怎麼設計化工流程圖?
因為要參加三井杯化工競賽,確定了C8異構化工藝製取對二甲苯,可是在網上卻找不到流程,大概都是商業機密?無奈只能自己設計了,不過現在還是一竅不通啊,有沒有知乎大神指導一下如何設計一份化工流程?需要哪些知識?有哪些規範?舉個栗子最好啦~
唔首先,你有這個反應相關的數據嗎?比如它是用什麼催化劑的,反應的條件(溫度和氣壓),反應的轉化率是多少,生成有哪些產物,百分比分別是多少?
找到這些數據後就可以通過模擬軟體HYSYS或Aspen來模擬整個過程了。
我個人覺得是一個PFR的reactor,可能要加recycle stream提高轉化率。最後生成的應該是一個mixture stream,然後需要通過distillation column精餾。
哦~事先要先畫一個PFD哦~考慮一下怎麼進料,怎麼出料~應該要pump啦~storage tank啦~什麼的。
HYSYS/Aspen可以給你提供distillation column的一些基本設計參數,比如有多少層tray,直徑多少,up和bottom outlet的flowrate等。有了flowrate和pressure就能設計pipeline的diameter啦,具體參考Coulson Richardson的Chemical Engineering Design Volume 6。
確定了這些參數呢,下一步就是畫PID圖啦。以distillation column為例,主要考慮的是:
各項參數(column直徑、pipeline直徑、column壁厚、pipeline壁厚,等)
控制系統(level control、pressure control、temperature control、flowrate control,還有應急的pressure relief等)畫圖可以用Microsoft Visio。或者Aspen也可以畫吧~(抱歉我用的模擬軟體是HYSYS……)整個流程可以分成幾塊大家分工做,但最後還是要整體考慮一些問題,比如heat integration和cross-area的安全問題(例:distillation突然發生了壓力異常,有沒有能有效使前面的反應停下來的控制?)。可以用HAZOP的方法來assess這些potential risk……
順帶一提,我大學畢業設計是用小麥製造生物丁醇。當時六人一組,每人負責一塊流程,做了一個多月。我只做了distillation column的設計一塊……所以以上只是我個人一些非常淺薄的想法。鞠躬~我去,這個問題好大。。留著以後慢慢答。
自己設計pid,那開玩笑了
億圖或VISIO
找設計院吧。完整的流程圖要一個人來完成難度是不是太大了
創新,自己琢磨
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