第三章工藝設(shè)計工藝流程

第三章工藝設(shè)計工藝流程第1頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月工藝設(shè)計基本過程決定工藝路線(產(chǎn)品)→工藝物料/能量衡算→原料/制劑工藝流程設(shè)計/優(yōu)化→工藝機械流程設(shè)計→設(shè)備參數(shù)確定/選型→P&ID和控制設(shè)計→非工藝專業(yè)技術(shù)條件→土建/非標(biāo)/工藝管道安裝/自動控制/潔凈空調(diào)/生物安全通風(fēng)/電氣照明/管理網(wǎng)絡(luò)/通訊視頻門禁/公用工程等施工圖設(shè)計→完全CAD工程圖和文檔→關(guān)鍵項目二維/三維計算機仿真效果圖→施工圖概算第2頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1工藝流程設(shè)計

將可研確定的工藝路線通過初步設(shè)計,施工圖設(shè)計不斷補充修改,是由粗到細,定性到定量分階段完成的成果.流程設(shè)計貫穿于整個工藝設(shè)計過程中確定從原料到產(chǎn)品的路線和順序需要多專業(yè)的協(xié)調(diào)，反復(fù)推敲、修改，逐步細化的過程一般步驟：工藝流程示意圖（方框圖）——工藝流程草圖（設(shè)備外形圖）——生產(chǎn)工藝流程圖（帶控制點圖）第3頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1.1工藝流程設(shè)計原則一、工藝流程設(shè)計的選取因素原料來源、種類和質(zhì)量產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格（工業(yè)級，飼料級，食品級，醫(yī)藥級）生產(chǎn)規(guī)模（有機酸類1000噸/年，纖維素酶100噸/年）技術(shù)水平（工藝成熟度，裝備，控制，檢測條件）經(jīng)濟效益第4頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月工藝流程設(shè)計的重要性:

評價一個工廠設(shè)計的優(yōu)劣最主要是看它采用的生產(chǎn)工藝和技術(shù)是否先進可靠、安全適用，以及經(jīng)濟上是否合理。生產(chǎn)工藝設(shè)計是總體設(shè)計的主導(dǎo)，它起著貫穿全過程并且組織協(xié)調(diào)各專業(yè)設(shè)計的作用，其它配套設(shè)計必須根據(jù)生產(chǎn)工藝提出的要求，來進行設(shè)計。第5頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

生產(chǎn)工藝設(shè)計是整個工廠設(shè)計的基礎(chǔ)。生物工廠工藝設(shè)計的范圍是負責(zé)全廠生產(chǎn)工藝流程設(shè)計和各生產(chǎn)車間的設(shè)計，并向所有相關(guān)專業(yè)配套設(shè)計提出設(shè)計依據(jù)和要求。第6頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

工藝流程設(shè)計是設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，是每一個設(shè)計人員必須接觸和了解的內(nèi)容。

它通過工藝流程圖的形式，形象地反映了化工生產(chǎn)由原料進入系統(tǒng)到產(chǎn)品輸出的全過程，其中包括：（1）物料和能量的變化（2）物料的流向（3）產(chǎn)品生產(chǎn)所經(jīng)歷的工藝過程和使用的設(shè)備儀表第7頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

工藝流程設(shè)計集中表現(xiàn)了整個過程的全貌，是設(shè)計的核心。設(shè)計工作包括設(shè)備選型、工藝計算、設(shè)備布置等工作,這些工作都與工藝流程有直接關(guān)系。只有確定流程以后，其它工作才能開展，工藝流程涉及各個方面，而各方面的變化又反過來影響工藝流程設(shè)計。因此，工藝流程設(shè)計動手最早，結(jié)束最晚。

第8頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

同一種產(chǎn)品的生產(chǎn)，可以采用不同的生產(chǎn)方法，不同原料，不同的生產(chǎn)線，不同的工藝流程。因此，選擇生產(chǎn)方法是決定設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵一步，必須認真對待。如果產(chǎn)品只有一種生產(chǎn)方法，無須選擇；如果產(chǎn)品有幾種生產(chǎn)方法，就需逐個進行分析研究、比較、篩選，作為工藝流程設(shè)計的依據(jù)。

第9頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月二、工藝流程的選擇原則

工藝流程的選擇原則應(yīng)突出以下三點：

1、技術(shù)上先進性：就是技術(shù)上的先進和經(jīng)濟上的合理可行。具體包括：基建投資、產(chǎn)品成本、消耗定額和勞動生產(chǎn)率等方面的內(nèi)容，應(yīng)選擇物料損耗小、循環(huán)量少，能量消耗小和回收利用好的生產(chǎn)方法。第10頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、經(jīng)濟可靠性：是指所選擇的生產(chǎn)方法和工藝流程是否成熟可靠（不成熟的工藝技術(shù)，會造成極大的浪費）。因此，對于尚在試驗階段的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備應(yīng)慎重對待,要防止只考慮新的一面，而忽略不成熟、不穩(wěn)妥的一面，堅持一切經(jīng)過試驗原則,不允許把未來的生產(chǎn)當(dāng)作試驗工廠進行設(shè)計。第11頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、結(jié)合國情：

中國是發(fā)展中的國家，在工廠設(shè)計時不能單從技術(shù)觀點考慮問題，應(yīng)結(jié)合具體國情例如：（1）消費水平及各種化工產(chǎn)品的消費趨勢；（2）機械設(shè)備及電氣儀表的制造能力；（3）生產(chǎn)所用的原材料設(shè)備所用金屬材料供應(yīng)情況；第12頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）環(huán)境保護的有關(guān)規(guī)定和三廢排放情況；（5）勞動就業(yè)與化工生產(chǎn)自動化關(guān)系；（6）資金籌措與外匯貯備情況以上三項原則必須在技術(shù)路線和工藝流程選擇中全面衡量、綜合考慮。第13頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

生產(chǎn)路線選定之后，即可進行工藝流程設(shè)計。它和車間布置設(shè)計是決定整個車間（裝置）基本面貌的關(guān)鍵性步驟，對設(shè)備設(shè)計和管路設(shè)計等單項設(shè)計也起著決定性的作用。

三、工藝流程設(shè)計的任務(wù)第14頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

流程設(shè)計包括兩個方面：

一是確定生產(chǎn)流程中各個生產(chǎn)過程的具體內(nèi)容，順序和組合方式，由原料制成產(chǎn)品。二是繪制工藝流程圖，以圖解的形式表示生產(chǎn)過程，當(dāng)原料經(jīng)過各個單元操作過程制得產(chǎn)品時物料和能量發(fā)生的變化及其流向，以及采用哪些化工過程和設(shè)備，再進一步通過圖解形式表示出化工管道流程和計量控制流程。

第15頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了使設(shè)計出來的工藝流程實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和安全生產(chǎn)，應(yīng)注意:

（1）確定整個流程的組成：工藝流程反映了由原料制得產(chǎn)品的全過程。（2）確定每個過程或工序的組成：采用多少設(shè)備和由哪些設(shè)備來完成這一生產(chǎn)過程，以及各種設(shè)備之間應(yīng)如何連接，并明確每臺設(shè)備的作用和它的工藝參數(shù)。第16頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

(3)確定操作條件：為了使每個過程、每臺設(shè)備正確地起到預(yù)定作用，應(yīng)當(dāng)確定整個生產(chǎn)工序或每臺設(shè)備的各個不同部位要達到和保持的操作條件。

(4)確定控制方案：為了正確實現(xiàn)并保持各個生產(chǎn)工序和每臺設(shè)備本身的操作條件，選用合適的控制儀表。第17頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

(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(biāo)，要合理地做好能量回收與綜合利用，降低能耗。據(jù)此確定水、電、蒸汽和燃料的消耗。

(6)制定三廢的治理方法：除了產(chǎn)品和副產(chǎn)品外，對全流程中所排出的三廢要盡量綜合利用，對于無法回收利用的，則須進行妥善處理。

(7)制定安全生產(chǎn)措施。第18頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

首先確定選定的生產(chǎn)方法是正在生產(chǎn)或曾經(jīng)運行過的成熟工藝還是待開發(fā)的新工藝。成熟工藝可借鑒而需要局部改進或局部采用新工藝的問題。新開發(fā)技術(shù)，在設(shè)計上稱為概念設(shè)計無論哪種情況，一般工藝流程部分為以下幾個重要部分。

四、工藝流程設(shè)計方法第19頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1、原料處理過程

主反應(yīng)確定之后，根據(jù)反應(yīng)特點，對原料提出工藝條件要求，如純度、溫度、壓力、加料方式等。2、反應(yīng)過程

根據(jù)反應(yīng)過程的特點、產(chǎn)品的要求、物料特性、基本工藝條件來決定采用生化反應(yīng)器類型和決定連續(xù)還是間歇性操作。第20頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3、反應(yīng)后處理

根據(jù)反應(yīng)特性和產(chǎn)品質(zhì)量要求，實際過程可能會出現(xiàn)下列情況：（1）副反應(yīng)的發(fā)生。（2）多組分平衡，過剩原料回收分離。（3）有害雜質(zhì)凈化。（4）產(chǎn)物聚集狀態(tài)，多相混合，需采用不同措施進行處理，有時這些原因是制約生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。第21頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月4、產(chǎn)品的后處理

經(jīng)過分離凈化后的產(chǎn)品，有些是下一工序的原料有些可作商品，還有需要后處理，如篩分、包裝、灌裝、計量、貯存、輸送。這些過程都需要有一定的工藝設(shè)計裝置。5、未反應(yīng)的循環(huán)或利用以及副產(chǎn)品的處理

要根據(jù)特點、設(shè)計相應(yīng)的單元操作過程。第22頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

6、確定“三廢”排出物的處理措施排放的三廢、加以回收，無法回收應(yīng)妥善處理，達到排放標(biāo)準。做到“三廢”治理與環(huán)保工程。“三廢”治理工藝與生產(chǎn)工藝同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)運行。

7、確定公用工程的配套措施生產(chǎn)中必須使用的工藝用水（包括作為原料的軟水、冷卻水、溶劑用水等）、蒸汽（原料用汽、加熱用汽、動力用汽及其他用汽等）、壓縮空氣、氮氣等以及冷凍、真空都是工藝中要考慮的配套設(shè)施。還要考慮生產(chǎn)用電、上下水、空調(diào)、采暖通氣都是必須密切配合。第23頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

8、確定操作和控制方案包括流程中各個單元設(shè)備的物料流量（投料量）、組成、溫度壓力，并提出控制方案，以確保產(chǎn)品合格。

9、安全生產(chǎn)措施根據(jù)物料性質(zhì)和生產(chǎn)特點，在工藝流程中除設(shè)備材質(zhì)和結(jié)構(gòu)安全外，還要設(shè)置事故槽、安全閥、放空管、安全水封、防爆板、阻水栓等以保證安全生產(chǎn)。

10、保溫、防腐的設(shè)計這是工藝流程設(shè)計的最后一項工作，也是施工按裝的最后一道工序，根據(jù)介質(zhì)的溫度、特性和狀態(tài)以及周圍環(huán)境狀況決定管道和設(shè)備是否面要保溫和防腐。第24頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月五、生產(chǎn)方法和工藝流程的確定

1、搜集資料，調(diào)查研究這個階段是確定工藝流程和選擇生產(chǎn)方法的準備階段，要根據(jù)方案和生產(chǎn)規(guī)模，有計劃、有目的地搜集國內(nèi)同類產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的有關(guān)資料、技術(shù)、工藝參數(shù)、原材料來源、公用工程單耗、產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)格、三廢治理等資料，應(yīng)取得信息部門配合，還要向咨詢部門咨詢。

第25頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月具體收集的內(nèi)容主要有以下幾個方面：（1）國內(nèi)外生產(chǎn)情況，生產(chǎn)方法及工藝流程；（2）原料來源及產(chǎn)品應(yīng)用情況；（3）試驗研究報告；（4）安全技術(shù)及勞動保護措施；（5）綜合利用及三廢處理；第26頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

(6)、生產(chǎn)技術(shù)是否先進，生產(chǎn)連續(xù)化、自動化程度；

(7)、設(shè)備的大型化及制造、運輸情況；

(8)、基本建設(shè)投資、產(chǎn)品成本、占地面積；

(9)、水、電、汽、燃料的用量及供應(yīng)，主要基建材料的用量及供應(yīng)；

(10)、廠址、地質(zhì)、水文、氣象等資料；

(11)、車間（裝置）環(huán)境與周圍的情況。

第27頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月中文名稱：L-天門冬氨酸

英文名稱：L-Asparticacid

產(chǎn)品性狀：白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，略帶酸味。微溶于水，不溶于乙醇和乙醚。

產(chǎn)品用途：L-天門冬氨酸在醫(yī)藥、食品和化工等方面有廣泛的用途。在醫(yī)藥方面，是氨基酸制劑的主要成分，是L-天門冬氨酸鉀、鎂、鈣、天門冬酰氨多種藥物的合成原料；在食品工業(yè)方面，L-天門冬氨酸是一種良好的營養(yǎng)增補劑，添加于各種清涼飲料；是糖代用品阿斯巴甜的主要生產(chǎn)原料；在化工方面，可以作為制造合成樹脂的原料，大量用于合成環(huán)保材料聚天門冬氨酸；亦可作為化妝品的營養(yǎng)性添加劑等。第28頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月標(biāo)準含量(Assay)％98.5～101.0

透光率(transmittance)％≥98.0比旋光度[α]D20(specificroation)+24.8°-+25.8°酸度pH值2.5～3.5干燥失重(lossindrying)％≤0.20灼燒殘渣(residueonignition)％≤0.10氯化物(Chloride[Cl])％≤0.02硫酸鹽(Sulfate[SO42-]％)≤0.02砷鹽(Arsenic[As])ppm≤1重金屬(HeavyMetals[Pb])ppm≤10鐵鹽(Iron[Fe])ppm≤10銨鹽(Ammoniumsalt[NH4])%≤0.02其它氨基酸(OtherAmionAcids)符合規(guī)定第29頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月L-天門冬氨酸市場研究報告第一章產(chǎn)品簡介及生產(chǎn)技術(shù)

1.1L-天門冬氨酸性能與用途概述

1.2L-天門冬氨酸質(zhì)量標(biāo)準

1.3L-天門冬氨酸生產(chǎn)工藝技術(shù)進展及當(dāng)前發(fā)展趨勢

第二章國外L-天門冬氨酸生產(chǎn)消費情況分析

2.1國外L-天門冬氨酸生產(chǎn)總體情況

2.2國外L-天門冬氨酸消費總體情況

2.3國外L-天門冬氨酸主要生產(chǎn)企業(yè)

2.4國外L-天門冬氨酸下游各消費領(lǐng)域描述

2.5國外L-天門冬氨酸未來生產(chǎn)消費情況預(yù)測

第30頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章國內(nèi)L-天門冬氨酸生產(chǎn)情況分析

3.1國內(nèi)L-天門冬氨酸生產(chǎn)總體概況

3.2國內(nèi)L-天門冬氨酸主要生產(chǎn)企業(yè)分析

3.3國內(nèi)L-天門冬氨酸在建擬建項目

3.4國內(nèi)L-天門冬氨酸未來生產(chǎn)情況預(yù)測

第四章原材料供應(yīng)狀況分析

4.1主要原材料

4.2主要原材料歷史價格及供應(yīng)情況

4.3主要原材料當(dāng)前價格及供應(yīng)情況

4.4主要原材料未來價格及供應(yīng)情況預(yù)測第31頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章國內(nèi)L-天門冬氨酸進出口情況分析

5.1國內(nèi)L-天門冬氨酸歷年進口數(shù)據(jù)分析

5.2國內(nèi)L-天門冬氨酸歷年出口數(shù)據(jù)分析

5.3國內(nèi)L-天門冬氨酸未來進出口情況預(yù)測

第六章國內(nèi)L-天門冬氨酸消費分析

6.1國內(nèi)L-天門冬氨酸各消費領(lǐng)域描述

6.2國內(nèi)L-天門冬氨酸下游各消費領(lǐng)域歷史消費量及當(dāng)前消費量

6.3國內(nèi)L-天門冬氨酸下游各消費領(lǐng)域市場前景預(yù)測

6.4國內(nèi)L-天門冬氨酸供求狀況分析及預(yù)測

第七章國內(nèi)L-天門冬氨酸價格走勢及影響因素分析

7.1國內(nèi)L-天門冬氨酸歷史價格回顧

7.2國內(nèi)L-天門冬氨酸當(dāng)前市場價格及評述

7.3國內(nèi)L-天門冬氨酸價格影響因素分析第32頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保規(guī)定

8.1國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策

8.2國外相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策

8.3國內(nèi)相關(guān)環(huán)保規(guī)定

8.4國外相關(guān)環(huán)保規(guī)定

第九章貿(mào)易預(yù)警

9.1可能涉及的傾銷及反傾銷

9.2可能遭遇的貿(mào)易壁壘及技術(shù)壁壘

9.3人民幣匯率變化的影響

第十章L-天門冬氨酸市場預(yù)測及投資建議第33頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月生產(chǎn)主要原料:富馬酸(反丁烯二酸)99%輔助原料為：液氨99.8%、濃硫酸98%、活性碳(醫(yī)用)。原料全國各地都有充分供應(yīng)。反應(yīng):富馬酸+NH3天門冬氨酸

化學(xué)名稱：L-天門冬氨酸α-氨基丁二酸L-氨基琥珀酸分子式：C4H7NO4

H

｜

結(jié)構(gòu)式:HOOC-CH2-C-COOH

｜

NH2

分子量：133.10主要設(shè)備:發(fā)酵罐\酶反應(yīng)器\壓濾機\結(jié)晶器\離心機\干燥器\泵\

第34頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月富馬酸性能及用途

白色晶體，有水果酸味，可燃。分子式C4H4O4，分子量為116，熔點287℃，相對密度1.635，主要用于作聚酯樹脂和醇酸樹脂的原料，與醋酸乙烯聚合可生產(chǎn)粘合劑，醫(yī)藥原料和食品、飲料等的酸味劑。技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱優(yōu)級品一級品合格品色澤APHA≤3050白色結(jié)晶含量%≥99.599.098.0

熔點℃≥285282275

水份%≤0.20.51.0價格:6800元/噸第35頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月乳酸的發(fā)酵分離過程·BioreactorfluidCaclfiltrationAcidtreatmentSulfuricacidfiltrationfiltrationevaporationfiltrationPrecipitation&filtrationfiltrateCalciumsulfate

Technical-gradesolution(45%)①ActivatedcarbonfiltrateEvaporation(35%)②ActivatedcarbonEvaporation(50%)③adsorptionfood-gradeProduct④Ferrocyanidetoremoveheavy-metalionsseparatedsolidfermentation玉米、山藥淀粉乳酸菌第36頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月一次蒸發(fā)鹽酸水解過濾脫色育晶2-4h育晶2h陽離子交換水洗熱水預(yù)熱氨洗脫收集高流分育晶2-4h育晶16-20h分離電滲析尾流分等電液二次蒸發(fā)育晶1-2h初流分發(fā)酵,液離心分離pH5，25-30℃pH3.5-3.8pH4-4.5pH3-3.2冷卻降溫菌體降溫20℃13-15

℃0--5

℃降溫結(jié)晶谷氨酸母液1.04/25

℃1.27/70

℃1.25/70

℃pH1-1.5pH3-3.2濃縮GA7-8%,RG<1%pH7-7.5GA7-8%,RG<1%pH7-7.545

℃pH4.8-5.18-10

℃低溫濃縮濃縮鹽酸鹽低溫等電點帶/除菌體，等電點液pH1.5-2pH2.5-9pH9-11結(jié)晶母液常溫等電點電滲析+離子交換等電+離子交換+離子交換GA4-5%第37頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月各種谷氨酸提取分離工藝比較提取方法常溫等電點法低溫等電點法低溫濃縮等電法離子交換法等電點-離子交換法電滲析-離子交換提取率%60-7078-828480-909085母液含GA%1.5-2.01.0-1.3操作周期h24-3224-3022-2618-2434-4032-38特點工藝操作簡單設(shè)備少建廠快設(shè)備省，節(jié)酸堿/廢水少節(jié)酸堿廢水少濃縮真空高周期短設(shè)備少酸堿/廢液量大提高等電收率，減少樹脂用量減少酸堿用量，要求除菌體第38頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月濃堿提取法

以雞軟骨為原料制取小肽口服液，包括軟骨素的提取酶解，軟骨膠的熬制酶解，提取物質(zhì)的配制。第39頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月稀堿提取法第40頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月稀堿稀鹽提取法第41頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月稀堿濃鹽提取法第42頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月雞軟骨超微粉碎抽提酶解

離心沉降清液

軟化改性層析分離

控溫制膠洗脫

軟骨膠軟骨素

復(fù)合酶解配制

壓濾小肽液蒸煮提取法

第43頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月產(chǎn)品的質(zhì)量符合法規(guī)和標(biāo)準的要求工藝的穩(wěn)定，生產(chǎn)安全可靠（流程順暢，符合潔凈衛(wèi)生生產(chǎn)要求）對環(huán)境的危害最?。ㄙY源利用率高，能耗底，廢物排放少，循環(huán)利用度高）進可能采用自動控制技術(shù)，裝備盡可能國產(chǎn)化二、工藝設(shè)計的基本原則第44頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2、落實設(shè)備

設(shè)備是完成生產(chǎn)過程的重要條件，對生產(chǎn)中所用設(shè)備分清三種類型:（1）國內(nèi)已有定型產(chǎn)品；（2）進口產(chǎn)品；（3）國內(nèi)需重新設(shè)計制造，并對制造單位的技術(shù)力量、加工條件、材料供應(yīng)、加工進度加以了解。第45頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月六、工藝流程設(shè)計磷礦→破碎→濕磨→分解反應(yīng)→混合鮮肥→熟化處理→有機復(fù)合磷肥↑

H2SO4發(fā)酵有機質(zhì)有機復(fù)合磷肥工藝路線工藝流程示意3.1設(shè)計步驟1)項目建議書階段第46頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2)可行性研究工藝流程磷礦調(diào)理劑98%濃硫酸球磨機顎式破碎機多室吸收廢氣處理混和料漿池發(fā)酵有機質(zhì)鮮肥靜態(tài)混化器廂式化成室熟化產(chǎn)品28%15826kg/h29%,6263kg/h4752kg/h(388/4363)26665kg/h9377kg/h10840Nm3/h36042kg/h33762kg/h34118kg/h第47頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備外形工位號控制點第48頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月氟吸收工藝流程第49頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第50頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3)初步設(shè)計階段第51頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月初步設(shè)計階段第52頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月工藝流程施工圖：

工藝流程施工圖的內(nèi)容接近于工藝流程草圖，但是比工藝流程草圖更加全面、完整和合理。一般來說，在設(shè)備設(shè)計和工藝流程草圖設(shè)計完成后，按程序就可開始車間的設(shè)備布置設(shè)計。但是需要對工藝流程草圖設(shè)計中的某些設(shè)備的空間位置，或?qū)€別設(shè)備的選型等進行修改或完善，重新確認設(shè)計的合理性，待多次反復(fù)確認設(shè)計無誤后，可以正式繪制生產(chǎn)工藝流程圖。圖14一4為施工設(shè)計階段提供的帶控制點的工藝流程圖。第53頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月管件符號工藝設(shè)備代號物料代號儀表功能代號第54頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2工藝流程圖制圖

（一）一般規(guī)定

1.工藝流程圖的圖紙一般均采用A1圖幅（841×594）(可加長)，特殊情況下經(jīng)設(shè)計經(jīng)理批準可采用小于A1的圖幅，但同一項目通常只允許采用一種規(guī)格的圖幅。

2.工藝流程圖的圖例圖（除非有特殊的要求，通常情況下不出圖例圖）允許采用A1或小于A1的圖幅。

3.每張圖紙的內(nèi)容應(yīng)盡可能地表示出整體或局部完整的工藝流程體系。當(dāng)一張紙不夠時，可采用多張圖紙表示，并按規(guī)定編圖紙順序號。每張圖紙必須有圖簽及簽署。

第56頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月4.工藝流程圖可不按比例繪制，但要盡可能地表示出設(shè)備相對大小和位置的相對高低。

5.工藝流程圖中工藝物料管線用粗實線，輔助管道用中粗實線，其它用細實線。圖線和字體的具體要求按附錄1(P.190

5～7mm)（HG

20519.28－92設(shè)計規(guī)定）執(zhí)行。（二）工藝流程圖的內(nèi)容及深度

1.工藝流程圖必須反映出全部工藝物料和產(chǎn)品所經(jīng)過的設(shè)備。

2.工藝流程圖應(yīng)全部反映出主要物料（液態(tài)、固態(tài)、氣態(tài)）管線，并表示出進出界區(qū)的流向。第57頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.工藝流程圖應(yīng)有必要的說明和注釋，并按規(guī)定簽署。有特殊要求時，應(yīng)繪制圖例。

4.工藝流程圖上應(yīng)標(biāo)出各點物料的編號。

5.除有壓力變化的地方要畫上閥門，以表示壓力等級的區(qū)別外，其他情況的閥門一律不在工藝流程圖上表示。

6.工藝流程圖上應(yīng)表示出正常生產(chǎn)條件下放空和排液的管道。

7.熱交換器的冷卻水或蒸汽、冷凝液只標(biāo)出進出流向。第58頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月8.具有液封作用的管線除表示出液封外形處，還要注明液封高度，當(dāng)排放口的高度有要求時，要注明排放高度。

9.主要設(shè)備盡可能按適當(dāng)?shù)谋壤嫵龈叩臀恢?、大小，而設(shè)備的基礎(chǔ)，裙座和管接頭不表示。

10.工藝流程圖上還應(yīng)編制設(shè)備位號和注明設(shè)備名稱。第59頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）工藝流程圖的表示方法

1.設(shè)備表示法設(shè)備的表示化工設(shè)計有習(xí)慣規(guī)定的按規(guī)定表示。凡未規(guī)定以圖例表示的設(shè)備（如反應(yīng)器、塔器、容器、工業(yè)爐、起重運輸設(shè)備以及特殊設(shè)備等），均以細實線畫出實物的近似外形表示，其主要內(nèi)件以細實線或虛線表示出來，不畫設(shè)備管口法蘭等。第60頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第61頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第62頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第63頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月2.物流管線表示方法

A.設(shè)備間物流走向表示法兩設(shè)備間的物流走向以物流線本身帶箭頭（全箭頭或半側(cè)箭頭均可）表示，并盡可能地標(biāo)注在設(shè)備的進出口處或物流線的拐彎處。

B.進出界區(qū)的物流走向表示法用以（8mm、10mm、12mm）圓圈內(nèi)畫粗箭頭表示，在同一張圖中只允許用一種規(guī)格表示，走向表示符畫在圖紙的左端或右端，靠近圓圈的物流線上應(yīng)表示出介質(zhì)的名稱和代號，由何處來或至何處去。第64頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

C.物流點的編號用細實線繪制適當(dāng)尺寸的菱形框，并在框內(nèi)按順序填寫阿拉伯?dāng)?shù)字，數(shù)字位數(shù)不限，但通常是按兩段四位數(shù)表示，其中前兩位表示工序號，后兩位表示順序號。菱形符號可在物流線的正中，也可緊靠物流線或用細實線引出，同一張圖上的菱形符號應(yīng)大小一致。

樣圖：0101第65頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

D.界區(qū)內(nèi)部每張圖進出的物流的始端或終端表示法通常用32×45（mm）或20×30（mm）的長方框表示，框內(nèi)依次注明介質(zhì)的名稱、來自何處或去向何處的設(shè)備位號，銜接的圖紙編號，在同一張圖上的方框尺寸應(yīng)相同；規(guī)定的長方框以細實線繪制，放在流程圖下端的設(shè)備位號的上方排列整齊；第66頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月E.公用系統(tǒng)管線表示法非工藝介質(zhì)的蒸汽、冷凝水、冷卻水、冷凍鹽水、壓縮空氣等管線無特殊要求時，一律不畫進出總管，也不用文字注明來源與動向；

換熱器的冷卻水、冷凍鹽水或蒸汽管線，應(yīng)以箭頭表示進出流向，并按工藝條件表示符，在物流線上標(biāo)示出的換熱量及介質(zhì)代號等。第67頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第68頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月F.定距標(biāo)注尺寸的管線的表示法具有液封作用的管線，要表示出液封外形，并注明液封高度；當(dāng)排放口的高度有要求時，要注明排放高度；當(dāng)因工藝特殊要求需繪制定距標(biāo)注尺寸的閥門時，允許在圖中繪制閥門同時標(biāo)注尺寸。定距標(biāo)注的尺寸可不按比例。第69頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月3.工藝數(shù)據(jù)表示法根據(jù)工藝專業(yè)的需要，在圖中有必要表示的工藝數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量、換熱量及物流點號等，均以工藝條件表示符號表示；除工藝條件表示符中的物流點號用菱形表示外，其余工藝數(shù)據(jù)均經(jīng)細實線繪制的內(nèi)有豎格隔開的長方框或它們的組合體表示，用細實線從設(shè)備或管線上引出。

4.設(shè)備基礎(chǔ)、裙座、管接頭（設(shè)備圖例規(guī)定帶的管接頭除外）一般不表示，但圖面上設(shè)備間的相應(yīng)高低位置關(guān)系應(yīng)表示。第70頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月5.設(shè)備名稱與設(shè)備位號表示法

A.設(shè)備名稱

以漢字或項目合同規(guī)定的語言標(biāo)注，設(shè)備名稱應(yīng)與工藝設(shè)備表中的設(shè)備名稱完全一致。

B.設(shè)備位號表示方法設(shè)備位號由三個單元組成，如下所示：

X

XX

XX

A

B

C這三個單元依次是：

A－設(shè)備類別；B－工序代號；C－設(shè)備順序號。如果同一位號的設(shè)備不止一臺，則可在第三單元后由用小字英文字母a~z表示26臺以內(nèi)的同一位號的設(shè)備數(shù)量，當(dāng)同一位號的設(shè)備數(shù)量超過26臺時，可用小寫的阿拉伯?dāng)?shù)字在第三單元后表示。第71頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

A－設(shè)備類別按設(shè)備類別編制不同的代號，參見相關(guān)規(guī)定（設(shè)備、機器的圖例和代號）。

B－工序代號工序代號是用來表示設(shè)備所在工序，一般情況下用一位數(shù)字（1~9）表示，若工序數(shù)超過9時，可用二位數(shù)字（01~99）表示。

C－設(shè)備順序號設(shè)備順序號是表示同一工序內(nèi)相同類別的設(shè)備的順序代號，它必須用二位數(shù)（01~99）表示。第72頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

6.圖例、說明和注釋的表示法

（1）圖例、說明和注釋在圖紙右端、圖簽上方標(biāo)注。

（2）圖例內(nèi)容包括1主要物料、2輔助原材料、3化學(xué)藥品及4公用系統(tǒng)的介質(zhì)代號以及用以表示物流點、溫度、壓力、換熱量、流量等的5工藝條件表示符號及6控制點符號。

（3）物料的介質(zhì)代號可參見“管道標(biāo)注”中的物料代號。在項目設(shè)計中，除使用規(guī)定的介質(zhì)代號外，根據(jù)需要也可以自行編制，但不得與已規(guī)定的介質(zhì)代號重復(fù)。第73頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月帶主要控制點工藝流程圖

帶主要控制點的工藝流程圖（PCD）供業(yè)主確認用，同時也是各有關(guān)專業(yè)開展設(shè)計工作的依據(jù)之一，并在儀表安裝中起指導(dǎo)作用。

PCD與PFD相比較，除增加了主要的工藝控制點外，其余與PFD的繪制規(guī)定完全一致。

PCD作為工藝設(shè)計文件之一，是由化工工藝專業(yè)與儀表專業(yè)共同完成的。第74頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月初步設(shè)計和施工設(shè)計圖區(qū)別圖例說明增加說明設(shè)計的深入B_501往復(fù)泵和B509離心泵-(設(shè)備選擇)設(shè)備的樓層布置-(車間設(shè)計)T503粗餾塔和T505精餾塔-(工藝及非標(biāo)結(jié)構(gòu))管道的標(biāo)注增加流向,回路控制_(管路設(shè)計)第75頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月四、典型設(shè)備的工藝控制流程1)泵的流量控制a)泵出口直接調(diào)節(jié)流量b)離心泵旁路調(diào)節(jié)流量第76頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月c)設(shè)有分支路的泵的調(diào)節(jié)方案d)容積泵的調(diào)節(jié)方案第77頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月真空泵的吸入支路調(diào)節(jié)真空泵的吸入管阻力調(diào)節(jié)第78頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月?lián)Q熱器介質(zhì)流量調(diào)節(jié)換熱器傳熱面積調(diào)節(jié)換熱器的分流調(diào)節(jié)(2)換熱器的工藝調(diào)節(jié)第79頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第80頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月1沖洗水進口

2放氣口

3濾液出口

4料液進口

5排渣口

6料液回流口

7反吹壓縮空氣進口

8引出口及視鏡

第81頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月a.接壓縮空氣b.空氣凈化器c.貯氣罐d.壓縮空氣反吹e.壓縮空氣正吹f.料液進口g.反洗供水h.濾清夜i.料液回流j.進料泵k.主機

第82頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第83頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

需要指出的是，工藝流程示意圖、工藝流程草圖和工藝流程圖的設(shè)計并不是單獨進行的，而必須同物料衡算、能量衡算、設(shè)備設(shè)計計算以及車間布置設(shè)計等交叉進行的。第84頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.2工藝設(shè)計計算

在初步確定工藝方案之后，工藝專業(yè)即要進行物料衡算和能量衡算。在過程工廠設(shè)計中，物料衡算和能量衡算是十分重要的組成部分，是工藝計算的基礎(chǔ)，是決定設(shè)計過程中所需設(shè)備數(shù)量及其主要尺寸的依據(jù)。是配管設(shè)計的依據(jù)。通過對生產(chǎn)裝置的物料衡算和能量衡算進行分析，還可以找出初步確定的工藝方案中的不盡完善和不盡合理之處，從而完成工藝方案優(yōu)化工作，達到使設(shè)計的生產(chǎn)裝置高效低耗、先進合理的目的。第85頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、物料衡算

（一）物料衡算的意義

在過程工程中，設(shè)計或改造工藝流程和設(shè)備，了解和控制生產(chǎn)過程，核算生產(chǎn)過程的經(jīng)濟效益，確定原材料消耗定額，確定生產(chǎn)過程的損耗量，對現(xiàn)有的工藝過程進行分析，選擇最有效的工藝路線，對設(shè)備進行最佳設(shè)計以及確定最佳條件等都要進行物料衡算。工程的開發(fā)與放大都是以物料衡算為基礎(chǔ)。

物料衡算是質(zhì)量守恒定律的一種表現(xiàn)形式。凡引入某一設(shè)備的物料成分、質(zhì)量或體積必等于操作后所得產(chǎn)物的成分、質(zhì)量或體積加上物料損失。第86頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月第87頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

物料衡算就是將工藝流程中全部工藝設(shè)備物料進出點的物流通過平衡計算，以確定各物料點的物流量。

工藝物料衡算用的原料、燃料的質(zhì)量組成，現(xiàn)場自然條件等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)必須是建設(shè)單位提供的正式資料。而物料衡算后得到的產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量組成，原材料的消耗定額應(yīng)符合設(shè)計合同規(guī)定的要求。第88頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）物料衡算的步驟1.畫出物料衡算示意圖并在圖上標(biāo)注與物料衡算有關(guān)的已知和未知的數(shù)據(jù)。2.寫出化學(xué)/生物反應(yīng)方程式（包括主、副反應(yīng)），由此可以知道反應(yīng)前后的物料組成以及它們之間的摩爾比。3.明確衡算對象，搞清已知量和未知量之間的關(guān)系，通過計算得到生產(chǎn)能力、純度、得率等。4.選定衡算基準，選定基準包括選定一股基準物流及其數(shù)量，它是物料衡算的出發(fā)點，其目的是為了保證物料衡算的一致性。對于間歇操作，常取一批原料或單位質(zhì)量（或摩爾量）原料為基準；對于連續(xù)操作，通常取單位時間（1h、1s等）內(nèi)處理的物料量為基準?；鶞实倪x擇有一定的任意性，其原則是使計算盡量簡化。第89頁，課件共102頁，創(chuàng)作于2023年2月

5.選擇物理化學(xué)及工藝常數(shù)以及計算所必要的數(shù)據(jù)。