前言:中文期刊网精心挑选了化工生产工艺流程简述范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
化工生产工艺流程简述范文1
职业教育应依据企业要求和产业发展动态,将职业标准融入课程标准、课程内容的设计和实施中,强化工学结合,培养符合产业标准的人才。大力推行“双证书”制度,提升人才培养的针对性,拓宽继续学习渠道,为人才可持续发展提供支撑。在职业教育“五个对接”理念的指引下,根据中职学生的特点,设计了“酥性饼干马赛克的制作”一课,并简述教学反思。
一、学情分析
有效的教学要以了解教学对象为基础。首先要了解学生,分析学情。本堂课的授课对象是食品生物工艺专业二年级的学生,将从下面几点分析学生特征。
1.知识储备
他们之前学过焙烤原辅材料的用途、特点等理论知识及面包的制作工艺,有一定的知识基础和焙烤技能。
2.认知能力
他们希望能够直观地学会如何操作,而对工艺原理不愿深入研究。
应对方案:按工艺流程设置任务,将原理的讲解融入任务之中,“做中学,做中教,”降低纯理论学习的难度。
应对方案:在上焙烤工艺之前鼓励学生做了广泛的市场调
查,教师在设计教学内容时便可从调查结果中选择具有代表意义的产品。这样就充分体现了学生的主体地位,马赛克饼干正是学生在市场调查时发现的产品之一。
二、教材分析
《食品工艺》是食品生物工艺专业的主干课程,选用的教材是高等教育出版社出版的《食品工艺》。教材体现了“以就业为导向,以学生为本位”的教学理念,培养技能型人才。将国家职业技能鉴定标准与就业岗位相结合,实现了专业与岗位的对接的同时也实现了专业课程内容与职业标准对接。
1.饼干制作在教材中的地位和作用
酥性饼干生产工艺是焙烤食品生产工艺的重要组成部分,教材系统地介绍了酥性饼干的配料原则、制作原理、生产工艺流程、工艺参数等内容,是焙烤原辅材料相关理论知识的具体应用和延伸。同时,酥性饼干的制作也是中级烘焙工鉴定的重要内容,马赛克饼干是典型的酥性饼干,因此,学习本节课对学生获取“双证书”有非常重要的实战意义。
2.教材对饼干制作的处理
处理前教材中介绍饼干的制作时,在同一模块中介绍了多种饼干的生产工艺,并以理论形式阐述。所以,以学生实际接受能力为依据,我对教材内容进行了整合,把酥性饼干的制作工艺从中抽提出来,形成本次教学内容,强化实操技能训练,弱化了抽象知识的学习。
3.教学目标
制订合理的教学目标能让学生更加热爱课堂。根据教育部颁布的“中等职业学校食品生物工艺课程设置”中的教学要求及教学大纲的要求,本课的教学目标如下:
知识目标:
①理解马赛克饼干生产工艺流程。
②记住关键技术参数,能够说出酥性面团的原理及特点。
技能目标:
①能以小组为单位完成马赛克饼干的生产操作。
②能按“6S”操作规范进行生产。
情感目标:
①能积极参与实践操作和讨论,热爱食品行业。
②通过践行“6S”,具备安全生产的职业素养。
③通过小组合作的方式,树立良好的团队精神。
4.教学重点、难点、关键点
本节课的核心内容是学会制作马赛克饼干,所以,马赛克饼干的工艺流程及操作参数的控制为重点内容。通过对学生学情的分析可知,酥性面团调制原理成为教学难点内容。工艺流程中调制酥性面团和准确把握烘烤参数成为操作的关键点。
三、教法学法
本节课的设计理念是:以马赛克饼干生产为主线,以其生产工艺流程为导向,实现教学过程对接生产过程;参照职业技能鉴定标准及企业岗位操作规范,实现人才培养对接职业资格。本次课主要采用任务驱动法,当一个“任务”完成了,学生就会获得满足感、成就感,可促进学生综合能力的提高,通过完成工作任务突破重、难点内容。
根据教学需要,在新课导入环节穿插情境教学法,在完成任务环节穿插了演示教学法。
学生相对应的学法有小组合作学习法,观察法,讨论法。
四、教学过程
课程主要采用任务驱动法,运用“理实一体化”的教学模式,将理论知识与实训相结合,将“6S”操作规范与实训相结合,将技能考核标准与实训相结合,形成具有专业特色的“理实一体化”模式课。本次课共两个学时,设置了新课导入、配方工艺分析、接受任务、完成任务、讨论评价五个环节。
1.新课导入
教育学家罗杰斯认为,当学生觉察到学习内容与自己的目的有关时,意义学习就发生了,而涉及学习者整个人的自我发起的学习,是最持久、最深刻的。本节课导入充分发挥学生的主体作用。利用学生调研带回来的产品设置教学情境,以实物导入的方法。学生看到自己调研的产品,惊喜不已,学习欲望异常强烈。
2.配方工艺分析
了解配方是学习制作方法的前提。在这个环节,让学生亲自品尝,教师引导学生根据生活经验探讨配方可能含有的原辅材料。然后将配方展示给学生,共同分析配料特点。这样不仅达到分析配方的目的,而且从感官的角度吸引学生的注意力,美味的饼干更容易激发学生的学习热情,获得更好的教学效果。之后引导学生根据焙烤食品一般生产工艺分析马赛克饼干的生产工艺流程,共同确定生产工艺方案。
3.接受任务
在课前根据学生特点做好分组并委派组长,小组合作方式能培养学生具备良好的团队精神,能积极主动地协助他人的工作,增强沟通的能力。“6S”操作规范是我们一直强调的职业素养,所以在完成任务之前,各小组还应按“6S”从业标准整理个人卫生、衣帽及车间卫生等,将“6S”操作规范与实训相结合,课堂变车间,强化学生的专业意识。按小组下达任务书,以小组合作的方式完成马赛克饼干的制作。
4.完成任务
马赛克饼干制作工艺是本节课的重点内容,三个任务的设置由工艺流程分解而来,实现了教学过程与生产过程的有效对接。
五、教学反思
通过这次教学,我总结出所有的工艺课在环境、设备等条件允许的情况下均可按工艺流程设置成任务,以任务驱动的方式完成教学。
化工生产工艺流程简述范文2
关键词:硫磺粉尘;硫酸工艺;风险;解析;防治
硫磺是化工领域的常用材料,是当前我国普及推广的制备硫酸的常规工艺原料。硫磺的化学特性决定了其危险性以及预防火灾与爆炸的必要性。硫磺在装载、产出流程中极易生成硫磺粉尘,并且粉尘起爆能量低、爆炸浓度无法管理,如果硫磺粉尘在空气中的浓度攀升到30克/平方米、点火极限攀升到3mJ,就会出现火灾隐患,引发爆炸。产生硫磺粉尘的根源,首先是气候燥热,空气湿度数据不达标;其次,是凌晨静风效应,空气不流通导致硫磺粉尘堆积造成的。
1.硫磺制酸生产工艺简述
固态硫磺通过胶带运输到熔硫槽消解后在传送到粗硫槽。精制粗硫泵经过焚硫炉流进进料泵、液态喷枪等输送到燃化炉中,在燃烧塔中,通过筛滤,干化的大气与硫磺反应形成二氧化硫气态物,二氧化硫透过废热炉吸取热量后转化成中压饱和蒸汽。二氧化硫在转化设备中转换为三氧化硫、混合气态物质,混合气态物经过三段转换设备、换热设备,二氧化硫被转换成三氧化硫,并在省煤器内冷凝。最终,冷凝的三氧化硫在烟酸塔内与循环盐酸反应生成硫酸。硫酸制备工艺过程图见下图。
2.硫磺制酸关键化工品危险特征分析
硫磺制酸流程中牵涉到危险性较高的化学品包括原料硫磺、中间生成物二氧化硫、三氧化硫、催化元素五氧化二钒、成品硫酸。(1)硫磺(主要成分)的危险特征分析硫磺的重要组成元素是硫,其比例大于等于99.5%;外表是黄色的微粒状、片状或块状固态物;熔点是113摄氏度,自燃点达到260摄氏度,燃点是248-260摄氏度,闪点达到160摄氏度;在大气中的起爆下限数据30克/立方米,极限爆炸压力能够达到2.97千克/立方米。其风险性阐述如下:硫磺的毒理物质并不多,然而硫磺粉尘爆炸却不得不防。硫磺是《危险化学品分类和编号GB6944-2012》内明文指出的易燃易爆品,与氧化剂发生化学反应时燃烧温度急剧攀升,与氧化剂混淆能够转换为爆炸性混合物,遭遇火灾、气温高的环境时会失火;粉尘会携带.达到几千伏或几万伏的静电,碰触形成的高温与火焰会让硫磺粉尘爆炸事态失控;通常状况下,硫磺粉尘比易燃气态物更容易爆炸,然而燃烧速率与爆炸压力相较于易燃气态物偏小。硫磺在装载、生产流程会形成粉尘,极易在货仓地表、房屋、墙壁以及其他建筑部件上堆积,并且硫磺粉尘爆炸下限很小(30克/立方米),最小点火能量小(3mJ),一不留意就会形成火灾爆炸隐患。例如,2008年某化工企业硫酸厂在装载阶段,因为空气湿度不够,夜晚空气对流性不强,导致胶带运送中心坑内硫磺粉尘汇集,在外界能量的影响下,导致粉尘炸裂。该事件导致7人丧生,32人受到伤害。(2)火患爆炸危险性硫磺的生产厂房大部分区域均为火患严重、极易发生爆炸的区域。首先,生产区域涉及的火源种类繁多,分布极广,主要是明火、设施设备修理火源、地区外生活火源、高温表面与静电火花等。另外,厂房中车辆的烟火等。发生火灾爆炸事件大部分原因是由于维修过程违反制度规程引起的明火、抽烟等,因此导致的损失不计其数。另外,生产工艺中牵涉到的电气设施品种很多。包括变压设备、配电开关、电气设备等。使用包含220伏、380伏的低压配电系统、电气传动设备、照明设施、防雷接地设施、线缆等。而电气火花是一类常规的火源,在供电、变电、配电、用电系统中的电气设施、线缆,在不正常的状态下会诱发电气故障;处理不当会导致火患演变成灾难,导致人员生命财产受到波及。例如,硫酸罐中液态硫的气温通常应管理在130-150摄氏度,假如液态硫的气温攀升到255摄氏度就会形成火警。并且,硫磺在燃尽之前,会释放二氧化硫与氧化物中的毒性气体或侵蚀类气体。与强氧化剂形成剧烈的化学作用,这也是导致火患或火警甚至爆炸的主因。(3)对身体的威胁硫磺对身体有着巨大的侵害,其粉尘扩散阶段会形成大气中的毒害性微粒。硫磺粉尘极易吸入喉管,并通过食道流入身体中,导致身体出现灼热感。呛咳、咽喉痛等伴有发生,吸进硫磺粉尘会诱发鼻炎或呼吸道感染。
3.硫磺粉尘威胁在硫酸生产工艺中的预防
燃烧形成需要兼备三大基础元素:可燃物、助燃物、火灾源。硫磺粉尘燃烧爆炸理论也相同。就是说,可能存有的可燃粉尘与大气发生反应编程爆炸性物体,并且硫磺的爆炸浓度会攀升到极值(爆炸下限30克/立方米),点火能源会降至最小点火能源(3mJ)。硫磺粉尘在点火源上反应流程是:热能作用于硫磺微粒表层,气温逐步攀升——硫磺微粒表层的分子热消解或干馏反应,在微粒四周形成气态物——形成的气态物与大气作用,形成可燃物质——因为区域爆炸,爆炸冲击波让集聚的粉尘扩散,构成爆炸性混合物,进而发生二次爆炸。在生产工艺中,随处可见可燃物、助燃物、点火源的威胁,如果通过对燃烧、爆炸的原理与环境解读,消除其中的一种因素就能够阻止爆炸产生。助燃物氧气与空气的清理时最为艰难的,唯有从消灭火源与可燃物两个层面双管齐下才能够收到效果。(1)清除可燃物的有效措施①减少生产工艺中硫磺粉尘的浓度,让其无法达到爆炸极限(30克/立方米)。强化工艺中的密封性。从硫磺捣碎、储蓄情况入手,最大程度地保证密封化操作,让生产现场与库房的硫磺粉尘浓度能够得到控制。②强化通风排气与粉尘的清理了解硫磺粉尘的威胁,硫磺库房应使用全面通风与区域局部通风的方法,让硫磺粉尘无法汇集,减小硫磺粉尘在空气中的浓度;对生产现场与库房实施改进,强化通风排气效率,库房应增加窗门,改善通风环境;强化对硫磺库房、硫磺拆卸、投料、运输等地区的清洁力度,第一时间将汇集于设施、钢架、防卫栏杆、库房房顶、墙壁等位置的硫磺粉尘清除。(2)清除点火源的预防措施清除点火源是硫磺制酸工艺中预防爆炸事件最为有力的措施。参考硫磺粉尘的最小点火能量3mJ,爆炸下限30克/立方米,这两个数据较小、威胁程度大,所以,需要尽量消除点火源,强化火源的管理力度。①消除与管理火花电气设施与缆线应与防火防爆需求相符,避免形成电气火花、电弧火花等火源;在现场工作需要佩戴防爆服,使用铜质器具,禁止运用铁设备形成撞击火花;工作人员不能穿着能够形成静电火花的工作服进行作业。②消除与管理炽热事物熔硫磺的工艺是使用在迅速熔硫罐中,通过蒸汽管间接热化,将硫磺固态物消融位液态硫磺,液态硫磺的气温通常应管理在130-150摄氏度为最佳;蒸汽盘中的气温应管理在160摄氏度;假如液态硫的气温超出预期,应第一时间调节蒸汽压力,消除火灾隐患。工作现场应配备光照设备(例如卤钨灯),其表层气温因为灯具的功率不同而不尽相同。例如150W阶段,表层气温能够达到150-230摄氏度、200W阶段表层气温能够达到160-300摄氏度。所以,选取光照灯具阶段,需要权衡到这部分元素,避免汇集于灯具表层的硫磺粉遇热燃烧。③加强管理焊装、切割等工艺的力度高位焊装、切割,需要兜装火花的设备。乙炔与氧气反应时,火光的气温能够达到3100-3300摄氏度。焊装、切割洒落的焊渣气温能够攀升到数千度,因此动火工作需要申请《动火许可证》,使用高效、科学的预防措施后才能够工作,并在工作现场配备专门人员看护。④强化设施维检与作业的管理力度定时维护与清理电气设施、机泵等传动设备,保持的效果,避免因为机器摩擦而致使环境中硫磺粉尘遇热爆炸;定时使用人工除尘,设备现场应配备专业的除尘用具,每日清理地表、墙体与打扫死角位置的粉尘,从根源上杜绝爆炸源;库房与厂房区禁止火焰的使用,严禁没有防爆保护措施的机动运输车行驶。采用了上述措施,硫磺粉尘爆炸威胁将大幅度下降。然而,粉碎工艺自身的工艺特征,会形成数量庞大的粉尘。所以,硫磺粉碎应挑选成套设施工艺,有一定经济实力的企业要动用氮气维护。(3)安全管理措施①健全工艺流程与设施操作流程面对已有的生产工艺流程与生产设施,需要对其工艺流程、设施操作流程等健全与修正,遵照储存操作规程进行管理。②健全安全体制面对目前的生产工艺操作与设施保护现状,需要对安全操作流程、安全管理体制实施健全。健全应急处置方案与培训教育的管理体制。例如设施维修与用火管理、个体的保护等制度。强化对本企业的从业人员的安全教育,比如消防安全培训、操作安全培训、电气操作培训等。从业人员应认真学习我国相关危化品管理等方面的政策,要让持有合格作业证的人员担任对应的职位。③强化对员工职业安全卫生的宣讲力度,构建员工健康保护文档让员工形成优良的作业卫生习惯,形成自保理念,准确地运用作业保护装备,遵守规则,降低职业伤害。
结束语
化工生产工艺流程简述范文3
关键词:工业建筑; 特点;发展趋势
Abstract: The industrial architecture is inseparable with people's production and life. And the development of the industrial architecture reflects the social and economic change. In recent years, along with the changes of the social environment, the problems of industrial architecture design are increasingly prominent. The author, basing on years of design experience, describes the characteristics and design of the industrial architecture.
Keywords: industrial architecture; characteristics; cevelopment trend
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
建筑学是应用科学,建筑的目的是以技术和艺术手段创造预期的理想人工环境,使人类在从事特定的生产活动中得以舒适的生活和工作,因此建筑与社会、经济、历史息息相关。民用建筑与工业建筑因其使用性质不同,关注的重点不同,所以建筑的内涵也具有差异性。
由于民用建筑面对的是社会大众,更多的则是表现文化、美学的内涵;而工业建筑必须首先满足生产的要求,其外形经常超越大众所熟知的常规形式和固有类型,成为功能主义的典型,从而表现出极强的适应性、经济性和高科技的特征。实际上,由于生产工艺的不同使得相应的生产空间也不相同,因而所对应的建筑物(构筑物)大多数都没有约定俗成的建筑艺术造型、空间变化和建筑装饰的要求。根据工业建筑的这些特性,建筑师在设计中就应当从工艺流程、地域环境和使用要求着手,采用不同的建筑手法加以区别对待。
一、 现代工业建筑的一般特点
建筑师要搞好工业建筑的设计, 首先应明确对工业建筑形象创作的认识。工业建筑的空间形象一般受三个因素的制约:一是生产工艺流程对空间尺度的要求;二是规划部门的经济技术指标要求;三是社会对工业建筑的时代要求。其中第一点是最基本的,工业建筑是为生产服务的,它的艺术形象必须依从工业生产本身的功能,符合工艺流程的塑造。建筑对工艺只有绿叶配红花般地有机融合,才是建筑师创作工业建筑形象的正确态度。当然,这也不是说一切都得由工艺专业这个“龙头”拍板,而是各个专业都是在保证生产这个主题下共同塑造工业建筑的良好形象。其次,建筑师应当了解工业建筑发展中的一些特点。从工业建筑发展实践看,现代工业建筑大概表现这样几个特点。
1 工业化规模化
相对于民用建筑, 现代工业建筑的工业化更为突出。工厂预制化、现场装配化,材料规模化是现代工业建筑常见的施工方式。国内现在比较普遍采用的是钢结构厂房(以单层为主),由钢刚架与压型钢板墙及压型钢板屋面体系来装配厂房。与钢筋混凝土结构相比,其自重轻,跨度大,柱距灵活,承重构件截面小,安装方便,建设周期短。当今我国的钢产量已达上亿吨, 这就为钢结构的现代工业建筑发展提供了很有利的条件。
2 大体量大空间
大面积、大体量的联合厂房以其恢弘的气势,壮观的造型成为现代工业建筑的普遍现象。由于现代生产机械化、自动化工艺流程的进步,专业化系列设备的连续配置,厂房自然要长、要宽,尺度要大。同时多跨联合可以适应工艺流程的不断发展变化。
3 形象个性化
现代工业建筑形象作为企业的外包装,是吸引人才、宣传企业产品、树立企业形象的重要标志。现代工业企业的发展愈来愈重视自身的形象。产品质量固属根本,而工业建筑本身同样是企业重视的广告形象。因此,要求工业建筑的形象创作要表现出生产特征乃至经营管理理念和企业文化内涵,通过耸立着的建筑载体告之于社会。如我院正在设计的合加环保生产基地,业主一再强调要体现环保企业的形象及与众不同的个性化形象。
4 环境人性化
与以往人们印象中的烟飞声噪、古板单调的工厂气氛不同,现在的工业建筑空间环境已大为改观。厂区环境的绿化,厂房外观的清爽,厂房内部空间的开阔,内部组成与设计的生活化,文化内涵的渗入等等,促使今天的工业建筑日愈人性化。工业建筑空间环境不只是创造劳动与生产价值的地方,也是才智发挥、心理和谐、生活快慰、文化互应等共生的天地。如我院正在设计的合加环保生产基地,业主一再强调高品位的景观设计,在业主的支持下,我们充分利用横贯生产基地的城市排洪明渠,使其成为该基地厂前区一道亮丽的风景线。
二、现代工业建筑的形象设计
了解现代工业建筑的生产要求与发展特点, 是建筑师进行工业建筑形象设计的前提。现代工业建筑会随着时代的发展而不断变化,它的建筑设计与技术设计也应随之相应改变,并且会在实践中不断增加新的内容。此外,搞好形象设计还需要建筑师主动地发挥才智。
1 简洁美
工业建筑本身的体型(基本为矩形)为简洁美提供了先天条件。建筑师可以运用其简洁的体量创造单纯的美。工业建筑在简单的体块中可稍加变化,如在单纯大色块中局部变化色彩(如勾勒水平连续的檐部线条;重点入口处变化色块等);又如在长条块体中进行节奏与韵律的变化等。今天, 许多现代大型工业厂房大多集中建设在开发
区、城郊工业区,它们远衬山峦,近邻郊野,与自然景观相呼应。在表现简洁美的同时,借助于其他辅助建筑设施及环境因素的调整,沟通起人与机器尺度的联系,创造人与生产环境的整体和谐。
2 特性美
各类工业建筑自身的生产特性直接关系着不同工业建筑的形象。如要求高洁净条件的生产厂房,可以做成全封闭式的无窗厂房建筑,大片墙体创造出实体美;而采光要求较高的精加工之类的机械厂房,可以夸张其窗户或幕墙,表现透明的建筑美。
3 韵律美
有规律的变化和有秩序的重复所形成的节奏,能产生具有条理性、连续性为特征的韵律感。现代工业建筑存在很多重复的因素,可有意识地对这些构图因素进行重复和渐变的处理,能使工业建筑形象给人以更加强烈而深刻的印象。
4 材料美
现代工业建筑采用的结构与材料具有工业化、现代化特有的美。通过一些结构的外露,用力学的语言强调了工业与现代的美。某些钢构架、悬索显露于厂房外部,与建筑主体形象有机结合,不仅活跃了建筑,而且亦成为建筑艺术装饰构件,丰富了建筑层次与光影效果。采用钢结构,以玻璃、彩板、反射钢板等材料覆面的工业建筑,展现出特有的现代艺术形象效果。法国勒塞利尔一家采用波状反射钢板的工业建筑,镜子般的大片墙体反映周围环境景观,取得了建筑与环境协调对话的效果。
5 个性美
不同生产类别的工业建筑显现不同的建筑形象特征。以往那些传统的专业工厂模式曾给人很深印象, 如看到锯齿形天窗连续的厂房可能就是纺织厂。现代工艺的进步、工厂内部空间的变化,使厂房原有形象模式都有所突破, 体现现代工业企业个性的建筑空间形象已有新的多样性的开创。比较常见的是采用局部象形、象征、符号的
手法进行塑造: 如把厂区的某一建筑物或构筑物塑造成工厂的产品;或把厂区某一建筑物的空间形象塑造成产品标牌的象征; 又如在建筑墙体的显眼处标志出或在建筑外高架起企业的形象符号等等。
3.6 内涵美
由于现代工业建筑日渐人性化,生活与文化内容的融入,情感世界的拓展,使建筑内部组成更丰富了。与生产空间相关的多种辅助的生活与文化空间,都可能合一或相连地组合起来,如餐厅、休息活动室、展览室、参观廊、设计室、中庭、共享空间等等,以及更多内容的组合化。这已与传统单纯的工业建筑不同,实际上已发展成一种工业文化综合体。它标志着工业文明进步的新时代,人与生产的结合倾向于以人为本。一些工业建筑不仅是生产产品,同时也是工业文化的展示,成为文化博览的一部分。因此在建筑中还要考虑其开放性、博览性。20世纪80 年代,前苏联就把所谓“生产旅游”引入工厂。美国每年到底特律福特汽车厂的旅游参观者有50 多万人。工业建筑内涵的丰富带来其形象的多样性, 工业建筑的空间形象或许与文化建筑日愈模糊,日愈融合起来。
三、工业建筑设计的发展趋势
1生态化
人类与自然和谐共生,“可持续发展”思想已成为人们的共识,在此原则下,提出了生态建筑学的理念。有关工业建筑的各种生态化建筑的探讨,已从建筑理论的研究深入到建筑设计的实践中,并与新建筑形式创造性地结合在一起。对工业建筑区域的环境设计、节能、节地、环境保护、防止污染等问题给予了极大重视,并广泛应用。运用生态学中的共生与再生原则,结合自然并具有良好生态循环方面,将是工业建筑发展的主要方向之一。
2高科技化
工业建筑在本质上应是先进科学技术的主要载体,其设计指导思想不能只局限在形式美、图形美上,而更要重视高科技的掌握及应用。
在科技应用方面,工业建筑设计的新动向也越来越多地表现在:①采用高新技术及设备以满足现代生产工艺、现代化管理、科学技术快速发展的需要,满足生产产品微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化等要求;②采用新结构体现技术美,在满足现代生产工艺的同时,达到结构美和建筑与空间形象美的统一;③利用高科技信息技术,合理设计物流、人流及信息流,特别在信息流方面,体现越来越充分;④利用高科技材料,提高工业建筑的灵活性、通用性和多样化的要求等。
3节能省地
工业建筑设计历来就很重视设备节能,利用自然通风,利用自然采光。但工业企业合理提高建筑密度,发展节能省地型的工业厂房,严格控制新增工业建设用地,并加强监督和监管,仍是今后工业建筑设计面临的重要任务。
4人性化
化工生产工艺流程简述范文4
【关键词】石油化工装置;安全管理;HAZOP分析
对于石油化工装置而言,在生产、传输、使用等环节对易燃易爆的石油化工产品进行使用和处理,存在着潜在危险性,因此,安全管理问题在石油化工装置中的作用越来越大。危险与可操作分析(HAZOP)可有效的分析石油化工装置使用过程中危险因素,以预防和控制安全事故的发生,其常被作为石油化工企业安全管理的一项重要安全策略[1]。
1 HAZOP技术介绍
危险与可操作分析(HAZOP)最早是由英国帝国化学公司在上世纪70年代开发的一种专业化水平高,可定性评价的技术。其主要是对使用装置中人为操作过程、工艺设计方面进行分析,并将危险源识别出,是一个专业性的寻求危险源的分析工具[2]。近年来,经过各国对HAZOP技术的不断改进和完善,HAZOP的应用领域也不断扩大,成为当今各国化工工艺危害识别中应用最广泛的技术之一。
HAZOP分析主要由工艺、设备、安全等技术人员按各方面要求,对各分析节点进行系统研究,将由于偏离设计工艺条件的偏差而造成的可操作性和潜在危险性等问题分析出来。HAZOP在各化工装置生产和改造中的分析应用,可有效的分析出装置的可操作性、危险性,同时寻求出过程中的薄弱环节和潜在危险因素,并有针对性的对各危险源给予控制和解决方法,从而预防和控制危险事故的发生,极大的提高了装置使用的安全性,对化工企业实现安全生产具有重要的现实意义。
2 HAZOP分析过程[3]
(1)组建HAZOP分析小组,建立一个由工艺、设备(仪表电气、DCS、管道设备等)、安全等方面具有专业技术经验人员组成的科研小组,并且任命经验丰富、专业技术水平高、具有一定分析能力的人员为组长。
(2)前期准备工作,进行分析前,对HAZOP分析的对象、范围和目的进行明确。分析以装置分区内容为对象,以液位、温度、密度、压力等工艺参数影响系统的后果为研究范围,以针对装置运行或改造中出现的问题而提出相应解决措施和方案为研究目的。分析前通过对资料的收集,掌握工艺参数、设备参数及操作规程要求,为进一步分析工作奠定基础。
(3)分析流程,HAZOP分析工作主要是通过组织会议方式完成,会议由组长主持,会议首先由组长对工艺流程进行简述,再依据工艺分析具体要点,将系统划分为多个单元和节点,对各单元和节点的状态和工艺参数予以确认。然后小组各组员以正常的操作条件和工艺参数为基础,分析各个单元和节点,寻求出其中典型的偏差,并对偏差造成的因素及后果进行分析确认,进而对相关问题提出相应的解决方案和措施。在实际应用中,常采用引导词法(偏差=引导词+工艺参数)对偏差进行确定,而得到的分析结果有造成偏差的因素、影响结果、预防安危险方案、措施。
(4)采用图形化分析方法,在进行HAZOP分析中,借助CAH软件对结果进行整理和指导。通常情况下,前期通过组会将系统各节点中出现的偏差,因素、影响结果、方案措施等进行分析后,再通过CAH辅助软件对结果进一步详细分析整理。CAH软件特点是通过独具特点的自动推理技术和图形化技术将HAZOP分析结果更加深入的指导和探寻,同时将流程中危险信息有效的识别出来。
HAZOP分析,对装置的可操作性、危险性从安全因素方面进行了整理和归类,将装置内工艺、设备、操作等方面的安全隐患有效识别出来,从而提高的整体装置的安全水平。在具体实践分析中,通过HAZOP分析可将装置的安全管理经验汇总起来,为后期装置的运行和管理提供了实践基础,对企业整体安全生产起到积极的指导作用。CAH软件的应用,将HAZOP分析结果更加形象、更加直观、更加快速展现出来,提高了充分利用效果,为后期与DCS联机使用奠定了坚实的基础,有利于企业的安全生产。
3 HAZOP分析特点
(1)分析结果的重复利用性。HAZOP分析对提高石油化工装置使用安全性具有明显效果。将HAZOP分析结果与CAH软件相结合,则可将分析会议的细节通过图形方式记录并保留下来,这样就可以将装置专家们多年积累的经验和技术知识有形的传承下去。保留HAZOP分析报表及专家分析的图形化因果关系模型后,后期在针对该装置进行分析时,仅仅进行局部修改,再完成自动推理,即可得到新的分析报表。
(2)可有效提高装置资料的管理水平。HAZOP分析前期所进行的相关图纸、信息以及操作规程的搜集工作,有利于专家对工艺流程、工艺变更事项、工艺运行特性、操作规程等情况进一步的掌握和了解。在对设计理念、图纸资料以及设备运行方案充分了解的基础上,进行小组讨论时才能够更加全面、更加通顺、效率更高。可见,对HAZOP分析进行准备的工作,具有提高装置资料管理水平的效果。(3)具有全程性跟踪分析结果实施情况的特点。HAZOP分析小组的组建,在对分析结果实际实施情况进行全程性的跟踪和监督,有利于对分析发现的问题进行合理处理并文件化归档,从而确保了石油化工装置生产运行的安全性。
(4)针对潜在危险源,可提出科学有效的预防和控制措施。HAZOP分析不仅仅对装置内存在的安全隐患进行寻求和识别,同时其根据装置内存在的潜在危险源,提出科学有效的预防和控制措施。通过提出科学合理且可行有效的建议,企业在较小的范围内对安全隐患进行整改,即可提高装置生产运行的安全性。
4 结语
HAZOP分析作为当前石油化工装置的具有专业性寻求危险源的分析工具之一,其对生产工艺参数、原材料选择、危险源预控措施等方面都进行了较深刻的研究,以达到对每个潜在危险提前预知的目的。通过HAZOP分析,及时发现生产和改造中存在的安全隐患因素,并提出相应的解决措施,为整体装置的安全运行提供了重要保障。
参考文献:
[1]陈勇,赖小林.HAZOP分析方法及其应用最新进展[J].安全与环境评价,2013(4).
化工生产工艺流程简述范文5
【关键词】 变压吸附 提氢 脱硫 脱氧
1 工程简介
山西某氮肥厂原装置利用焦炉煤气年产18万吨合成氨、30万吨尿素,由于该厂所在煤化园区内焦炉煤气富裕,为利用该部分多余焦炉煤气,进一步优化生产工艺,降低能源消耗,提高经济效益,决定对原1830装置实施焦炉煤气综合利用挖潜改造项目。采用变压吸附提氢、富甲烷气补入现有转化系统的工艺技术,新建一套焦炉煤气变压吸附制氢装置和合成氨系统,新增焦炉煤气脱硫塔、压缩机、脱萘塔、吸附塔、合成塔、合成废锅等主要设备38台(套),形成年新增合成氨4.8万吨、尿素8.58万吨的生产能力。变压吸附(PSA)技术是近30多年来发展起来的一项新型气体分离与净化技术。进入70年代后,这项技术被广泛应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。该厂采用预处理+变压吸附+纯化工艺为核心的变压吸附提氢装置生产纯度99.999%的氢气供合成氨用氢。该装置于2012年7月投料生产,装置运行至今,运行效果良好。
2 工艺原理
2.1 变温吸附脱萘原理
对萘的净化处理,充分利用萘及其聚合物本身具有的升华和挥发的特性,采用复合吸附床层的一层装填有聚合功能的小颗粒中孔径专用吸附剂,萘及不饱和烃能在吸附剂内外表面发生聚合反应,生成分子量大的聚合物而被从焦炉气中分离吸附下来,此聚合物在升温时,又分解并直接升华再生出来。变温吸附是采用提高床层温度来实现再生的循环工艺,装置中活性炭与焦炭吸附一定时间后,由于煤焦油和萘吸附在焦炭和活性炭外表面与空隙内而使吸附剂失去吸附能力,从而达到饱和,失去脱萘能力,此时需要进行活性炭和焦炭的再生,除去其表面与空隙内吸附的萘、苯、焦油及少量单质硫,恢复其吸附及脱萘能力。
2.2 PSA制氢原理
吸附剂在一定温度下和一定的压力下对不同的气体组分的吸附容量不同,且吸附剂的吸附容量具有随气体压力的升高而增大,随气体压力的降低而减小的特性,利用这一特性,在较高压力下吸附剂床层对气体混合物进行吸附,容易吸附的组分被吸附剂吸附,不易吸附的组分从床层的另一端流出,当吸附达到一定程度时,降低吸附剂床层的压力,使被吸附的组分脱附出来,从床层的另一端排出,从而实现了气体的分离与净化,同时也使吸附剂得到了再生。
3 设计参数
3.1 设计规模
3.2 原料气条件
3.4 装置界区(如图1)
4 工艺简介
根据焦炉煤气的组成、产品氢气的质量指标的要求和对解析气指标要求,本装置工艺流程由预处理工序、(压缩工序)除油工序、变压吸附工序、氢气纯化工序(精脱硫+脱氧)组成。分别简述其流程如下:
4.1 预处理工序
4.1.1 粗脱
粗脱单元是由三台粗脱塔组成,可以二台运行,一台备用;也可以一台运行,二台备用;必要时可以三台粗脱塔同时运行。其工艺过程如下:
来自界外的压力约为20KPa的焦炉煤气自塔底进入粗脱塔,其中2台处于吸附脱萘、脱苯、脱焦油等杂质状态、一台处于再生状态。三台粗脱塔交替工作实现焦炉煤气的初步净化。
粗脱塔的工作过程包括:吸附过程、加热脱附杂质、冷吹降温
4.1.2 精脱
来自粗脱的焦炉煤气进入压缩机一段入口经压缩机压缩至~0.105Mpa.G由一级出口进入除油塔经除掉夹带的微量油后进入精脱单元。焦炉煤气由精脱塔的下部进入,依次通过萘、苯、氨、硫化氢的专用吸附剂床层,萘、苯、氨、硫化氢等有害组分被各专用吸附剂的发达孔系所吸附,从而使焦炉煤气得以精制净化,净化后的焦炉煤气从精脱塔的顶部出来直接去压缩机二级入口。
精脱工段由三台精脱塔组成。 其中,3台精脱塔有2台处于吸附状态、1台处于再生状态。当处于吸附状态的吸附塔吸附饱和后即转入PSA富产解吸气对其加热再生的过程。过程包括吸附、逆放回收、升温再生、冷吹降温、终升5个过程,这5个过程在程序控制下自动切换。可根据实际调试确定程序自动切换周期。
4.2 除油工序
本工序主要由2台除油塔组成,2台除油塔并联操作,交替轮换使用,一台投运时,另一台更换吸附剂备用。
来自压缩工序压力为2.0MPa(G)、温度35℃的焦炉煤气进入除油工序后,自塔底进入除油塔,脱除焦炉煤气中的油和焦油等杂质。
4.3 变压吸附工序
来自除油工序压力为2.0MPa(G)、温度35℃的焦炉煤气,进入PSA提氢工序。本工序由8个吸附塔、2个顺放罐、1个氢气缓冲罐、1个解吸气缓冲罐和1个解吸气混合罐组成,其中两个吸附塔始终处于同时进料吸附的状态,其工艺过程由吸附、三次均压降压、顺放、逆放、冲洗、三次均压升压和产品最终升压等步骤组成。
8个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作(始终有2个吸附塔处于吸附状态)即可实现气体的连续分离与提纯。
4.4 氢气纯化工序
4.4.1 脱硫工序
目的:经过变压吸附后焦炉煤气中硫已完全脱除干净,但是为了更好地保证后续合成催化剂的使用寿命,在变压吸附工序后设置脱硫工序。
本工序主要由2台精脱硫塔和手动阀门组成,2台脱硫塔并联操作,交替轮换使用,一台投运时,另一台更换脱硫剂备用。
本工序的精脱硫剂是活性炭类复合脱硫剂。能够有效地脱除氢气中微量的有机硫和无机硫。
4.4.2 脱氧工序
目的:本工序的目的就是将从PSA工序或脱硫工序来的氢气中的氧脱除小于1PPM以下。
来自脱硫工序的温度约为35℃,压力约为1.9MPa(G)的氢气进入常温脱氧塔,在其中装填的新型常温Ba催化剂的催化下,氧和氢反应生成水,然后经冷却器冷却至常温经气液分离器分离后去高压机入口。
5 运行情况
5.1 运行数据
原料气流量:25000Nm3/h。原料气成分见表1。
产品氢气流量,目前装置产氢瞬时流量平均在12800Nm3/h,装置氢气回收率约为87%,高于设计要求的86%。
产品氢气纯度,产品氢气纯度为99.999%。其中氢气中的CO平均为1.26ppmm,CO2平均为2.03ppm,O2含量平均为0.7ppm,低于O2+CO+CO2≤10ppm的技术要求。具体成分见表2:
5.2 运行中问题
运行初期,由于精脱硫剂在生产过程中使用了碱洗工艺,导致吸附剂微孔吸附了空气中的酸性气体CO2,当变压吸附出来的合格氢气通过该吸附剂时,残留的CO2混入氢气中,从而导致最终产品氢气CO2超标。在连续置换两天后,吸附剂微孔中的CO2被解吸出,产品氢气CO2含量合格。
5.3 该工艺具有以下优点
工艺流程简单、原料适应性强;操作弹性大,可以在30~110%的弹性范围内稳定生产;自动化程度高,PSA单元全部采用计算机自动控制,完全无需人工操作和干预;开停车时间短,通常开车2小时就可以得到合格产品气;操作成本低,由于PSA单元无溶剂等辅助材料消耗,且电耗很低;无三废排放,对环境不会造成污染,因此环境效益明显;投资和运行维护费用低。
化工生产工艺流程简述范文6
关键词:化工工艺;设计;安全危险
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
化工工艺里有着较大的危险性,因此对化工工艺设计实施识别与控制是化工企业安全保障的基础。当前我国的项目识别和控制己经使用和完善了数年,达到了较为利学健全的体系与模式,然而在化工工艺设计的安全识别里,尚未出现一致的识别控制方法。
一、化工工艺设计简述
从理论上分析,化工工艺设计分为不同的类别,主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。它们在化工工艺的实践中分别发挥着不同的作用。理论上而言,工艺流程图是根据根据工艺计算绘制而成的,将其参数传给设备专业,将其有关控制方面的参数传给自控专业仪表进行选型,进而完成最初的设备布置图,交由管道部门进行管道配置,并制出管道布置图纸,这就是化工工艺设计的主要内容。在整个设计过程中,化工设计人员必须贯彻落实化工设计的基本原则和基本精神,尤其是在细节方面。不仅要做到符合设计的基本原则和基本精神,还要灵活运用到实际中,不对生产造成影响,最终达到安全、高效的生产运转。化工材料根据不同的危险程度,共分为五级,这是由化工产品自身的性质和数量所决定的,并以此危险程度来确定防火间距和防爆等级等内容。 因此,化工生产中,安全永远是第一位。
二、化工工艺设计的安全识别控制现状
1、化工设备的危险识别控制
因为化工设备里蕴含着一定的危险因素,各国的研究单位都对化工设备里的腐蚀、易燃、毒性等危险性的识别进行了许多研究,因为定量计算来鉴定危险程度的方法,能够对化工设备的危险性做出直观的分级,因此它受到了较大的普及与应用。
2、安全防护设施的安全性能
化工工艺实际在进行实际操作时,往往会有违背正常运转状态的问题,比如造成高温、气压过高的情况。在实施安全识别时,都着重注意安全防护措施,比如排泄阀、隔离带、通风口、防护服等设备的配置。这也是化工工艺的最后一道危险控制屏障。
3、逆向工程被广泛地应用到新产品的开发中
当前的化工工艺,如设计、仿制、质量分析检测等众多领域。逆向工程有着很多的优点。例如,它能够缩短产品的设计与开发周期,加快产品的更新换代速度;降低企业开发新产品的成木与风险;加快产品的造型和系列化的设计。在实际应用领域中,逆向工程在化工产品制造中发挥了很大的作用。因此,安全危险的识别与控制要关注逆向工程这一块。
三、加强化工工艺设计安全控制的措施
1、设计人员必须要充分了解各种原材料的性质
根据所使用的物料、中间产品、副产品及产成品的危险特性,设计安全措施。按照国家标准《危险货物品名表》GB12268的分类和国家安监总局编制的《危险化学品名录》规定,把危险化学品分为类,包括:①爆炸品②易燃气体和有毒气体③易燃液体④易燃固体、自然物品和遇湿自燃物品⑤氧化剂及有机过氧化物⑥有⑦放射性物品⑧腐蚀品。每一种有其主要的危险特性,但也有一此同时具有两种危险特性,如:氨气,既是有毒气体,有时易燃易爆气体。浓硝酸,既是腐蚀品,又是强氧化剂,等等,设计人员必须全面掌握它们的危险性。在设计中,必须准确掌握每一种化学品的危险特性}技术参数,并用于设计,如易燃气体和易燃液体的挥发性气体,要掌握它的爆炸极限值,在工艺上,使得其生产在爆炸极限值范围外面来生产,如甲醇蒸汽的爆炸极限值为6%-44%,当我们使用甲醇为原料进行生产时,就必须在6%以下的浓度,或44%以上浓度进行生产,否则,很容易产生爆炸。而对易燃液体,就必须掌握它的闪点和自燃点(自燃温度);对有就必须掌握它的最低容许浓度和接触限值等。
2、根据不同化学反应类型,加强对化工工艺路线各个环节的安全设计
化工产品生产上具有连续性,整个工艺路线是一个系统,对这个复杂的系统来说,该工艺路线上的各个环节的安全控制都是非常必要的,任何一个环节发生了设备故障,都会影响整个生产路线,使其发生中断甚至破坏。因此,为了保证工艺路线的安全性。必须要做到以下两点:
2.1坚持本质安全的理念,在工艺选择中,尽量采用低危险性的物料和反应方一式,选择最为安全的工艺路线。化工工艺设计时往往有多条路线供选择,在路线选择时,(一)选择使用危险化学品最少的那条工艺路线,这样就可以提高其安全性和可靠性。比如,由FeCl2生成FeCI3,的工艺,可以有两条路线,一条是FeCl2+C12->FeCl2,另一个工艺是FeCl2+O2->FeCI3,,前一个工艺使用到剧毒的氯气,而后一个则用氧气,大大提高了安全性;(二)选择最安全的反应合成工艺,如在选择聚合工艺时,可以有溶液聚合,熔融聚合,悬浮聚合、水性乳液聚合等方一式。为了安全,就应该尽量选择悬浮聚合和乳液聚合的反应方一式。
2.2要加大对该工艺路线上各环节的安全设计。包括投料配比,投料速度,搅拌速度,加热温度、速度,引发剂加人,反应时间控制,冷却系统、泄压装置、紧急卸料、尾气排放处理、反应终止剂紧急加人系统等等,都要考虑周全。
3、对化工工艺反应装置的选择和安全设计
化工产品生产,有很多反应类型,如置换反应、取代反应、裂解、聚合、氧化、还原、缩合反应等等,每一种反应都有不同的特性,有此是放热反应、有此是吸热反应,有此需要引发剂,有此需要催化剂,有此反应较慢,有此反应非常激烈,每一种化学反应,要使其处于可控状态,防止出现因反应不可控而造成超温、超压、甚至化学爆炸的情况。因此反应装置的选择,应根据不同反应类型的特点,设计或选择不同的生产装置。同时,反应装置类型也很多,如:按物料的投料流程可以分为间歇式或连续式,按反应器自身结构的不同,可以分为多种形式,如管式反应器、塔式反应器等。这此反应器可以满足不同的化学反应需求。在反应装置设计时,要充分考虑整个生产工艺的适应性和安全性,要选择合适的反应器类型。其次,反应装置的设计,在化学反应器设计时必须要充分考虑不同化学物质的反应条件。特别是对一此反应速快、放热量大的反应器的设置,要在设计上充分考虑避免反应失控的问题,为此,需要有紧急冷却系统、反应终止系统,同时,还可以采取保护措施来控制反应,比如在聚合反应生产中,在物料内加人一此阻聚剂,这样就可以达到抑制反应速度的目的,此外,可以通过正压操作来达到阻止外部空气进人设备内部的目的,避免反应策内发生燃烧、爆炸。对于一此高温高压反应的装置,应做好高压容器结构的安全设计,化工工艺设计中,高压容器的安全设计是非常重要的。必须要保证高压容器的结构强度和结构的严密性,其次,要做好泄压安全措施,设置安全阀、爆破片、紧急排放系统、回收系统等。避免压力容器发生爆炸。
结束语
综上所述,对化工工艺设计来说,本质安全的理念是前提。对物料、产成品理化特性的掌握,对反应工艺特点、危险性的熟识是关键,同时,还要熟识化工工艺安全技术措施,了解及采用现代化的控制技术。此外,化工工艺设计,还必须严格按照国家相关法律法规,按照国家和行业相关的技术标准和企业的生产要求进行设计,并在设计方一案完成后对其进行反复的审查和实验验证,才能够及时发现设计中可能存在的缺陷,做到工艺设计安全。
参考文献
[1] 周德红. 化学工业园区安全规划与风险管理研究 中国地质大学[D]. 2013.1