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PROCESS培训之化工生产流程,PS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 煤 天然气 盐 石灰石 矿石 粮食 木材 水 空气 ,增 值 产 品,汽油 润滑油 合成纤维 塑料 烧碱 纯碱 水泥 玻璃 钢铁铝 纸浆 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。(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,流体的流动与输送,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,液体输送设备:泵 气体输送设备 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),泵:格兰富、ITT高质泵、KSB、ABS、连成、LUTZ、Flux 压缩机:贺尔碧格、英格索兰 鼓风机:沈鼓、陕鼓 管路:乔治费歇尔、上海艾普勒管路系统,传热,传热在化工中的应用包括加热、去热、隔热、热能的综合利用。 工业上的换热方法主要有:直接换热 ,间壁换热 ,蓄热式换热 。 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容 (见PS05-5专题报道),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 HTT、苏州首诺,搅拌,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。 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),ITT飞力 美国凯米尼尔有限公司 德国EKATO搅拌技术有限公司(签单客户) 沙普搅拌机公司 莱宁搅拌 米顿罗搅拌,分离,分离方法包括:机械分离,传质分离,速度分离。 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)。 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),安德里茨文章ps06-3-P48 DrM分离机 连恩舍过滤有限公司 MOTT、3M、罗斯德尔、,干燥,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。 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),德国芬纳夸 泰事达 BOC爱德华制药 德国B+S公司 德国HH公司,蒸馏,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。 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。 对应产品为精馏塔。,小结,化学反应,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,PROCESS培训之过程自动化,PS编辑部:张蓉,什么是流程工业? 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? 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,ERP:企业资源规划 MES:生产执行系统 PCS:过程控制系统 DCS: 集散控制系统 PLC:可编程逻辑控制 FCS:现场控制系统,PA与FA 的区别,FA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。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,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 。 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。,传感器 变送器 变频器 现场总线 HMI:人机界面 组态软件 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: DCS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。 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。 PLC控制精度不如DCS高 。,过 程 自 动 化 中 常 用 的 概 念,
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