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。