工藝流程設計是化工設計中非常重要的環節，它通過工藝流程圖的形式，形象地反映了化工生產由原料進入到產品輸出的過程，其中包括物料和能量的變化，物料的流向以及生產中所經歷的工藝過程和使用的裝置儀表。工藝流程圖集中地概括了整個生產過程的全貌。
工藝流程設計是工藝設計的核心。在整個設計中，裝置選型、工藝計算、裝置布置等工作都與工藝流程有直接關係。只有流程確定後，其他各項工作才能開展，工藝流程設計涉及各個方面，而各個方面的變化又反過來影響工藝流程設計，甚至使流程發生較大的變化。
因此，工藝流程設計動手最早，而往往又結束最晚。
本章主要介紹生產方法和工藝流程的選擇，工藝流程設計，工藝流程圖繪製，典型裝置的自控流程四個內容。
生產同一化工產品可以採用不同原料，經過不同生產路線而製得，即使採用同一原料，也可採用不同生產路線，同一生產路線中也可以採用不同的工藝流程。
選擇生產路線也就是選擇生產方法，這一步是決定設計質量的關鍵，必須認真對待。如果某產品只有一種生產方法，就無須選擇；若有幾種不同的生產方法，就應逐個進行分析研究，通過各方面比較，從中篩選乙個最好的方法，作為下一步工藝流程設計的依據。由於我們接觸到的大多數是已有生產路線的工藝流程設計，因此，本節只對上述內容作簡要介紹。
在選擇生產方法和工藝流程時，應考慮以下一些原則。
（1）先進性
先進性主要指技術上的先進和經濟上的合理可行，具體包括基建投資、產品成本、消耗定額和勞動生產率等方面的內容，應選擇物料損耗小、迴圈量少，能量消耗少和**利用好的生產方法。
（2）可靠性
可靠性是指所選擇的生產方法和工藝流程是否成熟可靠。如果採用的技術不成熟，就會影響工廠正常生產，甚至不能投產，造成極大的浪費。因此，對於尚在試驗階段的新技術、新工藝、新裝置應慎重對待。
要防止只考慮新的一面，而忽視不成熟、不穩妥的一面。應堅持一切經過試驗的原則，不允許把未來的生產廠當作試驗工廠來進行設計。另外，對生產工藝流程的改革也應採取積極而又慎重的態度，不能有僥倖心理。
（3）結合國情
中國是乙個發展中的社會主義國家。在進行工廠設計時，不能單純從技術觀點考慮問題，應從中國的具體情況出發考慮各種具體問題。
①中國人民的消費水平及各種化工產品的消費趨勢。
②中國化工機械裝置及電氣儀表的製造能力。
③中國化工生產所用的化工原材料及裝置用金屬材料的**情況。
④中國環境保護的有關規定和化工生產中的三廢排放情況。
⑤勞動就業與化工生產自動化水平的關係。
⑥資金籌措和外匯儲備情況。
上述三項原則必須在技術路線和工藝流程選擇中全面衡量，綜合考慮。一種技術的應用有長處，也有短處。設計人員必須採取全面分析對比的方法，並根據建設專案的具體要求，選擇其中不僅對現在有利，而且對將來也有利的工藝技術，竭力發揮有利的一面，設法減少不利的因素。
比較時要仔細領會設計任務書提出的各項原則要求，要對收集到的資料進行加工整理，提煉出能夠反映本質的、突出主要優缺點的資料材料，作為比較的依據。要經過全面分析、反覆對比後選出優點較多、符合國情、切實可行的技術路線和工藝流程。總的目標是使未來的化工廠的產品質量、生產成本以及建廠難易等主要指標達到比較理想的水平。
確定生產方法，選擇工藝流程一般要經過三個階段。
（一）蒐集資料，調查研究
這是確定生產方法和選擇工藝流程的準備階段。在此階段，要根據建設專案的產品方案及生產規模，有計畫、有目的地蒐集國內外同型別生產廠的有關資料，包括技術路線特點、工藝引數、原材料和公用工程單耗、產品質量、三廢治理以及各種技術路線的發展情況與動向等技術經濟資料。掌握國內外化工技術經濟的資料，僅靠設計人員自己蒐集是不夠的，還應取得技術資訊部門的配合，有時還要向諮詢部門提出諮詢。
具體收集的內容主要有以下幾個方面：
（1）國內外生產情況，各種生產方法及工藝流程；
（2）原料**及產品應用情況；
（3）試驗研究報告；
（4）安全技術及勞動保護措施；
（5）綜合利用及三廢處理；
（6）生產技術是否先進，生產連續化、自動化程度；
（7）裝置的大型化及製造、運輸情況；
（8）基本建設投資、產品成本、占地面積；
（9）水、電、汽、燃料的用量及**，主要基建材料的用量及**；
（10）廠址、地質、水文、氣象等資料；
（11）車間（裝置）環境與周圍的情況。
（二）落實裝置
裝置是完成生產過程的重要條件，是確定技術路線和工藝流程時必然要涉及到的因素。在蒐集資料過程中，必須對裝置予以足夠重視。對各種生產方法中所用的裝置，分清國內已有定型產品的、需要進口的及國內需重新設計製造的三種型別，並對設計製造單位的技術力量、加工條件、材料**及設計、製造的進度加以了解。
（三）全面對比
全面分析對比的內容很多，主要比較下列幾項：
（1）幾種技術路線在國內外採用的情況及發展趨勢；
（2）產品的質量情況；
（3）生產能力及產品規格；
（4）原材料、能量消耗情況；
（5）建設費用及產品成本；
（6）三廢的產生及治理情況；
（7）其他特殊情況。
當生產工藝路線選定之後，即可進行流程設計。它和車間布置設計是決定整個車間（裝置）基本面貌的關鍵性的步驟，對裝置設計和管路設計等單項設計也起著決定性的作用。
流程設計的主要任務包括兩個方面：一是確定生產流程中各個生產過程的具體內容、順序和組合方式，達到由原料制得所需產品的目的；二是繪製工藝流程圖，要求以**的形式表示生產過程中，當原料經過各個單元操作過程制得產品時，物料和能量發生的變化及其流向，以及採用了哪些化工過程和裝置，再進一步通過**形式表示出化工管道流程和計量控制流程。
為了使設計出來的工藝流程能夠實現優質、高產、低消耗和安全生產，應按步驟逐步解決以下問題。
（1）確定整個流程的組成。工藝流程反映了由原料制得產品的全過程。應確定採用多少生產過程或工序來構成全過程，確定每個單元過程的具體任務（即物料通過時要發生什麼物理變化、化學變化以及能量變化），以及每個生產過程或工序之間如何連線。
（2）確定每個過程或工序的組成。應採用多少和由哪些裝置來完成這一生產過程，以及各種裝置之間應如何連線，弄明確每台裝置的作用和它的主要工藝引數。
（3）確定操作條件。為了使每個過程、每台裝置正確地起到預定作用，應當確定整個生產工序或每台裝置的各個不同部位要達到和保持的操作條件。
（4）控制方案的確定。為了正確實現並保持各生產工序和每台裝置本身的操作條件，及實現各生產過程之間、各裝置之間的正確聯絡，需要確定正確控制方案，選用合適的控制儀表。
（5）合理利用原料及能量。計算出整個裝置的技術經濟指標應當合理地確定各個生產過程的效率，得出全裝置的最佳總收率，同時要合理地做好能量**與綜合利用，降低能耗。據此確定水、電、蒸汽和燃料的消耗。
（6）制定三廢的治理方法。除了產品和副產品外，對全流程中所排出的三廢要盡量綜合利用，對於那些暫時無法**利用的，則須進行妥善處理。
（7）制定安全生產措施。應當對設計出來的化工裝置在開車、停車、長期運轉以及檢修過程中，可能存在哪些不安全因素進行認真分析，再遵照國家的各項有關規定，結合以往的經驗教訓，制訂出切實可靠的安全措施，例如設定安全閥、阻火器和事故貯槽等。
首先要看所選定的生產方法是正在生產或曾經執行過的成熟工藝還是待開發的新工藝。前者是可以參考借鑑而需要區域性改進或區域性採用新技術新工藝的問題。後者須針對新開發技術，在設計上稱為概念設計。
不論哪種情況一般都是將乙個工藝流程分為四個重要部分，即原料預處理過程、反應過程、產物的後處理（分離淨化）和三廢的處理過程。一般的工作方法如下。
（1）以反應過程為中心。根據反應過程的特點、產品要求、物料特性、基本工藝條件來決定採用反應器型別及決定採用連續操作，還是間歇性操作。有些產品不適合連續化操作，如同一生產裝置生產多品種或多牌號產品時，用間歇操作，更為方便。
另外，物料反應過程是否需外供能量或移出熱量，都要在反應裝置上增加相應的適當措施。如果反應需要在催化劑存在下進行，就須考慮催化反應的方式和催化劑的選擇。一般說確定主反應過程的裝置，往往都有文獻、資料可供參考，或有中試結果。
現有工業化裝置可以借鑑、參考，因此並不複雜。
（2）原料預處理過程。在主反應裝置已經確定之後，根據反應特點，必然對原料提出要求，如純度、溫度、壓力以及加料方式等。這就應根據需要採取預熱（冷）、汽化、乾燥、粉碎篩分、提純精製、混合、配製、壓縮等措施。
這些操作過程就需要相應的化工單元操作，加以組合。通常不是一台兩台裝置或簡單過程完成的。原料預處理的化工操作過程是根據原料性質、處理方法而選取不同的裝置及不同的輸送方式，從而可能設計出不同的流程。
（3）產物的後處理。根據反應原料的特性和產品的質量要求，以及反應過程的特點，實際反應過程可能會出現下列情況。
①除了獲得目的產物外，由於存在副反應，還生成了副產物。例如烴類裂解製取乙烯的裂解爐出口，產物是非常複雜的多組分的混合物，就需進一步處理。
②由於反應時間等條件的限制或受反應平衡的限制，以及為使反應盡可能完全而有過剩組分。反應結果其轉化率並非百分之百，因而產物中必然有剩餘的未反應的原料。例如用氫和氮合成氨的過程，通過合成塔後，會有80%以上的氮氫氣未參與反應。
又如氨和二氧化碳合成尿素的過程，加入的氨是過剩的，而且反應後對二氧化碳來說其轉化率也不過60%-70%。因此，必然有剩餘的反應物與產物混在一起，就需要進行分離，迴圈利用。
③原料中含有的雜質往往不是反應需要的，在原料的預處理中並未除淨，因而在反應中將會帶入產物中，或者雜質參與反應而生成無用且有害的物質。例如合成氨的原料氣製造中，如採用煤的蒸汽轉化製取，由於煤中含有硫化物，則產品原料氣中將會有硫化氫等有害氣體，在送入下一工序時必須進行脫硫。
④產物的集聚狀態要求，也增加了後處理過程。某些反應過程是多相的，而最終產物是固態的。例如氨鹼法製造純鹼過程，為獲取固體產物，須有過濾分離裝置。
又如前述尿素生產中，從尿素合成塔取出產物為混合溶液，為獲取固體產物，需要經一系列分解、蒸發濃縮和結晶的相變過程。
除上述原因外，還有其他各種各樣原因，相應地要採用各種不同措施進行處理。因此用於產物的淨化、分離的化工單元操作過程，往往是整個工藝過程中最複雜、最關鍵的部分，有時是制約整個工藝生產能否進行的關鍵環節，即保證產品質量的極為重要的步驟。因此，如何安排每乙個分離淨化的裝置或裝置以及操作步驟，它們之間如何連通，有否達到預期的淨化效果和能力等，都是必須認真考慮的。
第三章工藝基礎
專案編號及名稱任務編號及名稱授課班級 14級焊 專案三co2焊工藝基礎任務3.1焊接接頭 教者高樂義課時安排共2課時，第1 2課時 知識目標從五個方面學習了解焊接接頭的相關知識教學目標 能力目標熟知焊接接頭的組成，坡口形式，焊接位置，焊縫形狀尺寸焊縫代號情感目標培養學生對co2氣體保護焊的學習興趣 ...
第三章系統與設計
蘇教版 檢測練習 1 一片森林是乙個系統，它屬於 a 抽象系統 b 開放系統 c 靜態系統 d 人造系統 2 系統的基本特性包括 a 整體性 先進性 相關性 目的性 動態性 b 整體性 可靠性 目的性 動態性 環境適應性 c 整體性 相關性 目的性 動態性 環境適應性 d 整體性 開放性 實用性 可...
第三章程序設計
1.編寫函式fun,它的功能是 求n以內 不包括n 同時能被5與11整除的所有自然數之和的平方根s,並作為函式值返回。例如,n為1000時,函式值應為s 96.979379。注意 部分源程式給出如下。請勿改動main函式和其他函式中的任何內容,僅在函式fun的花括號中填入所編寫的若干語句。試題程式 ...