培训之化工生产流程.ppt

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1、PROCESS培训之化工生产流程PS编辑部：张蓉编辑部：张蓉什么是化学工业？物理过程化学过程基本原料石油石油煤煤天然气天然气盐盐石灰石石灰石矿石矿石粮食粮食木材木材水水空气空气增值产品汽油汽油润滑油润滑油合成纤维合成纤维塑料塑料烧碱烧碱纯碱纯碱水泥水泥玻璃玻璃钢铁铝钢铁铝纸浆纸浆化肥化肥什么是化学工业？各种化工产品的生产过程都是由某一化学反应和若干个单元操作组成的。1）、（3）、（4）为物理加工过程，（2）为化学反应过程。（3）中分离出来的未反应物，循环 回反应器继续反应，使原料得到充分利用；副产品可能也是一种产品，而“三废”指的是分离出来的“废气”、“废渣”、“废水”，可进一步处理或利用。（

2、4）是根据对产品的质量要求进一步提纯精制，若（3）中分离后即可达到质量标准的话，此步可省去。化工生产的单元操作名称名称目的目的设备设备流体流体输输送送输输送物料送物料管道和管道和泵泵传热传热加加热热或冷却或冷却换热换热器器搅搅拌拌液液或液固体系的混合液液或液固体系的混合搅搅拌器拌器颗颗粒流粒流态态化化强强化气（液）固两相化气（液）固两相间间的接触的接触流化床流化床气力气力输输送送固体微粒的管道固体微粒的管道输输送送管道管道过滤过滤分离液固混合物分离液固混合物压滤机、过滤机压滤机、过滤机沉降沉降分离液固或气固混合物（重力、离心）分离液固或气固混合物（重力、离心）沉降机沉降机蒸蒸发发分离溶分离溶剂

3、剂与溶与溶质质蒸蒸发发器器蒸蒸馏馏分离液相混合物分离液相混合物塔器塔器吸收、吸附吸收、吸附分离气相混合物分离气相混合物塔器塔器萃取萃取从液体混合物中分离有用从液体混合物中分离有用组组分（湿法冶金）分（湿法冶金）萃取器萃取器干燥干燥固体去湿固体去湿干燥器、干燥器、冻冻干干设备设备结结晶晶从液体混合物中得到从液体混合物中得到纯纯的固体的固体产产品品结结晶罐晶罐 流体的流动与输送n气体和液体统称为流体。流体流动的规律在化工生产中是很重要的，这是因为化工生产过程中所处理的物料（包括原料，半成品和产品等）大多是流体，在化工生产中有些单元操作也直接与流体流动有关，如过滤，沉降，流态化等。流体输送设备n液体

4、输送设备：泵 n气体输送设备n管道离心泵水泵耐腐蚀泵油泵杂质泵往复泵、其他化工泵通风机鼓风机输送压缩机制高压真空泵制真空典型厂商及杂志对应内容(PS05-6PSC专辑，PS06增刊1）n泵：格兰富、ITT高质泵、KSB、ABS、连成、LUTZ、Fluxn压缩机：贺尔碧格、英格索兰 n鼓风机：沈鼓、陕鼓n管路：乔治费歇尔、上海艾普勒管路系统传热n传热在化工中的应用包括加热、去热、隔热、热能的综合利用。n工业上的换热方法主要有：直接换热，间壁换热，蓄热式换热。n几种常用的换热器：列管式热交换器，蛇管式热交换器，板式热交换器。几种常用的换热器U形管换热器 蛇形管换热器 板式换热器典型厂商及杂志对应内

5、容（见PS05-5专题报道）n英国APV换热器、德国GEA换热器、瑞典阿法拉伐、丹麦丹佛斯、丹麦桑代斯、舒瑞普、意大利CIPRIANI、芬兰伐德鲁斯 nHTT、苏州首诺搅拌n在很多化工的生产过程中都应用了搅拌操作，如物料的混合、溶解、传热、聚合反应、制备催化剂及制造乙烯、聚丙烯、合成橡胶等工艺过程。n搅拌的五种基本任务：混合易混合的液体，液体中固体的悬浮，分散不能混合的液体，将气体分散到液体中，热传递。典型厂商及杂志对应内容（见PS06-1-P38）nITT飞力n美国凯米尼尔有限公司n德国EKATO搅拌技术有限公司（签单客户）n沙普搅拌机公司n莱宁搅拌n米顿罗搅拌分离n分离方法包括：机械分离，

6、传质分离，速度分离。n机械分离主要是对固液，油水、气固分离，对应产品分离机、沉降机、过滤设备（板框压滤机、加压叶滤机、转筒真空过滤机）。n分离气体混合物吸收；分离液体混合物蒸馏与萃取。典型厂商及杂志对应内容（ps05-6过滤与分离专题）n安德里茨文章ps06-3-P48nDrM分离机n连恩舍过滤有限公司nMOTT、3M、罗斯德尔、干燥n干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。干燥的方法有许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。n常用干燥器：转筒干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、雾化器、耙式真空干燥器等。典型厂商及杂志对应内容（PS06-4冻干技术专题）n德国芬纳夸n泰事达nB

7、OC爱德华制药n德国B+S公司n德国HH公司蒸馏n蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的不同，将液体混合物中各组分达到某种程度分离的单元操作。生产中广泛应用的是精馏。n精馏广泛应用于化工、石油炼制等多种工业部门，如石油炼制过程中，从原油分离出汽油、煤油、柴油及其他产品；从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯等都需要用精馏方法完成。许多化工产品，特别是有机产品，只有经过精馏提纯才有实用价值。精馏操作还可用来分离通常条件下为气体的混和物，方法是先将其液化，再用精馏方法进行分离。如空气液化后可用精馏方法获得纯氧和纯氮；石油气液化后可用精馏方法得到低级碳氢化合物等。可见精馏是分离液体混和物的主要方法。n对应产

8、品为精馏塔。小结化工原理动量传递：流体的输送、沉降、过滤等过程能量传递：加热、冷却、冷凝、蒸发等过程质量传递：蒸馏、吸收、结晶、萃取、干燥等过程化学反应n化学反应的完成离不开各种各样的化学反应器。按物料聚集状态分类的反应器反应器种类反应器种类举例举例特性特性适用的反应器形适用的反应器形式式均均相相气相气相燃烧、裂解、烃高温氯化等燃烧、裂解、烃高温氯化等无相界面，反无相界面，反应速率只与浓应速率只与浓度、温度有关度、温度有关管式管式液相液相中和、酯化、水解等中和、酯化、水解等釜式、管式釜式、管式非非均均相相气气-液相液相氧化、氯化、加氢、化学吸收等氧化、氯化、加氢、化学吸收等有相界面，实有相界面

9、，实际反应速度与际反应速度与相界面大小及相界面大小及相间扩散速度相间扩散速度有关有关釜式、塔式釜式、塔式液液-液相液相磺化、硝化、烷基化等磺化、硝化、烷基化等釜式、塔式釜式、塔式气气-固相固相燃烧、还原、各种固相催化等燃烧、还原、各种固相催化等固定床、移动床、固定床、移动床、流化床流化床液液-固相固相还原、离子交换等还原、离子交换等釜式、塔式釜式、塔式固固-固相固相电石、水泥制造等电石、水泥制造等回转窑式回转窑式气气-液液-固相固相加氢裂解、加氢脱硫等加氢裂解、加氢脱硫等釜式、固定床、釜式、固定床、流化床流化床PROCESS培训之过程自动化PS编辑部：张蓉编辑部：张蓉什么是流程工业？什么是流程

10、工业？n流程工业是在我国国民经济中占有重要经济地位的，诸如石化、炼油、化工、冶金、制药、造纸、采矿、环保、电力等连续性生产的基础性原料工业。什么是过程自动化？什么是过程自动化？n过程自动化即对上述所提到的诸如石化、化工、制药等流程工业生产过程提供自动化控制。过程控制的基本架构nERP：企业资源规划nMES：生产执行系统nPCS：过程控制系统nDCS：集散控制系统nPLC：可编程逻辑控制nFCS：现场控制系统 PA与FA的区别nFA和PA针对的是两类不同的客户群，这两个行业中的要求对象是不同的。PAprocess automation侧重的是对连续量的控制，通常会涉及安全联锁，冗余功能非常重要。

11、另外，会涉及防爆区的考虑，它对以仪表、供电电压有限制，现场仪表需要本安设备。FAfactory automation。如果说PA中主要的元素是过程仪表的话，那么FA中主要的元素便是传感器、接近开关等开关量的设备。过程自动化中常用的概念n过程参数：指连续生产过程中的温度、压力、流量、液位和成分等参数。n分析仪表：用来测量化学性质、化学成分、粘度、浓度、密度、重度、比重等这些参数的仪表。n传感器n变送器变送器n变频器n现场总线nHMI：人机界面n组态软件n几种有影响的现场总线技术：基金会现场总线FF，Lonwoks，Profibus，CAN，Hart过程自动化中常用的概念PLC与DCS的区别：nDCS是一种“分散式控制系统”，而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。n面向对象不同：PLC面向一般工控制领域，通用性强。DCS偏重过程控制，用于化工行业。nPLC控制精度不如DCS高。过程自动化中常用的概念