2、工藝流程安全分析

1、2、工藝流程安全分析,,2,,工藝流程：主要是針對生產(chǎn)，為合理使用各種機(jī)械，提高機(jī)械使用率，提高總體生產(chǎn)力的一個(gè)工藝技術(shù)安排。工藝流程安全運(yùn)行關(guān)系著工藝過程的技術(shù)成熟性和平衡性，涉及工藝過程中多種控制參數(shù)的平衡和正常。,3,2.1 基礎(chǔ)資料,各種生產(chǎn)方法的技術(shù)資料物料衡算資料熱量衡算資料設(shè)計(jì)計(jì)算資料車間布置資料管道設(shè)計(jì)資料非工藝設(shè)計(jì)計(jì)料,4,2.2 工藝流程解析,2.2.1工藝流程內(nèi)容整個(gè)流程的組成工藝流程反映了由原料

2、到產(chǎn)品的全過程，應(yīng)確定采用多少生產(chǎn)過程或工序來構(gòu)成全過程，并確定每個(gè)單元過程的具體任務(wù)，以及每個(gè)生產(chǎn)過程或工序之間如何連接、如何平衡、如何實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。每個(gè)過程或工序的組成應(yīng)采用多少和由哪些設(shè)備來完成這一生產(chǎn)過程，各設(shè)備之間如何連接，明確每臺(tái)設(shè)備的作用和主要工藝參數(shù)。,5,,操作條件明確整個(gè)生產(chǎn)工序或每臺(tái)設(shè)備的各個(gè)不同部位要達(dá)到和保持的操作條件?？刂品桨复_定正確的控制方案、選用合適的控制儀表和控制技術(shù)。安全生產(chǎn)措施如設(shè)置防

3、火、防爆措施（設(shè)置安全閥等）。,6,,2.2.2 工藝運(yùn)行條件分析操作方式連續(xù)操作或間歇操作確定主要生產(chǎn)過程同一生產(chǎn)過程可用幾種不同的方法來實(shí)現(xiàn)同一過程且同一方法也可用不同設(shè)備來實(shí)現(xiàn)在確定主要過程時(shí)，抓住流程的核心——反應(yīng)過程，由此入手來逐個(gè)建立與之相關(guān)的生產(chǎn)過程。合理利用物料和能量分析整個(gè)工藝流程中可以回收利用的能量：熱能、們能、凈壓能。,7,,確定安全操作條件壓力、溫度等安全控制系統(tǒng)的選擇整個(gè)流程的各個(gè)過程及設(shè)

4、備確定后，全面分析，確定安全控制系統(tǒng)工藝流程的優(yōu)化總結(jié)安全經(jīng)驗(yàn)，完善和簡化工藝流程,8,2.3 工藝流程中規(guī)范代號(hào),2.3.1 物料代號(hào)2.3.2 管道壓力及材質(zhì)代號(hào)2.3.3 隔熱及隔聲代號(hào)2.3.4 閥門與管件表示2.3.5 儀表與控制點(diǎn)表示流程圖中應(yīng)繪制出全部計(jì)量儀表及其檢測點(diǎn)，并且表示出全部自持控制方案。,9,聚合氯化鋁壓力噴霧干燥工藝流程圖,10,,11,,12,,13,,14,,15,,16,,17,,18,,

5、,19,,20,,,21,2.5 工藝過程必要的安全衡算,2.5.1 物料衡算物料衡算是在工藝流程確定后進(jìn)行的；物料衡算的目的：根據(jù)原料與產(chǎn)品之間的定量轉(zhuǎn)化關(guān)系，計(jì)算原料的消耗量，各種中間產(chǎn)品、產(chǎn)品和副產(chǎn)品的產(chǎn)量、生產(chǎn)過程中各階段的消耗量以及組成，進(jìn)而為熱量衡算、其他工藝計(jì)算及設(shè)備計(jì)算打基礎(chǔ)。,22,,物料衡算以質(zhì)量守恒定侓為基礎(chǔ)。物料平衡：在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量必定等于離開該系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量再加上損失掉的和積累起來

6、的物料質(zhì)量。,單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量,單位時(shí)間內(nèi)離開系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量,單位時(shí)間內(nèi)過程中的損失量,單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)的積累量,＝,＋,＋,23,,熱量衡算：以能量守恒定侓為基礎(chǔ)，即在穩(wěn)定的條件下，進(jìn)入系統(tǒng)的能量必然等于離開系統(tǒng)的能量和損失能量之和,單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料能量,單位時(shí)間內(nèi)離開系統(tǒng)的全部物料能量,單位時(shí)間內(nèi)過程中的損失量,＝,＋,穩(wěn)定的條件下能量守恒公式,24,,通過熱量衡算，可以：確定加熱劑或

7、冷卻劑的消耗量；計(jì)算傳熱面積以決定換熱設(shè)備的工藝尺寸；確定合理利用熱量的方案以提高熱量綜合利用效率；,25,,熱量衡算的兩種情況：對單元設(shè)備做熱量衡算：當(dāng)各個(gè)單元設(shè)備之間沒有交換時(shí)；對整個(gè)過程的熱量衡算：當(dāng)各工序或單元操作之間有熱量交換時(shí)；,26,,例：用連續(xù)精餾塔分離流量F為30kmol/h的苯和甲苯的混合液，進(jìn)料中的苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.35（以下同），要求餾出液中苯不小于0.98，殘液中苯不大于0.03，試由全塔物料衡算求餾出

8、液D與殘液W的流量。,27,,解：,30＝D＋W300.35＝0.98D＋0.03W,D＝10.11kmol/hW＝19.9kmol/h,,28,例:已知原料液流量為1000kg/h，含20％KNO3，進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸出水分W kg/h，濃縮液為S kg/h，含KNO350％進(jìn)入結(jié)晶器，結(jié)晶產(chǎn)品為P kg/h，含96％KNO3，循環(huán)母液R kg/h，含37.5％KNO3，回到蒸發(fā)器再循環(huán)，求W,S,P,R各為多少kg/h？,解：1.繪

9、簡圖：,2.定基準(zhǔn)：1h,3.劃范圍：范圍I，II，III見圖,,29,4.列算式：方框I：總物料：1000=W+PKNO3組:1000×0.2=W×0+P×0.96,,W=791.7 kg/hP=208.3 kg/h,方框II：總物料：S=P+RKNO3組分:S×0.5=P×0.96+R×0.375,,S=974.8 kg/hR=766.5 kg/h,30,例:在換

10、熱器中將平均比熱為3.56kJ/(kg.℃)的某種溶液自25℃加熱到80℃，溶液流量為1.0kg/s。加熱介質(zhì)為120℃的飽和水蒸汽，其消耗量為0.065kg/s，蒸汽冷凝成同溫度的飽和水后排出。試計(jì)算換熱器的熱損失占水蒸汽所提供熱量的百分?jǐn)?shù)。,換熱器,,解：1.繪簡圖,2.定基準(zhǔn)：1s，0℃，液體,3.劃范圍：以換熱器為衡算范圍,31,4.列算式：120℃飽和水蒸汽H=2708.9kJ/kg，120℃飽和水H=503.67kJ/kg，