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化工工艺设计讲座反应器的最优操作条件有如何保证反应温度、反应压力、混合要求、换热要求、各物料配比、给定条件下的生产成本等等。
精馏优化需要考虑:那种组份为主产品,那种组份为付产品。
精馏流程的优化法1):试探法,主要规则如下:
某屋顶绿化工程施工组织设计方案尽量避免减压操作和使用冷量。
腐蚀性、危险性的组份应优先分出。
难分离的组分最后分出。
最大量组份应优先分出。
塔顶、塔釜产物最好等摩尔分离。
精馏流程的优化法2):调优法
精馏流程的优化法3):数学规划法
1)单效、双效、三效蒸发。
2)热泵蒸发、膜式蒸发。
4)强制循环蒸发、自然循环蒸发、。
结合蒸发器的类型(标准、悬框、列文、强制循环蒸发器)进行选择。
3.3 工艺设备的选择
1)连续 1)均相 1)活塞流 (管式)
2)半连续 2)非均相 2)全混釜 (搅拌釜)
以上反应器的选择要根据物料性质、稳定性、反应复杂性、产品规模、反应时间、温度、压力等因素综合考虑。
板式塔:泡罩、浮阀、筛板等。板式塔塔板流体流向分布类型可分为U形流,单溢流,双溢流等
填料塔:a拉西环、鲍尔环、矩鞍环等填料。
b散堆、规整填料。
c实体填料、丝网填料。
按功能分:冷却器、冷凝器、加热器、换热器、再沸器、蒸汽发生器、过热器、废热锅炉等。
按结构型式分:采用二物流换热的换热器从结构上分有以下5种型式:
A.管壳式(固定管板式、浮头式、填料函式、U型管式)
B.板式(板翅式、螺旋板式、伞板式、波纹板式)
C.管式(空冷器、套管式、喷淋管式、箱管式)
D.液膜式(升降膜式、刮板薄膜式、离心薄膜式)
E.其它型式(板壳式、热管式)
以上型式换热器的选择依据是:
固定管板式换热器即两端管板和壳体连接成一体,由于壳程不易检修和清洗,因此选用固定管板式换热器时,壳方流体应是较清洁且不易结垢的物料;两流体温差较大(大于60℃)时应考虑热补偿,两流体温差不易大于120℃。
该换热器壳程易清洗,但内垫片易渗漏,适用于需要补偿热膨胀的换热器,两流体温差大于120℃。
该换热器制造、安装方便,造价较低,管程耐高压,但结构不紧凑。适用于高温和高压的场合,且管内流体必须洁净。
板翅式:紧凑、效率高、可多股物料同时换热。使用温度不大于150℃。
螺旋板式:可用于带颗粒物料,物位利用好。不易检修。
伞板式:制造简单、紧凑、易清洗,使用温度不大于150℃,使用压力不大于0.12MPa。
波纹板式:紧凑、效率高、易清洗,使用温度不大于150℃,使用压力不大于0.15MPa。
a.空气入口温度(即设计温度)低于38℃。
b.热流体的出口温度高于50~65℃,并允许有一定的波动范围(3~5℃)。
c.对数平均温差大于40℃。
d.流体接近温度(即热流体的出口温度与冷流体入口温度之差)至少大于15℃。
e.管内给热系数小于2325.6W/(m2.K)。
f.冷却水的污垢系数大于0.0002(m2.K)/W。
g.水源较远,取水费用大。
h.热流体的凝固点较低(小于0℃)。
根据物料性质、物料的腐蚀性、易燃易爆、有毒、高温、高压、低温、粘度大小、挥发性、固体颗粒等因素综合考虑。
4. 工艺设计工作程序
5. 设备设计压力和设计温度的确定
6. 过程控制方案的确定
6.1过程控制方案确定的原则
保证装置运行的平稳、生产安全、控制简单适用。
用单回路简单控制系统可以解决的,决不要用复杂的控制系统。
6.3选用控制仪表的要求
6.4典型化工单元的控制方案
达到规定的转化率、产品浓度。
当出现不正常工况时,能报警、联锁或自动选择性调节系统。
精馏是常见的液液分离方法,精馏控制主要目的是达到规定的分离要求。主要变量有进料量、组成、温度、操作压力、冷却和加热介质、压力及温度的变换。精馏控制可分为:
6.4.4流体输送设备
目前人类面临的共同任务是保护资源、减少环境污染、维护生态平衡、实现可持续发展。化工生产中传热过程是经常的发生的事,因此合理使用能源,节约能源消耗是每个化工工艺设计人员应尽的职责。
过程能量分析的常用方法有:夹点分析法和三环节能量分析法
夹点分析法应遵循三个原则:
0053.环境保护局第二次全国污染源普查服务项目采购竞争性磋商尽量避免有热流体通过夹点
夹点上方避免引入公用设施冷却物流
夹点下方避免引入公用设施加热物流
7.2三环节能量分析法
重点研究热能在化工装置的利用,从下述三个环节出发:
夹点分析法和三环节能量分析法实际应用可参考有关文献资料。
t/cisa 028-2020 钢铁企业铁路无线调车灯显设备8. 与工艺设计相关的基本知识
与工艺设计相关的基本知识包括消防、劳动安全卫生、环境保护三个方面,必须遵守国家相关的标准、法规。