化工工艺设计案例

第七章项目式教学设计案例《化工基本生产技术》1化学工业出版社主要内容项目一：（化工）工业项目建议书的编制项目二：化工生产图纸识读项目三：化工生产工艺流程现场识别与分析项目四：工艺技术规程、岗位操作法的编制2化学工业出版社三大目标能力目标知识目标素质目标1.了解化工项目建议书的编制内容和规范，熟练掌握编写化工项目建议书的格式；2.熟悉常见化工生产图纸上所包含的内容；3.掌握工艺技术规程、岗位操作法的编制要领。1.能参与化工项目建议书的编写；2.培养空间思维能力，能准确识读常见化工生产图纸：设备装备图、工艺流程图和设备与管道布置图；3.能对化工生产工艺流程现场进行识别与分析，在化工装置现场能提出问题、分析问题、并能给出自己解决问题的方法；4.能读懂工艺文件的核心内容，参与编写工艺技术规程、岗位操作法。1.具备市场观、经济成本观和科学观；具有安环意识、社会意识和风险意识。2.当今的化工生产技术，技术密集性强，多学科技术相互交叉，通过4个项目培养自身团队合作意识；全局观念；正确分析个人与岗位，岗位与岗位间，岗位与装置间的关系；增强责任意识和主人翁意识。3化学工业出版社实践出真知4化学工业出版社项目一：（化工）工业项目建议书的编制ProjectProfilesonChemicalIndustries5化学工业出版社技能目标学会编写一个具体的项目建议书。应用知识1．项目建议书概况；2．项目建议书内涵；3．编制项目建议书注意事项。6化学工业出版社一、项目建议书的概念ConceptofProjectProposal二、项目建议书的基本内容及格式TheContentofaProjectProposal三、编制项目建议书应注意的问题TheNotableProblemduringtheProcessofWritingProjectProposals四、典型项目建议书案例（编写框架）ATypicalCaseofProjectProposals（theframework）五、项目实践ProjectPractice7化学工业出版社项目建议书是企业向上级主管部门陈述兴办某个项目的内容与申请理由、要求批准立项的建议文书，是项目报请审批过程中不可缺少的文件材料。项目建议书顾名思义，应写明项目建议的理由、政策依据、项目内容、实施方法等情况。同时应对上报项目的性质、任务、工作计划、方法步骤、预期目标及实施可能性等内容作详细、全面的汇报，以达到建议书审批的目的。一、项目建议书的概念8化学工业出版社项目建议书的基本内容应包括：（1）项目名称，项目主办单位及负责人；（2）项目的内容、建设规模、申请理由、项目意义、引进技术和设备，还要说明国内外技术差距、概况以及进口的理由、对方情况介绍；（3）工艺路线选择，重点描述推荐的产品方案和生产工艺技术；（4）主要原料、燃料、电力、水源、交通、协作配套条件等情况；（5）建厂条件、厂址选择；（6）组织机构和劳动定员；（7）投资估算和资金来源，利用外资的要说明利用外资的可能性以及偿还贷款能力；（8）产品市场需求预测分析；（9）安全劳动卫生与环境保护、经济效益与社会效益评价分析。一、项目建议书的概念9化学工业出版社1.认真调查研究，广泛收集资料2.注意分析方法3.项目建议书与可行性研究报告的区别与联系4.语言表达清楚，陈述事实准确三、编制项目建议书应注意的问题10化学工业出版社XXX单位年产80万吨尿素煤化工项目建议书四、典型项目建议书案例11化学工业出版社五、项目实践提出问题在理解了项目建议书的概念后，通过对典型案例的分析，了解一个具体的建议书的基本内容及格式，尝试合作编制一个家乡正在规划或建设中的化工项目建议书，在编写的过程中认真调查研究，广泛收集资料；采用科学的分析方法，准确的陈述语言，完成一个完整的项目建议书的编制。12化学工业出版社分析和解决问题1.分组，按学生籍贯和家庭所在地进行分组，建议每组4-5人；2.了解家乡的化工产业规划，近期正在规划或即将上马建设的大中型化工项目（可以通过政府相关网站查询）；3.提交小组成员一致感兴趣的项目进行建议书的编制，需有具体每人承担的章节、时间安排；4.按典型项目建议书案例框架的编写体例进行分工完成；5.小组内检查、小组间互查；6.各组完成修订后的项目建议书；7.成果展示，答辩；8.教师点评。13化学工业出版社14项目二：化工生产图纸识读ReadingComprehensionofChemicalDrawings15化学工业出版社应用知识1．工艺流程图、设备装配图、设备及管道布置图的作用与内容；2．化工生产过程的各单元，应用化工制图知识，化工管路的连接方式和常见管件形式；3．工艺流程图、设备装配图、设备及管道布置图的图示方法。技能目标能看懂化工企业的工艺流程图、设备装配图、设备及管道布置图。16化学工业出版社一、化工工艺图（工艺流程图）的识读ReadingComprehensionOfProcessFlowDiagram二、化工设备图识读ReadingComprehensionofChemicalEquipmentDrawing三、设备与管路布置图的识读ReadingComprehensionofEquipmentLayout/PipingArrangementsDrawings17化学工业出版社一、化工工艺图（工艺流程图）的识读工艺流程图根据工程设计阶段不同可分为物料流程图（初步设计），带控制点工艺流程图（施工图），辅助物料系统流程图（施工图）等。我们将以带控制点工艺流程图为例介绍工艺流程图的识图方法及步骤。带控制点工艺流程图（施工图），又称PID图（工艺管道及仪表流程图），主要用来表达化工工艺流程和所需的设备、机械、管道、仪表及阀门等，它是在方案流程图的基础上绘制的，是设备布置图、管道布置图的设计依据，也是施工安装的依据，并用于指导工艺操作。18化学工业出版社1.工艺流程要了解工艺流程，首先要找出主要设备及主要流程线。先认识一下设备在图上的标注方式。如图7-1应标出设备位号和名称。图7-1设备的标注方法一、化工工艺图（工艺流程图）的识读19化学工业出版社其中设备位号由设备类别代号、设备所在的主项编号、设备的顺序号、相同设备数量尾号四个单元组成，如图7-2。图7-2设备位号的标注方法一、化工工艺图（工艺流程图）的识读20化学工业出版社一般设备类别代号为设备英文名称的第一个大写字母，如Tower–T；Pump–P，其他见表7-1。表7-1设备类别代号21化学工业出版社图7-4氯化苯工艺苯干燥工段工艺流程图V0103a、b、c氯化钠干燥器氯化钙干燥器（V0104）22化学工业出版社图7-4纯苯干燥工序中氯化钠干燥器（V0103a,b,c）和氯化钙干燥器（V0104）为主要设备，用粗实线表示的物料管线PL0101-108×4.PL0102-108×4.PL0103-108×4.PL0104-57×3.5.PL0105-57×3.5.PL0106-57×3.5.PL0107-57×3.5.PL0108-57×3.5为主要物料管线。23化学工业出版社2.设备的数量、名称及设备位号由图7-4可以看出，纯苯干燥工序共11台设备。其中动力设备有2台，即原料苯泵（P010la,b），因其出入口总管为一根，故有一台原料苯泵备用。贮槽、计量槽共4台V0101.V0l02.V0105.V0107。主要设备为氯化钠干燥器（V0103a,b,c）和氯化钙干燥器（V0104），这四台设备为串联操作，原料苯先通过氯化钠干燥再进入氯化钙干燥器进一步干燥。排气冷却器E010l用来冷凝、冷却原苯及回收苯贮槽因气温升高而蒸发出的苯蒸汽。24化学工业出版社3.控制点、取样点在带控制点的工艺流程图上，各种仪表安装都有其特定标示，如表7-2。仪表位号的上半圆中填写字母代号，下半圆中填写数字编号。如图7-3所示，并根据表7-3，7-4，说明图中的四个仪表所代表的含义。25化学工业出版社表7-2仪表安装位置图形符号26化学工业出版社表7-3常用参数代号表7-4常用仪表功能代号图7-3仪表位号的标注方法27化学工业出版社项目实践提出问题识读醋酐残液蒸馏带控制点工艺流程图28化学工业出版社图7-5醋酐残液蒸馏带控制点工艺流程图29化学工业出版社分析和解决问题：根据对工艺流程图的识读，在规定时间内完成对图的识读。初级任务：如图所示，醋酸残液蒸馏岗位有残液蒸馏釜和冷凝器各一台，有醋酸、酐受槽各一台．醋酐残液来自残液贮槽1140沿管线进入蒸馏釜，通过夹套蒸汽加热，使物料中醋酐蒸发变蒸气。为了提高蒸发效率，釜中装有搅伴器；为控制温度，釜上装有测温指示仪表。釜中产生的醋酐蒸汽沿进入冷凝器，冷凝后的液态醋酐沿流入醋酐真空受槽中，然后由管放人醋酐贮槽。本系统为间歇操作，蒸馏釜中蒸馏醋酐后的残渣，加入由管来的水进行稀湿后，再继续加热，使之生成醋酸沿放入醋酸真空受槽中，然后由放人醋酸贮槽中。本系统蒸馏过程是通过真空受槽由所连真空泵负压进行。在真空受槽上部都装有真空压力表、。在蒸馏釜和真空受槽上都装有接管放空。30分析和解决问题：进阶任务：A．如图所示的工艺流程中，安装了哪些控制点，作用是什么？B．指出图中管道内有哪些介质？31化学工业出版社二、化工设备图识读1.化工管路的连接与管件化工管路要通过各种管件连接后把物料输送到目的地。管件的作用就是为了使管路变更方向、延长、分路、汇集、缩小、扩大等。管路的连接方式，一般可分为承插式连接、螺纹连接、法兰连接、焊接连接等四种。（1）承插式连接图7-6承插式连接方法图7-7承插式管件32化学工业出版社（2）螺纹连接化工厂里螺纹连接通常用于小直径管、水煤气管、压缩空气管及低压蒸汽管路。在一根管子的管端加工好外螺纹后，此管即可与各种内螺纹管件或阀件相连接。用此法连接的密封方法是采用在内、外螺纹间敷以白漆加麻丝或聚四氟乙烯薄膜等密封介质。密封要求特别高时，可用氧化铅甘油胶合剂作密封介质。螺纹连接管件主要有内牙管、活管接、弯头、三通、四通、内外牙等。33化学工业出版社图7-8螺纹连接管件34化学工业出版社（3）法兰连接化工生产中最常用的接管方法。按照密封面结构的特征，法兰分凸法兰、榫槽法兰。为平面法兰、凹它的优点是拆装方便，密封度好，适用的压力、温度和管径范围很大；缺点是耗材较多、费用较高。35化学工业出版社（4）焊接连接这是一种把管子与管件(或另一根管子)直接焊接在—起的接管方法。焊接法比螺纹连接和法兰连接的成本都要低，而且连接方便，适用面广，钢管、有色金属管与聚氯乙烯等塑料管均可焊接，比较适用于不需检修的长管路的连接。但焊接连接的管路一旦需要拆卸，只能采用切割的方法，经常需要检修的管路就不适用焊接法连接。36化学工业出版社2.化工设备装配图图7-9设备视图表达方法主视图府视图剖视图37化学工业出版社图7-10化工计量罐38化学工业出版社项目实践提出问题再沸器装配图识读39化学工业出版社图7-11再沸器装配图40化学工业出版社41化学工业出版社42化学工业出版社43化学工业出版社分析和解决问题：建议步骤A、识读具体设备装配图，了解概况，详细分析，可给20分钟左右时间。B、试回答下列问题：a再沸器的封头与筒体是何种连接方式？b该设备共有几个接管，尺寸分别是多大？c再沸器的换热面积有多大？材质是什么？能承受多大的压力？d换热管一共有多少根，规格是多少？与管板以何种方式连接？eI~V局部剖视图分别说明了什么问题。f这张图，主视图中有25个标注件号，明细栏中只有24个，问题出在哪里？C、分组，组与组之间互相以图7-11进行自编问题PK，直至产生优胜组。44化学工业出版社三、设备与管路布置图的识读1.设备布置图设备布置图是指导设备的安装、布置，是化工设计、施工、设备安装的重要技术文件之一。它是厂房建筑、管道布置的参照物。图中主要有（1）一组视图：表达厂房建筑的基本结构及设备在其内外的布置情况。（2）尺寸及标注：注写与设备布置有关的尺寸及建筑定位轴线编号、设备的位号、名称等。（3）安装方位标：表示安装方位基准的图标。