连续与间歇化工工艺过程特点与流程

化工工艺设计化工工艺设计是化工企业实现安全、顺利生产的重要环节和管理手段。

化工工艺的设计主要分以下五个方面，工艺流程图、管线配置图、过程物料的安全评价、过程路线的选择、工艺设计安全校核等。

一、工艺流程图工艺流程图绘制是化工厂设计初始阶段的工作。

这些流程线图经过提炼和修改，最后成为管线配置图、平面图、设备图等绘制的基础。

因为早期阶段做出的决定严重影响着后续阶段，在流程图绘制中始终都要对安全给予充分注意。

在设计程序中，凭借文献、实验室实验和中试工厂模试的有关资料进行设计是惯常的做法。

从放大设计到满负荷的工厂，工艺设计者需要考虑已经研讨过的工艺过程和操作中的许多放大问题：(1) 工业原料和不太纯的化学品的应用;(2) 传质、传热和物质传递方法的放大效应;(3) 不同停留时间的影响;(4) 原料、中间产物和产品贮存量的影响;(5) 连续操作对残余物积累的影响;(6) 结构材料差异的影响;(7) 操作监控等级差异及较高程度自动控制的应用。

如果操作方式由零批或间歇变化为完全连续，则需要做更多更详尽的考虑工艺流程图的绘制是从基本的过程计算开始的。

过程每一阶段的设计都必须满足安全要求，一切可能的危险都必须鉴别和估算出来，将其排除或采取预防措施对其进行限制。

但是，过程是高度整体化的，过程的每一步骤都影响着其他步骤的操作。

所以，过程可以划分为若干个子区间，对每一子区间内部的安全操作及其对其他子区间安全的影响都要进行分析。

方便的子区间划分是：(1) 反应(决定整个系统的动力学);(2) 分离，如蒸馏、吸收、吸附、液体萃取、过滤、干燥、粉碎等;(3) 贮存，如固体、液体和气体物料的贮存。

工艺流程图是描述过程的主要文件，它表示出了主要设备、主要物流路线和控制点。

对于正常操作预期的主要温度和压力，物料的流动和组成以及主要设备的设计能力都做了说明。

二、管线配置图管线配置图是指管路和仪表的线路图，又称作工程线路图，是设计和施工的基本工作文件，一般包括：(1) 开启、关闭、紧急和普通操作需要的所有过程设施，如阀门、盲板、可移动的柱塞等;(2) 施工材料的鉴定序号和鉴定人，每条管路的直径和绝热要求;(3) 物流的方向;(4) 主要过程和起始管路的识别;(5) 所有仪表、控制点和有仪表失灵显示功能的连锁装置(6) 所有设备的主要尺寸和负荷;(7) 容器、反应器的操作和设计温度、压力;(8) 装置的标高;(9) 释放阀、安全膜等的设定压力;(10) 排水要求;(11) 必要时要有管路配置的特殊备忘录。

化工生产的工艺流程
《化工生产的工艺流程》
化工生产是指以化学过程为基础，利用化学原理和技术进行生产的一种工业活动。

在化工生产过程中，通常会涉及原料处理、反应过程、分离、纯化和成品制备等多个环节，而这些环节构成了化工生产的工艺流程。

首先是原料处理环节。

在化工生产中，原料的处理至关重要，包括原料的输送、贮存、预处理等环节。

在这个过程中，需要考虑到原料的性质、成分和处理要求，以确保原料的质量和稳定性。

接下来是反应过程。

在反应过程中，原料会经过化学反应，生成所需的产物。

这个环节通常包括加热、搅拌、控制反应条件等步骤，以达到最佳的反应效果。

然后是分离和纯化环节。

在反应过程之后，会得到混合物，需要经过分离和纯化来获取目标产品。

这个环节包括蒸馏、结晶、过滤、萃取等多种技术手段，以确保产品的纯度和质量。

最后是成品制备环节。

在成品制备环节，经过分离和纯化的产物会进行后续工艺处理，以得到最终的成品。

这个环节可能涉及浓缩、干燥、粉碎、包装等步骤，使产品具有良好的物理和化学性质。

整个化工生产的工艺流程通常需要经过多个环节的协调和配合，
以实现产品的高效生产和质量控制。

同时，工艺流程的设计和优化也是化工生产中极为重要的一环，它直接关系到生产效率和产品质量的提升。

因此，化工生产的工艺流程一直是化工行业研究和实践的热点领域。

化工工艺流程设计方法总结化工工艺流程设计首先要看所确定的生产方法是正在生产或曾经运行过的成熟工艺，还是待开发的新工艺。

前者是可以参考借鉴但需要局部改进或局部采用新技术、新工艺的问题；后者须针对新技术开发进行概念设计。

1、以反应过程为核心，以方案比较作决定（1）定反应器:根据反应过程的特点、产品要求、物料特性、基本工艺条件来决定采用反应器类型及决定采用连续操作，还是间歇性操作。

有些产品不适合连续化操作，如同一生产装置生产多品种或多牌号产品时，用间歇操作，更为方便。

物料反应过程是否需外供能量或移出热量，都要在反应装置上增加相应的适当措施。

如果反应需要在催化剂存在下进行，就须考虑催化反应的方式和催化剂的选择。

一般说确定主反应过程的装置，往往都有文献、资料可供参考，或有中试结果。

现有工业化装置可以借鉴、参考，因此并不复杂。

（2）设计原料预处理过程根据反应特点，必然对原料提出要求，如纯度、温度、压力以及加料方式等，以保证反应过程的实现。

原料预处理过程：固体：粉碎、溶解---目数、浓度、纯度液体：配制、混合---浓度、均一气体：配比、压缩---浓度、输送原料预处理过程可以牵涉到：粉碎、筛分、配制、混合、压缩、提纯等单元操作。

这些操作过程主要根据原料的性质及处理方法选择不同的装置进行组合。

因此，设计的工艺流程就有所不同。

（3）设计产物的后处理过程根据反应原料的特性和产品的质量要求，以及反应过程的特点，实际反应过程可能会出现下列情况:①除了获得目的产物外，由于存在副反应，还生成了副产物。

②由于反应时间等条件的限制或受反应平衡的限制，以及为使反应尽可能完全而有过剩组分。

③原料中含有的杂质往往不是反应需要的，在原料的预处理中并未除净，因而在反应中将会带入产物中，或者杂质参与反应而生成无用且有害的物质。

④产物的集聚状态要求，也增加了后处理过程。

某些反应过程是多相的，而最终产物是固态的。

因此用于产物的净化、分离的化工单元操作过程，往往是整个工艺过程中最复杂、最关键的部分。

化工工艺流程
《化工工艺流程简介》
化工工艺流程是指在化工生产过程中，物质从原材料经过一系列的物理、化学变化，最终转化成所需的产品的过程。

化工工艺流程包括原材料的采购、原料的预处理、反应、分离、纯化和产品制备等环节。

下面将简要介绍化工工艺流程的一般步骤。

首先是原材料的采购，原材料是化工生产的起始物质，其质量和性能将直接影响产品的质量。

对原材料的选择和采购需要进行严格控制，确保原材料符合生产的要求。

其次是原料的预处理，包括原料的搅拌、加热、冷却、过滤等操作，目的是将原料进行预处理，为后续的反应提供良好的条件。

接着是反应过程，这是化工生产的核心环节。

在反应釜或反应塔中，原材料在一定的温度、压力和催化剂的作用下进行化学变化，生成所需的中间产物。

然后是分离过程，反应结束后，需要将产物与副产物、催化剂等进行分离。

这包括蒸馏、结晶、萃取、吸附、离心等操作，以获取目标产品。

随后是产品的纯化，对产品进行进一步的提纯，以消除杂质、提高产品纯度。

这通常包括精馏、结晶、再结晶等操作。

最后是产品的制备，将纯化后的产物进行成型、包装等操作，最终得到符合要求的成品。

化工工艺流程是一个复杂且严谨的过程，需要严格控制各个环节，确保产品的质量和安全。

通过科学的工艺设计和精细的操作，可以实现高效、安全、环保的化工生产。

化工工艺流程内容
《化工工艺流程》
化工工艺流程是指在化工生产过程中，按照一定的步骤和方法，将原材料转化成所需的产品的过程。

它是化工生产的核心环节，直接关系到产品质量、生产效率和资源利用率。

一个完善的化工工艺流程，能够实现能源的节约、环境的保护以及产品质量的提高。

化工工艺流程一般包括以下几个步骤：原料准备、反应过程、分离和纯化、产品处理和储存等。

首先是原料准备，要对原料进行配比、称量和混合等操作，确保原料的质量、比例和稳定性。

然后是反应过程，通过化学反应、物理变化或生物转化等手段，将原料转化成所需的产品。

在反应过程中，需要控制反应条件，包括温度、压力、反应时间等，以保证产品质量和产率。

接下来是分离和纯化，通过蒸馏、结晶、萃取等方法，将反应产物中的杂质和不纯物质分离出来，得到纯净的产品。

最后是产品处理和储存，包括干燥、包装、储存等环节，以确保产品的稳定性和质量。

化工工艺流程中，还需要考虑安全、环保和能源利用等方面的问题。

在操作过程中，要严格遵守安全操作规程，确保操作人员的人身安全和生产设备的安全运行。

在环保方面，需要关注废水、废气和固体废物的处理和处理，减少对环境的污染。

在能源利用方面，要优化工艺流程，提高能源利用效率，减少能源消耗。

总之，化工工艺流程是化工生产的关键环节，它直接关系到产品质量、生产效率和资源利用率。

通过不断优化工艺流程，可以实现能源的节约、环境的保护以及产品质量的提高。

第六章间歇反应一、工艺流程简介间歇反应过程在精细化工、制药、催化剂制备、染料中间体等行业应用广泛。

本间歇反应的物料特性差异大；多硫化钠需要通过反应制备；反应属放热过程，由于二硫化碳的饱和蒸汽压随温度上升而迅猛上升，冷却操作不当会发生剧烈爆炸；反应过程中有主副反应的竞争，必须设法抑制副反应，然而主反应的活化能较高，又期望较高的反应温度。

如此多种因素交织在一起，使本间歇反应具有典型代表意义。

在叙述工艺过程之前必须说明，选择某公司有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为参照，目的在于使本仿真培训软件更具有工业背景，但并不拘泥于该流程的全部真实情况。

为了使软件通用性更强，对某些细节作了适当的变通处理和简化。

有机厂缩合反应的产物是橡胶硫化促进剂DM的中间产品。

它本身也是一种硫化促进剂，称为M，但活性不如DM。

DM是各种橡胶制品的硫化促进剂，它能大大加快橡胶硫化的速度。

硫化作用能使橡胶的高分子结构变成网状，从而使橡胶的抗拉断力、抗氧化性、耐磨性等加强。

它和促进剂D合用适用于棕色橡胶的硫化，与促进剂M合用适用于浅色橡胶硫化。

本间歇反应岗位包括了备料工序和缩合工序。

基本原料为四种：硫化钠（Na2S）、硫磺（S）、邻硝基氯苯（C6H4ClNO2）及二硫化碳（CS2）。

备料工序包括多硫化钠制备与沉淀，二硫化碳计量，邻氯苯计量。

1．多硫化钠制备反应此反应是将硫磺（S）、硫化钠（Na2S ）和水混合，以蒸汽加热、搅拌，在常压开口容器中反应，得到多硫化钠溶液。

反应时有副反应发生,此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。

因此，多硫化钠制备温度不得超过85℃。

多硫化钠的含硫量以指数n表示。

实验表明，硫指数较高时，促进剂的缩合反应产率提高。

但当n增加至4时，产率趋于定值。

此外，当硫指数过高时，缩合反应中析出游离硫的量增加，容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热，使反应过程中压力难于控制。

所以硫指数应取适中值。

2．二硫化碳计量二硫化碳易燃易爆，不溶于水，密度大于水。

连续与间歇化工工艺过程特点与流程作者：宋杨来源：《科学与财富》2017年第23期摘要：在连续过程中，原料连续不断地通过一组专门设备，每台设备处于稳态操作并且只执行一个特定的加工任务，产品以连续流动的方式输出。

在间歇过程中，原料按规定的加工顺序和操作条件进行加工，产品以有限量方式输出。

习惯上称非连续化工过程为间歇化工过程。

关键词：连续；间歇；化工工艺；过程特点；流程在连续过程中，原料连续不断地通过一组专门设备，每台设备处于稳态操作并且只执行一个特定的加工任务，产品以连续流动的方式输出。

在间歇过程中，原料按规定的加工顺序和操作条件进行加工，产品以有限量方式输出。

习惯上称非连续化工过程为间歇化工过程。

1 间歇化工过程的特点1.1动态性间歇过程具有很强的非线性特点，操作参数随时间而不断改变。

操作人员或程控系统需要不断地改变间歇过程的操作，以保证得到合格产品。

这对过程控制工程师提出了严峻的挑战。

1.2 多样性间歇过程的多样性表现为：产品批量可能小到几千克，也可能大到几千吨；一个间歇过程每年生产的产品数量可从一个到几百个；一些加工设备的操作可能很可靠，也可能不可靠；产品的生产对人力或其他资源的需求可能具有决定作用，也可能忽略不计；对操作人员而言，加工要求及操作条件可能相差很大，熟悉一类产品的生产过程，并不一定能操作另一类产品的生产。

1.3 不确定性在间歇过程中，一些在特殊设备中进行的反应，由于反应机理比较复杂，对整个反应过程缺乏全面的了解。

因此，间歇过程具有不确定性。

某类设备的操作性能可能会随时间的增加而恶化。

原料的质量及其他公用设施可能会在生产过程中发生不可预料的变化。

这些不确定性增加了对间歇过程操作和控制的难度。

2 间歇过程的操作方式在间歇过程中，生产操作是逐级向下传递进行，一个间歇设备或间歇级的基本操作顺序是：进料、加工、等待倒空、倒空、清洗、等待进料、进料，如此构成一个操作循环。

在间歇独立操作过程中，设备加工两批物料的时间间隔称为“循环时间”。

固定床间歇、富氧、纯氧气化技术的特点及优缺点比较田守国江西昌昱实业有限公司注1：根据贵公司的要求，对照分析三种固定床气化工艺的经济性、可行性。

注2：因贵公司生产工艺需求无氮水煤气，下面只重点介绍固定床煤气炉生产水煤气的工艺比较。

注3：工艺比较的条件；∮2800煤气炉（截面积6.2㎡）、质量比较好的无烟块煤。

一、普通间歇法、富氧法、纯氧法煤气的组分？H2、CO、CO2的组分比例？有效气比例？单台炉产气量？1．固定床间歇气化生产水煤气：煤气成份：CO2＝7—9％、O2＝0.4－0.5％、CO＝38－39％、H2＝43—46％、N2＝4—6％、DH4＝1－2％。

有效气体含量80％左右。

固定床煤气炉间歇气化生产水煤气，是最不经济的气化工艺。

单位面积的气化强度仅为650—750m3/㎡.h。

而且，吹风过程前后都要有排除氮气的过程，氮气是由煤气带出去的，排氮过程伴有大量煤气浪费。

间歇气化生产水煤气，煤气中氮气含量控制越低，煤耗越高、发气量越小，如果氮气含量控制小于4％单位面积的气化强度仅为650m3/㎡.h。

而且出气温度高，显热损失大，灰渣残炭量≥20％，吹风带出物达到了10％左右，型煤气化能达到15—20％。

因此，间歇气化生产水煤气原料转化利用率仅为65％左右，吨醇原料煤消耗2吨左右。

而且吹风过程有大量烟气排放，不但降低了煤气炉的热效率，更不符合国家洁净煤气化的产业政策。

2.固定床富氧连续气化生产半水煤气：半水煤气成份：CO2＝16－19％、O2＝0.2－0.5％、CO＝28－32％、H2＝36－39％、N2＝10—14％、DH4＝1－3％。

有效气体含量70％左右。

入炉富氧气中氧浓度50—58％单位面积的气化强度仅为1200—1300m3/㎡.h。

富氧连续气化只能生产半水煤气，不适应醇类产品生产。

3.纯氧+蒸汽生产水煤气成份：纯氧连续气化的水煤气成份因原煤质量、装备条件、控制条件而不同而有一定差距。

（太化）半焦(也称“兰炭”)气体成份：CO2=16.5－17％、02=0.2—0.4％、CO=38—39.8％、H2=44.4％、N2=0、CH4=≤1.0％。