)注設(shè)備位號(hào),,（b）標(biāo)注于流程圖的上方或下方，位置力求整齊、明顯，并盡可能正對(duì)設(shè)備，設(shè)備位號(hào)線（粗實(shí)線）上面標(biāo)注設(shè)備位號(hào)，下面注明設(shè)備名稱。,,2、管道管件和閥門,（1）常見管道、管件和閥門的圖例見附錄五（P334）。圖例中沒(méi)有的管件或閥門可根據(jù)其特點(diǎn)增補(bǔ)圖例。流程圖中采用的管道、管件和閥門,圖例,應(yīng)在,流程圖或首頁(yè)圖,中加以說(shuō)明。,,（2）初步設(shè)計(jì)階段的工藝流程圖中，應(yīng)繪出主要管道、閥門、管件和控制點(diǎn)；施工圖設(shè)計(jì)階段的工

27、藝流程圖中，則應(yīng)繪出全部管道、閥門、管件和控制點(diǎn)。,,（3）,物料,管線用,粗線,表示，其它管線用,中粗線,，控制回路用,細(xì)線,表示。,,（4）在同一流程圖中,當(dāng)兩設(shè)備相距較遠(yuǎn)時(shí),其物料管線仍需連通，不能用文字表示。兩根無(wú)聯(lián)系的管線,相互,交叉,時(shí),將一根畫成連續(xù)實(shí)線,另一根在交叉處斷開（通常采用,副斷主不斷,，,豎斷橫不斷,的原則）。線條,拐彎,處可畫成直角。,,（5）流程圖中的管道需與另一流程圖中的管道相連時(shí)，可在管道斷開處用箭頭注明至某設(shè)備或管道的圖號(hào)，即,,,,,此外，對(duì)于排水或排污管道，應(yīng)用文字說(shuō)明排入何處。,,（6）在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，應(yīng),對(duì),每一根管,道進(jìn)行,標(biāo)注,。管道的

28、標(biāo)注方法可按HG20519的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，也可根據(jù)本單位的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。一般情況下，管道應(yīng)注明,介質(zhì)代號(hào)、管道編號(hào)、管道尺寸和管道等級(jí),，若為隔熱或隔聲管道還應(yīng)增加,隔熱,或,隔聲,代號(hào)。管道的標(biāo)注方法如 圖3-19所示。,,圖3-19 管道的標(biāo)注方法,,PL,-,R120303,-,φ57×3.5,-,E1M,-,H,管道編號(hào),管道尺寸,管道等級(jí),隔熱或隔聲代號(hào),介,質(zhì)代號(hào),(a),普通管道,,CWS/PL,-,R120303,-,φ76×4/57×3.5,-,E1M,-,H,管道編號(hào),管道尺寸,管道等級(jí),隔熱或隔聲代號(hào),套管介質(zhì)/內(nèi)管介質(zhì),(b),套管,,,常見介質(zhì)的代號(hào)見表3-2。,若介質(zhì)代號(hào)

29、在表中沒(méi)有規(guī)定，則可補(bǔ)充，但不應(yīng)與表中的代號(hào)相同。,,,,管道編號(hào),可用設(shè)備位號(hào)加管道順序號(hào)表示,其中管道順序號(hào)可用(01～99)表示。如R120303即可表示位號(hào)為R1203的反應(yīng)器上編號(hào)為3的管道。,,管道尺寸,以mm為單位,只注數(shù)字,不注單位。管道尺寸一般只標(biāo)注管徑,可用公稱直徑表示,也可用外徑和壁厚表示,,,管道等級(jí),管道等級(jí)由管材代號(hào)、單元順序號(hào)和公稱壓力等級(jí)代號(hào)組成，如圖所示。,1.6MPa,圖3-20 管道等,,級(jí)的標(biāo)注方法,碳鋼,,管道的單元順序號(hào),用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，由1開始。管材代號(hào)和管道的公稱壓力等級(jí)代號(hào)均用大寫英文字母表示。,國(guó)內(nèi)L～Z（O、X不用）,,管道等級(jí)代號(hào),用

30、于美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ ANSI）,,壓力等級(jí)/LB,150,300,400,600,900,壓力代號(hào),A,B,C,D,E,壓力等級(jí)/LB,1500,2500,,,,壓力代號(hào),F,G,,,,壓力等級(jí)代號(hào)：A～K（I、J不用）,A 1 A,管道公稱壓力,順序號(hào),管道材質(zhì)代號(hào),,有的書這樣規(guī)定：,管道壓力等級(jí)代號(hào),壓力等級(jí)/MPa,0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0,壓力代號(hào),,0,1,2,3,4,壓力等級(jí)/MPa,6.3,10.0,16.0,22.0,32.0,,壓力代號(hào),6,7,8,9,10,,A 1 A,管道壓力等級(jí)代號(hào),管道材質(zhì)代號(hào),序號(hào),注：部分管道壓力與本表有差異時(shí)，用

31、接近的壓力代號(hào)。,,管道的隔熱或隔聲代號(hào)用大寫英文字母表示,如表所示,,,3、自控和儀表,（1）在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中應(yīng)繪出全部與工藝過(guò)程有關(guān)的檢測(cè)儀表、檢測(cè)點(diǎn)和控制回路,,（2）控制回路中的每一個(gè)儀表或元件都要標(biāo)注儀表位號(hào)。儀表位號(hào)的表示方法如下圖,儀表序號(hào)（用01～99表示）,工段或工序序號(hào)（用1～9表示）,儀表功能代號(hào),被測(cè)變量代號(hào),2,02,I,—,T,圖3-21 儀表位號(hào)的表示方法,,被測(cè)變量和功能代號(hào),,,,（3）在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，檢測(cè)儀表、顯示儀表的圖例均用,圓圈,(,直徑10mm),來(lái)表示，并用圓圈中間的橫線來(lái)區(qū)分不同的安裝位置.,,,,,,,,,,(a)就地安裝儀

32、表,(b)嵌于管道中,(c)集中儀表盤面安裝,(d)集中儀表盤后安裝,(e)就地儀表盤面安裝,(f)就地儀表盤后安裝,圖3－22儀表的常見圖例和安裝位置,,,(4)在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中，儀表的位號(hào)可直接填寫在儀表圖例中,管道中的壓力變化通過(guò)變送器(圖中以符號(hào)“,?,”表示)將信號(hào)送至壓力計(jì),并通過(guò)它控制調(diào)節(jié)閥的開啟，以調(diào)節(jié)管道內(nèi)的流體壓力,使其保持在正常的操作壓力范圍之內(nèi)。,圖3-23 管道壓力控制點(diǎn)示意圖,PIC,203,,（四）單元設(shè)備的自控流程,1、流體輸送設(shè)備,,（1）離心泵,,1）流程設(shè)計(jì),,泵的入口和出口出要設(shè)置切斷閥；出口出要設(shè)止回閥；出口處安裝壓力表。,,泵與泵入口處切斷

33、閥間、泵與泵出口處切斷閥間、的管線均要設(shè)置放凈閥。,,泵出口管道的管徑與泵的管口一致或放大一檔，以減小阻力。,,2）離心泵的自控,(a)直接節(jié)流法,,出口管路上設(shè)調(diào)節(jié)閥，改變出口閥的開度來(lái)調(diào)節(jié)流量。此法簡(jiǎn)便易行,流量連續(xù)變化,應(yīng)用廣泛。,,但當(dāng)閥門開度減小時(shí),要多消耗一部分能量,不太經(jīng)濟(jì)。,,不適用于介質(zhì)流量,?,泵額定流量30％的情況。,圖3-24改變出口閥門開度調(diào)節(jié)流量,,,(b)旁路調(diào)節(jié)法,在泵的進(jìn)出口管道上設(shè)調(diào)節(jié)閥，利用通閥的開度來(lái)調(diào)節(jié)流量的。該法可用于液體流量偏低的場(chǎng)合,缺點(diǎn)是要消耗一部分高壓液體能量,使泵的總效率下降。,,（c)改變泵的轉(zhuǎn)速,圖3-25改變回路閥門開度調(diào)節(jié)流量,,（

34、2）容積式泵,往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵、旋渦泵等都是常見的容積式泵。,,不能用出口管路上直接節(jié)流法。,,常用旁路調(diào)節(jié)或改變泵的轉(zhuǎn)速的方法調(diào)節(jié)出口流量。,圖3-26 齒輪泵的流量調(diào)節(jié),,（3）真空泵,機(jī)械泵和噴射泵兩大類,水環(huán)泵和活塞泵均為常見的機(jī)械泵,水噴射泵和蒸汽噴射泵均為常見的噴射泵。其自控流程如圖,圖3-27 改變吸入管路閥門開度控制真空度,,改變吸入支管閥門開度控制真空度,,圖3-28 改變吸入支管閥門開度控制真空度,,（4）壓縮機(jī),壓縮機(jī)的控制方案,,改變進(jìn)口閥門的開度,,改變回路閥門的開度,,改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速,圖3-29 改變進(jìn)口閥門開度,,調(diào)節(jié)流量,,離心式壓縮機(jī)當(dāng)負(fù)荷小至一定程

35、度時(shí)，工作點(diǎn)將進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，并產(chǎn)生“喘振”現(xiàn)象，系統(tǒng)和設(shè)備會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，甚至使壓縮機(jī)遭到損壞。,,要求,,單級(jí)葉輪壓縮機(jī)，其工作流量≮額定流量的50%；,,多級(jí)葉輪的高壓壓縮機(jī)，其工作流量≮額定流量的75～80%。,,為避免在進(jìn)口處產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)壓或使離心壓縮機(jī)的負(fù)荷低于規(guī)定值，可采用分程控制流程。,,分程控制流程,在壓縮機(jī)的進(jìn)出口管路間設(shè)置一條回路，進(jìn)口閥門只能關(guān)小至一定開度,若需要繼續(xù)減少流量,可打開回路閥門,以避免在壓縮機(jī)進(jìn)口處產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)壓或使負(fù)荷低于規(guī)定值,圖3-30 壓縮機(jī)流量的,,分程控制流程,,,改變回路閥門開度調(diào)節(jié)流量,壓縮機(jī)的流量調(diào)節(jié)也可采用圖3-25中的控制方案

36、, 改變回路閥門的開度來(lái)調(diào)節(jié)流量。,,改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，該方案的效率最高,節(jié)能效果最好,缺點(diǎn)是調(diào)速機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,,,,,,,,,,,,,圖3-25 改變回路閥門,,開度調(diào)節(jié)流量,,,2、換熱器,（1）調(diào)節(jié)換熱介質(zhì)流量,,有無(wú)相變均可用，但被調(diào)節(jié)流體的流量必須是工藝允許的。,,當(dāng),熱流體溫降<冷流體溫升,，冷流體流量變化將使熱流體出口溫度明顯變化，故,調(diào)節(jié)冷流體流量,較好。反之，調(diào)節(jié)熱流體流量（調(diào)節(jié)時(shí)希望流量變化盡量小）。,圖3-33 冷流體流量的旁路調(diào)節(jié),圖3-34 熱流體流量的旁路調(diào)節(jié),,（2）調(diào)節(jié)蒸汽壓力,若用蒸汽來(lái)加熱工藝流體,則可用調(diào)節(jié)蒸汽壓力的方法來(lái)改變其冷凝溫度, 其自

37、控流程如圖所示：,圖3-35 調(diào)節(jié)蒸汽壓力控制工藝流體溫度,,（3）調(diào)節(jié)換熱面積,當(dāng)有相變時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)換熱器中的冷凝水量，使蒸汽冷凝面積發(fā)生改變，其自控流程如圖所示。,,,圖3-36 調(diào)節(jié)冷凝面積,,控制工藝流體溫度,,3、塔設(shè)備,制藥所用的塔設(shè)備種類多，塔設(shè)備的被控變量很多，控制方案繁多。,,以精餾塔為例，介紹其自控流程。,,(1) 壓力控制,,1）常壓精餾塔,,無(wú)需設(shè)置壓力控制系統(tǒng)，可在冷凝器或回流罐上設(shè)置一根與大氣相通的壓力平衡管，以保持塔內(nèi)壓力接近于大氣壓力。,,2）減壓精餾塔,真空度控制常用改變不凝性氣體抽吸量的方案，其自控流程如右圖。,,,圖3-37 改變不凝性氣體抽吸量控制

38、塔壓,,精,餾,塔,回,流,罐,冷,凝,器,PIC,接真空泵,塔頂產(chǎn)品,,圖3-38 旁路吸入空氣或 惰性氣體控制塔壓,也可在真空泵吸入管路上設(shè)置一吸入支管，改變吸入支管的閥門開度可調(diào)節(jié)吸入的空氣或惰性氣體量，達(dá)到控制全塔真空度的目的。,精,餾,塔,回,流,罐,冷,凝,器,PIC,接真空泵,塔頂產(chǎn)品,空氣或惰性氣體,,3）加壓精餾塔,根據(jù)塔頂汽相中所含不凝性氣體量的多少,可采取不同的控制方案。,,調(diào)節(jié)冷卻劑流量,,塔頂汽相中不含或僅含微量不凝性氣體時(shí),調(diào)節(jié)冷卻劑流量來(lái)控制操作壓力。該方案投資較少,并可減少冷卻劑的用量,。,,,圖3-39 調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)流量控制塔壓,,精,餾,塔,回,流,罐,冷,

39、凝,器,PIC,冷卻劑,塔頂產(chǎn)品,,可采用分程控制方案,當(dāng)塔頂汽相中含有少量(低于塔頂汽相總量的2%)的不凝性氣體時(shí),可采用分程控制方案。,,,,圖3-40 塔壓的分程控制方案,PIC,氣相產(chǎn)品,或放空,精,餾,塔,回,流,罐,冷,凝,器,冷卻劑,塔頂產(chǎn)品,,改變氣相排放量控制塔壓,當(dāng)塔頂含有較多的不凝性氣體時(shí),可通過(guò)改變不凝性氣體排放量來(lái)控制全塔操作壓力。,,,,圖3-41 改變氣相排放,,量控制塔壓,,PIC,放空,精,餾,塔,回,流,罐,冷,凝,器,冷卻劑,塔頂產(chǎn)品,,（2）溫度控制,改變塔回流量控制塔頂溫度。,,再沸器的溫度可通過(guò)調(diào)節(jié)加熱劑的流量來(lái)控制。,,塔頂溫度和再沸器溫度的自控

40、流程如圖所示。,,圖3-42 精餾塔的溫度控制,,精,餾,塔,TRC,再,沸,器,冷,凝,器,塔頂產(chǎn)品,塔底產(chǎn)品,進(jìn)料,TRC,加熱劑,,（3）流量控制,精餾塔的進(jìn)料量、回流量的自控流程如圖所示。,,圖3-43精餾塔的流量控制,,FRC,精,餾,塔,FRC,塔頂產(chǎn)品,塔底產(chǎn)品,進(jìn)料,冷,凝,器,再,沸,器,,（4）液位控制,精餾操作塔釜、回流罐的液位自控流程如圖所示。,圖3-44 精餾塔的液位控制,,精,餾,塔,LIC,LIC,回,流,罐,塔頂產(chǎn)品,塔底產(chǎn)品,進(jìn)料,冷,凝,器,,4、反應(yīng)器,（1）溫度控制,,通過(guò)改變冷卻劑流量,,方案較簡(jiǎn)單，儀表較少。缺點(diǎn)是當(dāng)釜內(nèi)物料較多時(shí)，溫度滯后比較嚴(yán)

41、重；當(dāng)物料溫度不均時(shí)還會(huì)造成局部過(guò)冷或過(guò)熱。常用于對(duì)溫度控制要求不高的場(chǎng)合。,,圖3-45改變冷卻劑流量控制反應(yīng)溫度,TRC,冷卻劑,物料,冷卻劑,,反應(yīng)溫度與冷卻劑流量串接（級(jí)）控制方案,該方案以冷卻劑流量為副參數(shù)，可及時(shí)有效地反映冷卻劑流量和壓力變化的干擾，但不能反映冷卻劑溫度變化的干擾。,,,,,圖3-46 反應(yīng)溫度與冷卻劑流量串接（級(jí)）控制方案,TRC,冷卻劑,FRC,物料,冷卻劑,,反應(yīng)溫度與夾套溫度串接（級(jí)）控制方案,以?shī)A套溫度為副參數(shù),不僅可反映冷卻劑方面的干擾,而且對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的干擾也有一定的反映。,圖3-47反應(yīng)溫度與夾套溫度串接（級(jí)）控制方案,TRC,TRC,冷卻劑,物料,冷

42、卻劑,,（2）進(jìn)料流量控制,兩種原料配比,的控制方案,圖3-48 進(jìn)料流量,,控制方案,反應(yīng)物,A,FRC,FRC,反應(yīng)物,B,,（五）帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,2,4-二氯甲苯生產(chǎn)過(guò)程,,工業(yè)生產(chǎn)方法是以三氯化銻為催化劑，以對(duì)氯甲苯和氯氣為原料，經(jīng)反應(yīng)、分離等工序而制得。氯化液中含有目標(biāo)產(chǎn)物2,4-二氯甲苯(52,?,62%)，含有未反應(yīng)的對(duì)氯甲苯以及一定量的3,4-二氯甲苯(6～10%)和少量的多氯甲苯(1%左右)等副產(chǎn)物。氯化液經(jīng)水洗分層后，油層經(jīng)精餾分離即可獲得2,4-二氯甲苯。,,生產(chǎn)過(guò)程分為反應(yīng)和分離兩個(gè)工段,,生產(chǎn)工藝流程框圖,圖3-49 2,4-二氯甲苯生產(chǎn)工藝流程框圖,,帶控

43、制點(diǎn)的工藝流程圖,分離工段的顯示儀表主要有各泵出口的壓力顯示、蒸餾罐及精餾塔頂?shù)臏囟群蛪毫︼@示與記錄(包括現(xiàn)場(chǎng)指示儀表及控制室計(jì)算機(jī)集中顯示)、全凝器熱介質(zhì)的出口溫度、接收罐和緩沖罐的壓力顯示與記錄等?？刂苹芈酚校貉h(huán)泵的流量控制、全凝器熱介質(zhì)的出口溫度控制、回流比的控制、緩沖罐的真空度控制等。,,圖3-50 二氯甲苯精餾工段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,,思考題,,1、精餾塔為何種操作方式，為什么？,,2、塔頂冷凝器結(jié)構(gòu)形式。,,3、為何采用控制回流量控制精餾塔塔頂產(chǎn)品組成，而非通過(guò)控制塔頂溫度控制之？可否設(shè)計(jì)一自控系統(tǒng)通過(guò)控制溫度來(lái)控制塔頂產(chǎn)品純度。,,4、精餾塔為何采用填料塔而不采用板式塔？此

44、塔和一般精餾塔相比有何不同？,,5、此流程管道編號(hào)是怎樣編的？,,6、此裝置采用機(jī)械泵抽真空，為何不采用蒸汽噴射泵抽真空？,,阻火器,允許氣體通過(guò)但不允許火焰或爆炸波通過(guò)的火焰阻斷器。,,阻火結(jié)構(gòu)能使火焰發(fā)生淬熄的理論有兩種，一種是器壁效應(yīng)理論(連鎖反應(yīng)理論)，一種是熱理論。,,(1)礫石阻火器,,(2)管道防爆波紋阻火器,,(3)管道散熱放空阻火器,(1) (2) (3),,爆破片,爆破片是壓力容器、管道的重要安全裝置。它能在規(guī)定的溫度和壓力下爆破， 泄放壓力，保障人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的安全。 ? ? 爆破片安全裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈

45、敏、準(zhǔn)確、無(wú)泄漏、泄放能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 能夠在粘稠、高溫、低溫、腐蝕的環(huán)境下可靠地工作，還是超高壓容器的理想安全裝置。? ? 廣泛用于石油、化工、化肥、醫(yī)藥、冶金、空調(diào)等大型裝置的設(shè)備上。,,當(dāng)因物料易堵塞、腐蝕等原因而不能安裝安全閥時(shí)可用爆破片替代安全閥。,,反拱型爆破片,,爆破片的凸面受壓，爆破壓力由材質(zhì)厚度和拱徑?jīng)Q定。系統(tǒng)一旦過(guò)壓，爆破片會(huì)反向拱起，并沿預(yù)先設(shè)定的刻痕完全打開。,正拱型爆破片,,,爆破片的凹面受壓，爆破片承受拉伸張力。爆破片的爆破壓力由材質(zhì)的拉伸張力決定。,,安全閥,安全閥用在鍋爐、?壓力容器等受壓設(shè)備上作為超壓保護(hù)裝置.當(dāng)被保護(hù)設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力異常升高達(dá)到規(guī)定值時(shí),閥門自

46、動(dòng)開啟,繼而全量排放,以防止壓力繼續(xù)升高,當(dāng)壓力降低到另一規(guī)定值時(shí),自動(dòng)關(guān)閉.,,安全閥示意圖,,安全水封,水封式安全裝置 依靠水封裝置水封管中的水柱高度產(chǎn)生的壓力與裝置工作壓力相平衡的安全裝置。這種安全裝置只能用于額定蒸汽壓力小于或等于且水封管的內(nèi)徑不得小于25mm的場(chǎng)合。,系統(tǒng),放空,,溢流管,當(dāng)泵由底層向高層設(shè)備輸送物料時(shí)，為避免物料過(guò)滿造成危險(xiǎn)或物料損失，可采用溢流管使多余物料流回儲(chǔ)槽。要求溢流管直徑應(yīng)大于輸液管，并在溢流管管道上設(shè)置視鏡以便于底層操作者判斷物料是否已滿。,,作業(yè),,1、解釋名詞：風(fēng)向頻率、可行性研究報(bào)告、設(shè)計(jì)任務(wù)書 、兩階段設(shè)計(jì) 、等高線、主導(dǎo)風(fēng)向、風(fēng)玫瑰圖、地理測(cè)

47、量坐標(biāo)系、建筑施工坐標(biāo)系,,2、流程設(shè)置。 已知以硫酸、硝酸和硝化廢酸(含硫酸)配制硝化混酸的過(guò)程可在間歇攪拌釜中進(jìn)行，試設(shè)計(jì)混酸配制過(guò)程的工藝流程圖。,,要求：,,（1）設(shè)計(jì)范圍從原料貯罐開始到混合釜出料；,,（2）注明主要閥門以及有關(guān)物料的名稱和流向，包括加熱或冷卻介質(zhì)；,,（3）部分圖例如附圖所示。,,附圖 設(shè)備圖例,計(jì)量罐,攪拌釜,貯罐,泵,閥門,視鏡,,參考答案,,,工藝流程圖中常見設(shè)備的代號(hào),設(shè)備類別,泵,鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī),容器,換熱器,反應(yīng)器,代號(hào),P,,(J),C,,(J),V,,(F),E,,(C),R,,(D),設(shè)備類別,塔,工業(yè)爐,煙囪,運(yùn)輸機(jī)械,其他機(jī)械,代號(hào),T,,

48、(E),F,,(B),S,,W,,(V),M,,(Y),,作業(yè),1.簡(jiǎn)述帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和工藝流程框圖的區(qū)別有哪些。,,2.對(duì)于列管式換熱器，若冷、熱工藝流體均無(wú)相變，且熱流體的溫降(T,1,-T,2,)大于冷流體的溫升(t,2,-t,1,)，試設(shè)計(jì)一適宜的自控方案來(lái)控制熱流體的出口溫度，并講明設(shè)計(jì)的理由。,,3. 某廠共有4個(gè)車間，其中2車間共有4道工序。已知第2車間第2工序中有兩臺(tái)相同的編號(hào)為02的反應(yīng)器并聯(lián)，寫出在,帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中,這二臺(tái)反應(yīng)器的設(shè)備位號(hào)常表示形式。,,TIC,換熱器,冷流體,熱流體,TIC,換熱器,冷流體,熱流體,TIC,換熱器,冷流體,熱流體,,2.調(diào)節(jié)流

49、量改變換熱量，熱流體：,冷流體,通常希望較小的 獲得較大的,所以，調(diào)節(jié)溫度變化大的流體的流量效果較好。,對(duì)工藝流體流量不能隨意改變，故設(shè)置旁路。,,4. 某產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程包括磺化、中和、脫色三個(gè)工序，各工序的操作周期分別為8h、12h、24h，全部物料均為液體，且在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的體積保持不變。經(jīng)計(jì)算判斷若要保持各設(shè)備之間的能力平衡，下列幾種安排中最合理的是哪一種？并說(shuō)明是否需要中間儲(chǔ)槽。,,A. 1000L磺化釜1只，1500L中和釜1只，3000L脫色釜2只,,B. 2000L磺化釜1只，1500L中和釜2只，1000L脫色釜3只,,C. 500L磺化釜2只，1500L中和釜1只

50、，3000L脫色釜1只,,D. 1500L磺化釜1只，1500L中和釜2只，2500L脫色釜2只,,解：先按生產(chǎn)能力最小的工序確定日生產(chǎn)能力，因?yàn)?,中和,,脫色,B,磺化、中和無(wú)閑置時(shí)間，脫色閑置12小時(shí)。磺化和中和工序間需設(shè)置中間貯罐。,脫色,,磺化、中和分別閑置12小時(shí)，脫色無(wú)閑置時(shí)間。,中和,磺化,,C.,磺化、中和、脫色均無(wú)閑置時(shí)間，磺化和中和工序間及中和與脫色工序間均需設(shè)置中間貯罐。,中和,脫色,磺化,,D.,磺化無(wú)閑置時(shí)間，中和閑置時(shí)間8h，脫色閑置時(shí)間。磺化和中和工序間無(wú)需設(shè)中間儲(chǔ)槽，中和與脫色工序間需設(shè)置中間貯罐。,中和,脫色,磺化,,方案A（最大日產(chǎn)量3000L),設(shè)備名稱

51、,,磺化釜,中和釜,濃縮釜,操作周期,,8,12,24,,每臺(tái)設(shè)備容積,1000,1500,3000,,設(shè)備臺(tái)數(shù),1,1,2,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,1/3,1/2,1,,日總操作批數(shù),1,1,1,,每臺(tái)設(shè)備閑置時(shí)間,0,0,12,,方案B（最大日產(chǎn)量3000L),設(shè)備名稱,,磺化釜,中和釜,濃縮釜,操作周期,,8,12,24,,每臺(tái)設(shè)備容積,2000,1500,1000,,設(shè)備臺(tái)數(shù),1,2,3,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,2/3,1/2,1/3,,日總操作批數(shù),3/2,2,3,,每臺(tái)設(shè)備閑置時(shí)間,12,12,0,,方案C（最大日產(chǎn)量3000L),設(shè)備名稱,,磺化釜,中和釜,濃縮釜,操作周

52、期,,8,12,24,,每臺(tái)設(shè)備容積,500,1500,3000,,設(shè)備臺(tái)數(shù),2,1,1,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,1/6,1/2,1,,日總操作批數(shù),6,2,1,,每臺(tái)設(shè)備閑置時(shí)間,0,0,0,,方案D（最大日產(chǎn)量4500L),設(shè)備名稱,,磺化釜,中和釜,濃縮釜,操作周期,,8,12,24,,每臺(tái)設(shè)備容積,1500,1500,2500,,設(shè)備臺(tái)數(shù),1,2,2,,每批操作產(chǎn)品量/日產(chǎn)品量,1/3,1/3,5/9,,日總操作批數(shù),3,3,1.8,,每臺(tái)設(shè)備閑置時(shí)間,0,6,2.4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,返回,,,,,,,,,,返回,,,返回,,

53、,,返回,,1.某產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程包括磺化、中和、脫色三個(gè)工序，各工序的操作周期分別為8h、12h、24h，全部物料均為液體，且在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的體積保持不變。經(jīng)計(jì)算判斷若要保持各設(shè)備之間的能力平衡，下列幾種安排中最合理的是哪一種？并說(shuō)明是否需要中間儲(chǔ)槽。,,A. 1000L磺化釜1只，1500L中和釜1只，3000L脫色釜2只,,B. 2000L磺化釜1只，1500L中和釜2只，1000L脫色釜3只,,C. 500L磺化釜2只，1500L中和釜1只，3000L脫色釜1只,,D. 1500L磺化釜1只，1500L中和釜2只，2500L脫色釜2只,作業(yè),,2.對(duì)于列管式換熱器，若冷、熱工藝流體均無(wú)相變，且熱流體的溫降(T,1,-T,2,)大于冷流體的溫升(t,2,-t,1,)，試設(shè)計(jì)一適宜的自控方案來(lái)控制熱流體的出口溫度，并講明設(shè)計(jì)的理由。,,3. 某廠共有4個(gè)車間，其中2車間共有4道工序。已知第2車間第2工序中有兩臺(tái)相同的編號(hào)為02的反應(yīng)器并聯(lián)，寫出在,帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中,這二臺(tái)反應(yīng)器的設(shè)備位號(hào)常表示形式。,,,帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,,（一）基本要求,,（二）圖面要求,,（三）繪制方法,,（四）單元設(shè)備的自控流,,1、流體輸送設(shè)備,,2、換熱器,第三章 工藝流程設(shè)計(jì),,謝謝觀賞！,2020/11/5,193,