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1、化工设计期末测验重点12 / 12 作者： 日期：个人收集整理，勿做商业用途一化工设计的种类 根据项目性质分类（P1） 1. 新建项目设计 2. 重复建设项目设计 3. 已有装置改造2 化工工艺流程的经验设计-容器（Pc19）（1） 接口 设备与管线、管线与管线连接 管接头：用于38以下的管线 法兰: 任何尺寸的管线（2） 放空 为处理事故和停工检修的需要，装置内油品短时间内应能完全放空（利用本身压力或泵）。其放空地点根据油品性质和温度决定。（3）溢流管 处理液体的开口容器或低压容器应配置一个溢流接口。溢流（接口）管的最高位置必须低于容器顶部。对于封闭的，有盖的容器，或处于微负压的容器，其溢流
2、管必须加装液相U型管式密封装置或机械密封装置。（4）排放 大多数容器、型管底部应设放净阀，供放净用。放净管道的去处应注明。三画一个塔标出：人孔和手孔（P22）人孔布置在操作区，所有人孔布置在一条垂线上，正对道路。注意人(手)孔不能设在塔盘的降液管或密封盘处。 人孔可布置在顶上、侧面或封头中心， 侧面较为方便；但在框架上支承面积较大，故以布置在顶上为宜。四工艺流程图的分类：（P27）1. 方框流程图根据选定工艺路线，对工艺流程进行概念性设计时完成的流程图，不编入设计文件，多用于项目建议书、可行性研究报告等。一般用方框、文字表示一个单元，用箭头表示物流方向，表示化学加工过程的轮廓。阿司匹林的生产工
3、艺流程框图2. 工艺流程草图 设计初始阶段用来表达整个工厂或车间生产流程的图样，不编入设计文件。定性标出由原料转化成产品的变化、流向以及所采用的各种化工单元及设备，供设计开始时工艺方案讨论。3. 工艺物料流程图PFD 完成物料衡算和热量衡算后，以图形与表格的形式反映物料衡算和热量衡算的结果，即绘制工艺物料流程图。工艺物料流程图列入初步设计阶段的设计文件，为设计审查提供资料。也作为生产操作和技术改造的参考资料设计档案资料。工艺物料流程图中：采用常用图例表示出主要工艺设备及部分关键的辅助设备；用箭头表示物流方向，标注工艺设备位号和名称；用表格表示出各物流的T、p、Vs、组成；在有热量变化的设备旁，
4、标出热量计算值。物料表包括物料名称、质量流量、质量分数、摩尔流量和摩尔分率。有时还列出物料的某些参数如温度、压力、密度等。氯苯硝化的物料流程图5 PID图的组成（P35）：(1) 设备图形及管线、管件 (2) 标注 (3) 图例 (4) 标题栏6 图线和字体 PID图中工艺物料管道用粗实线，辅助管道用中粗线，其它用细实线。7 图中的设备（机器）用中线条，阀门、管件和管道附件都用细实线绘制。粗实线:0.60.9mm；中粗线：0.30.5mm;细实线: 0.150.25mm8 标注的内容：设备在图上应标注位号及名称。9 标注的方式：设备位号、名称一般标注在相应设备图形上方或下方。T- XX XX
5、A T- A 设备位号线（中实线）相同设备尾号设备顺序号主项代号设备分类 常用设备代号（P34）：泵 P，反应器 R， 换热器 E，容器（槽，罐）V，塔 T 10 管道的标注（P35）一般横向管道标注在管道上方，竖向管道（直管）标注在管道左边。分段注明管道号（管段号）、管径、管道等级及隔热管道号和管径为一组，用一短横线隔开；管道等级和隔热为另一组，用一短横线隔开，两组间留适当的空隙。11 仪表代号（P39）序号功能代号序号功能代号1指示I5积分Q2记录R6连锁S3控制C7变送T4报警A12 离心泵的自控方案（P42）1、 离心泵基本流程包括：入口阀、出口阀、出口处的止回阀、出口压力表、泵体前后
6、设放净阀。2、 简单管路流量调节方式 (a)出口节流（ 直接节流法） 优点：简单易行，普遍采用。缺点：能耗大。限制：不适宜于正常流量低于额定流量30%以下的场合。(b) 通过改变回路阀门的开度来调节流量。优点:可用于液体流量偏低的场合缺点:要消耗一部分高压液体能量,使泵的总效率下降。十四原材料的消耗定额（P100） 理论消耗量：只和化学反应有关1.原材料的消耗定额 实际消耗量：极少等于理论量衡量实际消耗量和理论消耗量差别的指标：转化率、选择性、收率、限制反应物、过量反应物。2.转化率：原料中某一反应物转化掉的量（摩尔）与初始反应物的量（摩尔）的比值，它是化学反应进程的一个标志。 转化率 = 1
7、00 3.选择性：当同一种原料可以转化为几种产物，即同时存在主反应和副反应时，选择性表示实际转化为目的产物的原料的量（摩尔）与被转化掉的原料的量（摩尔）的比值。 选择性= 100 4.收率：原料转化为目的产物的量（摩尔）与进反应系统的初始量（摩尔）的比值。 收率= 收率=转化率选择性 十五 物料衡算（P104）例3-4反应过程的物料衡算计算方法直接计算法。有些化学反应过程的物料衡算，有时只含一个未知量或组成，这类问题比较简单，通常可根据化学反应式直接求解，不必列出衡算式。元素平衡。利用反应速率进行物料衡算。以节点进行衡算。16 热量衡算（P122例42 ） P126 例4317 设备分类（P1
8、28习题10）？18 离心泵适用范围（P133）在输送温度下介质黏度不宜大于6.50104 m2 /s,否则会使泵效率降低很多；流量小 扬程高的不宜选用一般离心泵，可考虑选用高速离心泵；介质中溶解或夹带气体量大于5（体积）时，不宜选用离心泵；要求流量变化大 扬程变化小者选用平坦的Q-H曲线离心泵，而要求流量变化小 扬程变化大者宜选用徒降的Q-H曲线离心泵；在介质中含有固体颗粒在3以下的，宜选用一般离心泵，超过3时要选用特殊结构离心泵。19、 化工车间包括：（P155）1.生产设施：原料工段、生产工段、成品工段、回收工段、控制室、贮罐区、露天堆场2.生产辅助设施：化验室、机修间、动力间、变电配电
9、室、除尘室、通风室3.行政福利设施：办公室、休息室、更衣室、浴室、厕所4.其他特殊用室：劳动保护室、保健室车间平面布置将上述车间组成在平面上进行组合布置。二十、车间平面布置方案（P157） 1. I 型(长方形): 总图布置、设备布置和管线布置方便，有利自然采光和通风。 缺点：流程长，车间过长，常用于中小型车间 2、L型，T型：适应地形及生产流程的需要也有采用 L 型、T 型；缺点：采用 L 型、T 型应充分考虑采光、通风、通道和立面等各方面因素，适用于较复杂的车间。二十一、车间设备布置符合安全技术要求（P159） 尽可能使工人背光操作，高大设备避免靠窗布置，以免影响采光。 有效地利用自然对流
10、通风；对放热量大或产生易燃、易爆、有毒气体或粉尘的工段，尽量采用露天布置；不能露天布置时，须采用机械送、排风装置。 有防火、防爆要求的设备 危险等级相同设备尽量集中在一个区域，并设计防爆建筑物、设置防爆墙等措施。 对产生或接触腐蚀性介质的设备，除采用基础防护外，设备周围地面、墙、梁、柱都需采取防护措施。二十二、塔设备布置的方式有：（P163）(1) 独立布置单塔或特别高的塔可采用独立布置。利用塔身设操作平台，供进出人孔、操作、维修仪表及阀门之用。(2) 成列布置有两个或两个以上塔或立式容器时，采用中心线对齐，在塔间设置联合平台，平台间留有缝隙满足塔身的热胀冷缩。(3) 成组布置对结构和大小相似
11、的塔，可采用双排或成三角形布置，这样，可以利用平台将塔联系在一起以提高其稳定性。(4) 沿建筑物或框架布置将塔布置在建筑物或框架的旁边，利用框架提高其稳定性和设置平台、梯子。(5) 室内或框架内布置较小的塔常安装在室内或框架中，平台和管道都支承在建筑物上，冷凝器可装在屋顶上或吊在屋顶梁下，利用位差重力回流。 二十三、设备布置图的内容（P166）(1) 一组视图表达厂房建筑基本结构及设备在其内外的布置情况。以平面布置图为主，部分为立面布置图。(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、设备的位号及名称等。(3) 安装方位标表示安装方位基准的图标。(4) 设备一览表将设备位号、名
12、称、技术规格、有关参数列表。(5) 说明与附注对设备安装有特殊要求的进行说明。 (6) 标题栏填写图名、图号、比例和设计者等。二十四、设备布置图的视图的一般要求（P167） 绘图比例通常采用150，1100，在个别情况下（如大型贮罐或仓库等）可采用200或1500。允许在一张图纸上各视图采用不同的比例，将主要采用比例注明在标题栏中，个别视图不同比例则在该视图名称的下方或右方予以注明。 图幅一般采用一号图纸，如需分开绘制在几张图纸上，则每张图纸的幅面应力求统一。二十五、管路布置设计的原则（P185）1. 物料因素(1) 输送易燃、易爆、有毒及有腐蚀性物料的管道不得铺设在生活间、楼梯、走廊和门等处
13、，这些管道应设置安全阀、防爆膜、阻火器和水封等防火防爆装置，放空管应引至指定地点或高过屋面2m以上。(2) 有腐蚀性物料管道，铺设在通道上空和并列管线下方或外侧。(3) 管道铺设时应有一定坡度，方向沿物流方向。坡度大小一般为1/1005/1000。(4) 真空管线应尽量短，减少弯头和阀门，以减小阻力，提高真空度。2. 考虑施工、操作及维修(1) 管道应尽量集中布置在公用管架上，平行直走，少拐弯，少交叉，不妨碍门窗开启和设备、阀门及管件的安装维修，并列管道的阀门应尽量错开。(2) 支管多的管道布置在并行管线的外侧，气体支管应从上方引出，液体支管应从下方引出，尽量避免出现“气袋”、“口袋”和“盲肠”。(3) 室内管道应尽量沿墙铺设，或固定在墙上管架上，管道与墙面之间距离要满足管件、阀门的操作、安装和维修。(4) 阀门和仪表的安装高度要考虑操作方便和安全。3. 安全生产 ？（1）不锈钢管不得与普通碳钢制的管架直接接触，以免产生因电位差造成腐蚀核心。（2）直接埋地或铺设在管沟中的管道通过道路时应加套管保护。（3）距离较近的两设备间，管路一般不应直连，一般采用45度或90度弯接。二十六、管路支架类型（P187）管道支架按作用分类：固定支架用在管道不允许有任何位移的地方；滑动支架只起支撑作用，允许管道在平面上有一定的位移；导向支架只允许轴向位移不允许横向位移；弹簧吊
