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工艺流程图3.1概述化工生产的认识1、什么是化工？化学工业、化学工程、化学工艺都简称化工。2、什么是化工生产？化工生产就是用化学方法改变物质组成、结构或制成目标产物的过程。3、什么是化工生产过程？一种产品再生产过程中，从原料到成品，往往需要几个或几十个加工过程，这些过程就是化学工艺的生产过程，简称化工过程。3.1概述化工生产过程步骤：1）原料预处理：依据化学反应要求对原料进行处理，多为物理过程。（固体原料破碎、磨细和筛分）2）化学加工3）产物后处理：蒸馏、吸收、萃取、结晶等由上述所见，化工生产可视为由物理过程和化学过程两类过程组成。考虑到被加工物料的不同形态、过程原理和采用方法的差异，可将物理过程进一步细分为一系列的遵循不同物理定律，具有某种功用的基本操作过程，称之为化工单元操作。3.1概述从原料开始，物料流经一系列有管道连接的设备，经过包括物质和能量转换的加工，最后得到预期的产品，将实施这些转换所需要的一系列功能单元和设备有机组合的次序和方式，成为化工工艺流程，简称工艺流程。原料成品产品的精制产物的分离反应器反应进料的制备未反应物副产品工艺流程的基本组成示意图原料预处理产物的分离化学反应3.1概述工艺流程图是用来表达生产工艺流程的设计图纸文件。工艺流程图工艺方块图物料流程图施工流程图（带控制点的工艺流程图）这几种图由于要求不同，其内容和表达的重点也不一致，但彼此之间却有着密切的联系。在工艺路线选定后，进行概念性设计时完成，不编入设计文件在初步设计阶段，完成物料衡算时绘制在方案流程图的基础上绘制的内容较为详细的一种工艺流程图3.2方案流程图3.2.1方案流程图又称工艺方块图为描述化工生产过程，工程上通常用方块（矩形）表示所需单元操作，反应过程，用箭头表示物料流动方向，把从原料开始到最终产品所经过的生产步骤以图示的方式表达出来，这种工艺流程图就成为工艺方块图。3.2工艺方块图3.2.1工艺方块图的作用及内容作用：表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，及所使用的设备和机器。用于设计开始时的工艺方案的讨论，也可作为施工流程图的设计基础。内容：①设备——用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。②工艺流程——用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品或半成品的工艺流程。3.2工艺方块图设备设备位号工艺流程线用文字表明流程情况某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图3.2工艺方块图3.2.2分析工艺方块图3.2工艺方块图3.2.2分析工艺方块图1.从图中可以看出该工艺流程的原料为空气，产物为氧气，副产物是氮气及氩气2.设备有空气过滤器、空气压缩机、空冷/水冷装置、分子筛、冷箱系统（主换热器、膨胀机、分馏塔）、氮气压缩机、氧气压缩机及储罐。3.2工艺方块图3.2.2分析工艺方块图3.设备的作用①空气过滤器用于过滤空气中的杂质②空气压缩机压缩空气提供原料③空冷/水冷装置使空气降温并分离冷凝水④分子筛净化压缩空气⑤冷箱系统由主换热器、膨胀机、分馏塔组成⑥氧气压缩机将分馏得的氧气输入氧气储罐⑦氧气储罐主要是储存氧气其次降低气流脉动，起缓冲作用⑧氮气压缩机及储罐将分馏得的氮气输入氮气储罐⑨氩气储罐将分馏得的氩气输入氩气储罐3.2工艺方块图3.2.3工艺方块图的绘制按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左至右地展开画在一个平面上，并加以必要的标注和说明。设备画法设备位号及名称的注写工艺流程线的画法用细实线画出设备的大概轮廓和示意图，一般不按比例，但应保持它们的相对大小。V0408A真空受槽车间或工段号设备分类号设备序号相同设备的序号设备名称用粗实线来绘制主要物料的工艺流程线，用箭头标明物料的流向，并在流程线的起始和终了位置注明物料的名称、来源或去向。a)管道相连(b)管道交叉填料塔板式塔喷洒塔釜式换热器套管式换热器浮头式列管换热器3.2工艺方块图3.2.3工艺方块图的绘制工艺方块图绘制的步骤1）根据原料转化为产品的顺序，自左向右、从上到下用细实线绘出反映单元操作、反应过程或车间、设备的矩形，次要车间或设备按需要可以忽略。要保持它们的相对大小，同时各矩形间应保持适当的位置，以便布置工艺流程线。2）用带箭头的细实线在各矩形间绘出物料的工艺流程线，箭头的指向要和物料的流向一致，并在起始和终了处用文字注明物料的名称或物料的来源、去向。3）若两条工艺流程线在图上相交而实际并不相交应在相交处将其中一条线断开绘出。4）流程线可加注必要的文字说明，如原料来源，产品、中间产物、废物去向等。3.2工艺方块图3.2.3工艺方块图的绘制实例（1）首先用细实线绘制方块，每个方块间要有一定间隔，以便标注流程线。（2）在方块内标注单元操作（或工段、设备）名称3.2工艺方块图3.2.3工艺方块图的绘制实例（3）用带箭头的细线绘制出物料的工艺流程线，当工艺流程线交叉时其中要有一个要断开（4）标注物料在流程中的参数（压力、温度）3.2工艺方块图3.2.4工艺方块图识读常见的工艺方块图大多为系统工艺方块图，即指化工生产过程中某一个工艺系统的工艺方块图。识读的目的主要是了解该工艺系统流程原理概略，了解有原料到产品过程中各物料的流向和经历的加工步骤，了解该系统的单元操作、化学反应过程或主要设备的功能及其相互关系、能量的传递和利用情况、副产物和“三废”的处理及排放等重要工艺和工程信息，为今后的专业学习、生产操作提供帮助。3.2工艺方块图3.2.4工艺方块图识读识读的步骤是：1）了解原料、产品的名称或其来源、去向。2）按工艺流程次序，了解从原料到最终产品所经过的生产步骤。3）大致了解各生产步骤（或设备、装置）的主要作用。3.2工艺方块图3.2.4工艺方块图识读识读实例：压缩机气液分离器除尘器冷却器干燥器空气图示为空压站方块图储气罐用气单位由图看以看出，原料是空气，产品为纯净空气。空气压缩机压缩后送到冷却器，冷却后的空气先后送到气液分离器和干燥器进行脱水，脱水的空气送到除尘器经除尘后得到纯净的空气送进储气罐储存备用。该压缩站由机器和设备组成，机器指压缩机，设备指冷却器、气液分离器、干燥器、除尘器、储气罐等设备。3.2工艺方块图3.2.4工艺方块图识读提纯单体精制压缩、冷凝脱水干燥单体合成聚合乙炔提纯氯化氢成品反应热反应热由图看以看出，原料是乙炔和氯化氢，产品为聚氯乙烯塑料。乙炔和氯化氢经分别提纯后进行合成反应制取聚乙烯单体然后对聚乙烯单体进行精制，出去未反应的氯化氢、其他副反应物及杂质，将精制后的聚乙烯单体气体压缩、冷凝打到聚合反应所需的纯度和聚集状态，聚合后所得的聚氯乙烯塑料颗粒和水的悬浮液经脱水、干燥后即可得到聚氯乙烯塑料产品3.3物料流程图（PFD图）物料流程图是在方案流程图的基础上，用图形与表格相结合的形式，反映设计中物料衡算和热量衡算结果的图样。在方案流程图上增加以下内容：在设备位号及名称的下方加注设备特性数据或参数。如：换热设备的换热面积；塔设备的直径、高度；贮罐的容积；机器的型号等。在流程的起始处以及使物料产生变化的设备后，列表注明物料变化前后其组分的名称、流量（kg/h）、摩尔分数（%）等参数及各项的总和，实际书写项目依具体情况而定。表格线和指引线都用细实线绘制。3.3.1认识PFD图3.3物料流程图物料变化前后设备特性数据或参数3.3物料流程图（PFD图）3.3.1认识PFD图例3.3物料流程图（PFD图）以上固定连续汽化法造气的部分PFD图的内容如下:（1）若干代表生产设备的外形轮廓图，带流向的流程线、物料说明表（包括物料名称、流量、含量）及标题栏。（2）除了标注设备名称及位号外，还标注设备性能参数。如图中设备为煤气发生炉，位号65104，直径3.8m。（3）标注物料状态参数，如原料煤粒度4-50mm，蒸汽比为5-8kg/m3，煤气出煤气发生炉温度680℃等。3.3物料流程图（PFD图）3.3.2分析PFD图3.3物料流程图（PFD图）3.3.2分析PFD图PFD图内容：PFD图的标注特点：（1）标注装置或工段的名称及位号、特性参数（面积、直径、容积、型号）（2）标注带流向的流程线，在流程线旁标注物料的状态参数（压力、温度）（3）对于物料发生变化的设备，要从其流程线上引线，对物料组分列表说明，表示该物料组分发生了变化（名称、流量、含量等），每项均应标出合计数。代表生产设备的外形轮廓、设备的名称及位号、设备的性能参数、带流向的流程线、物料说明表、物料参数、及标题栏。3.3物料流程图（PFD图）PFD图的标注方式：（1）设备的名称、位号及参数3.3物料流程图（PFD图）PFD图的标注方式：（1）设备的名称、位号及参数3.3物料流程图（PFD图）PFD图的标注方式：（1）设备的名称、位号及参数参数：面积F直径φ容积V热量Q3.3物料流程图（PFD图）PFD图的标注方式：（2）物料工艺参数如温度、压力，在流程线旁边标出3.3物料流程图（PFD图）PFD图的标注方式：（3）物料组分标注注明物料变化前后的组分名称、流量、含量3.3物料流程图（PFD图）3.3.3绘制PFD图1、PFD图的绘制规定绘制PFD时，一般以车间、工段或设备装置为单元进行绘制，设备外形不一定按比例绘制，可仅画出设备的外形轮廓，采用加长2号或3号幅面变长的图幅，也可以采用其他图幅3.3物料流程图（PFD图）3.3.3绘制PFD图1、PFD图的绘制规定3.3物料流程图（PFD图）2、PFD图的绘制步骤（以某车间制取浓硝酸PFD图为例）3.3物料流程图（PFD图）2、PFD图的绘制步骤（以某车间制取浓硝酸PFD图为例）3.3物料流程图（PFD图）3、PFD图的绘制实例以残夜蒸馏系统物料流程图为例：3.3物料流程图（PFD图）3.3.3识读PFD图（步骤）（1）识读标题栏（2）原料、产品、设备（位号、名称、参数、作用）（3）流程线及物料状态参数（4）物料进出设备前后的组分变化回顾工艺方块图的识读3.3物料流程图（PFD图）3.3.3识读PFD图（实例）3.4管道仪表流程图（PFD图）施工流程图的内容：设备示意图：带接管口的设备示意图，注写设备位号及名称；管道流程线：带阀门等管件和仪表控制点（测温、测压、测流量及分析点等）的管道流程线，注写管道代号；对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明；标题栏。管道仪表流程图也称施工流程图，是在方案流程图的基础上绘制的内容较为详尽的一种工艺流程图。是设计、绘制设备布置图和管道布置图的基础，又是施工安装和生产操作时的主要参考依据。在施工流程图中应把生产中涉及的所有设备、管道、阀门以及各种仪表控制点等都画出。设备示意图管道流程线设备位号管道代号阀门仪表3.4管道仪表流程图（PFD图）3.4.1设备的画法与标注在施工流程图中，设备的画法与方案流程图基本相同。对于两个或两个以上的相同设备一般只画一个。施工流程图中每个工艺设备都应编写设备位号并注写设备名称。与方案流程图中的设备位号应该保持一致。3.4管道仪表流程图（PFD图）细实线0.15～0.3mm中粗线0.5～0.7mm粗实线0.9～1.2mm喷淋管伴热（冷）管道同心异径管管线宽度与其相接的新管线宽度相同原有管线柔性管气动信号线翅片管电动信号线仪表管道管道隔热层引线、设备、管件、阀门、仪表等图例夹套管其他物料管道电伴热管道主要物料管道名称图例名称图例3.4.2管道流程线的画法及标注3.4管道仪表流程图（PFD图）管道流程线要用水平和垂直线表示，注意避免穿过设备或使管道交叉，在不可避免时，则将其中一管道断开一段，管道转弯处一般画成直角。(a)管道相连(b)管道交叉管道流程线上应用箭头表示物料的流向。图中的管道与其他图纸有关时，应将其端点绘制在图的左方或右方，并用空心箭头标出物料的流向（进或出），在空心箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来或去的设备位号或管道号或仪表位号。进出3.4管道仪表流程图（PFD图）施工流程图中的每条管道都要标注管道代号。横向管道的管道代号注写在管道线的上方;竖向管道则注写在管道线左侧，字头向左。工段号按工程规定填写，采用