2.第二章工艺流程设
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第一章化工厂设计的内容与程序1、化工设计的种类有哪些?答:根据项目性质化工设计可分为:新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为:概念设计、中试设计、基础设计和工程设计;其中工程设计又包括:初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成?答:化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。
4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些?答:一、设计准备工作(1)熟悉设计任务书(2)制定设计工作计划(3)查阅文献资料(4)收集第一手资料。
二、方案设计方案设计的任务是确定生产方法和生产流程,是整个工艺设计的基础。
三、化工计算化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容,其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。
四、车间布置设计主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置,相应地确定厂房或框架的结构型式。
五、配管工程设计任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料,综合权衡建设投资和操作费用。
六、提供设计条件工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。
七、编制概算书及编制设计文件概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章工艺流程设计1、化工工艺设计包括哪些内容?答:生产方法选择,工艺流程设计,工艺计算,设备的设计与选型,设备布置,管道设计对非工艺设计提条件,设计说明书,概预算书。
2、在选择生产方法和工艺流程时,应该着重考虑的原则有哪些?其步骤有哪些? 答:先进性、可靠性、合理性;资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
3、工艺流程设计的步骤有哪些?答:确定整个流程的组成,确定每个过程或工序的组成,确定工艺操作条件,确定控制方案,原料与能量的合理利用,制定“三废”处理方案,制定安全生产措施。
⼯艺流程设计第⼆章⼯艺流程设计(⼀)⼯艺原理1.反应原理主反应:⼄醛液相催化⾃氧化合成醋酸是⼀个强放热反应,其主反应为:)(21)(323液液COOH CH O CHO CH →+ mol kJ H K /294298-=?θ⼄醛氧化时先⽣成过氧醋酸,再与⼄醛合成AMP [8]分解即为醋酸: COOOH CH O CHO CH 323=+COOH CH AMP CHO CH COOOH CH 3332→→+ 副反应:CH 3CHO+O 2→CH 3COOOH(过氧醋酸) CH 3COOH →CH 3OH+CO 2 CH 3OH+O 2→HCOOH+H 2OCH 3COOH+CH 3OH →CH 3COOCH 3+H 2O 3CH 3CHO+O 2→CH 3CH(OCOCH 3)2+H 2O主要副产物:甲醇、⼆氧化碳、甲酸、醋酸甲酯等。
⼯业⽣产中⼤都采⽤⼄醛液相氧化法。
氧化剂:采⽤氧⽓作氧化剂的较多。
⽤氧⽓做氧化剂有下列两个主要要求:(1)充分保证氧⽓和⼄醛在液相中进⾏反应,避免在⽓相中进⾏;(2)在塔顶应引⼊氮⽓以稀释尾⽓,使尾⽓组成不达到爆炸范围。
2.反应机理⼄醛氧化反应存在诱导期,在诱导期时,⼄醛以较慢的速率吸收氧⽓,从⽽⽣成过氧醋酸。
过氧醋酸能将催化剂醋酸盐中的Mn 2+氧化为Mn 3+Mn 3+存在溶液中,⼜可引发原料⼄醛产⽣⾃由基。
COOOHCH O CHO CH 323?→?+-3-323OH Mn COO CH Mn COOOH CH ++?→?+++整个⾃由基反应由三个阶段组成:(1)链引发经过链引发后,氧化反应速率加快,由于⾃由基的存在会使分⼦链增长(2)链增长其中?33COOOHOCHCH CH 为⼄醛单过醋酸酯⾃由基(3)链终⽌通常情况下,反应速率常数k1、k2、k3、k8和k9远⼩于k4、k5、k6、k7。
因此,⼄醛氧化⽣成醋酸的反应初期存在引发阶段,即诱导期,这也是⽣产中必须有催化剂存在的情况下才能顺利进⾏的原因之⼀。
制药工程工艺设计第二章工艺流程设计工艺流程设计是制药工程中非常关键的一个环节,它直接影响到最终的产品质量和生产效率。
本章将重点介绍工艺流程设计的内容和步骤。
一、工艺流程设计的基本概念工艺流程设计是指在制药工程中,根据生产要求和产品特性,确定合理的生产流程和操作步骤。
它包括原料准备、反应操作、分离纯化、干燥成型等环节,要考虑到每个环节的条件要求、工艺参数和设备选型等因素。
二、工艺流程设计的步骤1.确定产品要求:在进行工艺流程设计之前,首先需要明确产品的要求,包括产品的纯度、含量、稳定性等指标。
根据产品的特性,合理选择工艺流程,保证最终产品能够满足要求。
2.原料准备:根据工艺流程,确定所需的原料种类和数量,并进行准备工作。
原料的质量和纯度对最终产品的影响非常大,因此需要对原料进行严格的检测和筛选。
3.反应操作:根据产品的特性和反应原理,确定反应的条件和操作步骤。
包括反应温度、反应时间、反应压力、搅拌速度等参数的选择和控制。
4.分离纯化:根据反应后的混合物的性质和组成,选择合适的分离技术和设备,进行分离纯化操作。
常用的分离技术包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
5.干燥成型:分离纯化后得到的产物往往需要进行干燥和成型操作。
根据产物的特性,确定适当的干燥方法和设备,确保产物的质量和稳定性。
三、工艺流程设计的要点1.设计合理的工艺流程:工艺流程应当简洁合理,能够充分发挥原料的作用,同时避免不必要的反应和分离操作。
工艺流程应当具备良好的适应性,能够应对不同情况和需求。
2.控制关键工艺参数:工艺流程中的关键工艺参数对产品质量和产能有直接影响。
因此,需要根据产品的特性和工艺要求,合理选择和控制关键工艺参数。
3.优化设备选型:工艺流程设计的同时,还要考虑设备选型和设备布局。
根据生产规模和工艺要求,选择合适的设备,并合理布局,确保生产过程的顺利进行。
4.考虑安全环保因素:在工艺流程设计中,还需要考虑生产过程中的安全和环保问题。
《化工设计与制图》复习题一、填空题第一章化工厂设计的内容与程序1、概念设计是以过程研究中间结果或最终结果为基础,从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种假想设计。
2、化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算和设备选型和计算三方面内容。
3、设计代表工作的任务是参加基本建设的现场施工和安装。
4、根据化工过程开发程序进行分类,化工设计分为四种设计类型,即概念设计、中试设计、基础设计和工程设计。
5、在化工新技术开发过程中,可能存在三种类型的设计,即概念设计、中试设计和基础设计。
6、中试设计内容和程序基本上和工程设计相同,但由于规模小,若施工安装力量较强,可以不出管道、仪表、管架等安装图纸。
7、按国内传统设计体制,工程设计可分为三种类型,即初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
第二章工艺流程设计8、在工艺流程草图中,流程线的起始和终了处注明物料的名称、来源及去向。
9、工艺流程草图又称为方案流程图或流程示意图,一般在生产方法(或工艺路线)确定后绘制,主要为工艺计算服务,也是工艺流程图设计的依据。
10、工艺管道及仪表流程图上,管道的标注内容应包括三个组成部分:即管道号、管径和管道等级。
11、工厂的三废治理工程的“三同时”是指三废治理工程必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
12、在选择生产方法和工艺流程时,应遵循的三原则是先进性、可靠性和合理性。
13、当生产工艺路线(生产方法)选定后,就可以进行流程设计。
14、工艺管道及仪表流程图一般采用 A1 图幅横幅绘制,数量不限;流程简单时,可采用A2图幅;图纸不宜加长和加宽。
15、化工工艺图纸的图线宽度有粗、中、细三种类型,其宽度比例为4:2:1 。
16、绘制工艺流程图时,流程线一般画成水平线和垂直线,转弯一律画成直角。
第三章物料衡算与能量衡算17、对于物料衡算而言,按计算范围分为单个设备的物料衡算与全流程的物料衡算。
18、在进行化工设计计算时,生产时间现在一般按 330 天或 8000 小时进行设计计算。
第二章 工艺流程设计1、填空题1工艺流程设计包括实验工艺流程设计和生产工艺流程设计两部分。
2在初步设计阶段,工艺流程设计的成果是初步设计阶段带控制点的工艺流程图和工艺操作说明;在施工图设计阶段,工艺流程设计的成果是施工图阶段带控制点工艺流程图,即管道仪表流程图(PID)。
3工艺流程图是以设备的外形、设备的名称、设备间的相对位置、物料流线及文字的形式定性地表示出由原料变成产品的生产过程。
4工艺流程图分为工艺流程框图、设备工艺流程图、物料流程图、带控制点的工艺流程图。
5物料流程图有三纵行,左边的表示原料、中间体和成品;中间的表示单元反应和单元操作;右边的表示副产品和“三废”排放物。
6当一个流程图中包括有两个或两个以上完全相同的局部系统时,可以只绘出一个系统的流程,其他系统用细双点划线的方框表示,框内注明系统的名称及其编号。
7在带控制点工艺流程图中,设备一般需要标注设备号、位号线、设备名称。
8在带控制点工艺流程图的设备标注中,设备位号包括设备类别代号、主项号、设备顺序号以及相同设备的尾号。
9工艺流程图中对管道进行标注时,一般包括流体代号、管道号、管径和管道等级代号四个部分,各个部分之间用一短横线隔开。
对于有隔热、隔声要求的管道,还要在管道等级代号之后注明隔热隔声的代号。
10管道等级代号由管道材料代号、管道的压力等级代号和序号三部分组成。
11在制药工业生产中,参见的操作方式有连续操作、间歇操作和联合操作三种方式。
12一般将化学原料药的工艺流程分为原料预处理过程、反应过程、产物后分离过程、产品的精制烘干包装和“三废”处理过程五个部分。
13离心泵的控制变量是出口流量,自控一般采用出口直接节流法、旁路调节法和改变泵的转速法。
填空题部分,一般都是对应的基本概念和基本常识的理解,不会有特别的出错部分。
题13中,需要指出的是往往学生对于“改变泵的转速法”不是特别的理解,认为泵选择后电机的功率就一定了,如何实现调节呢?其实实际上可以在电机上设置无级调速器来实现电机功率的控制,从而使得流量改变。