第2章 工艺流程设计
工艺流程设计和车间布置设计(包括设备布置和管道布置)是车间工艺设计的两个重要内容,它们是决定车间(装置)基本面貌的关键性步骤,对设备和管道设计等单项设计也起着决定性的作用。
工艺流程设计的主要任务有两个:①确定生产流程中各个过程的具体内容、顺序和组织方式、操作条件、控制方案,确定“三废”治理方案,确定**生产措施,达到加工原料以制得所需���品的目的;②在工艺流程设计的不同阶段,绘制不同的工艺流程图。工艺流程要求以图解的形式表示出在化工生产过程中,当原料经过各个单元操作过程制得产品时,物料和能量发生的变化及其流向,以及采用了哪些化工过程和设备(包括化学过程和物理一化学过程及设备),再进一步通过图解形式表示出化工流程和计量控制流程,即管道及仪表流程图。
为完成上述任务,在正式开始工艺流程设计前必须进行工艺路线论证,当工艺路线和产品规模确定之后,即可开始设计生产工艺流程草图,并且随着设计工作的深入,物料计算、能量计算、设备工艺计算的逐步展开,工艺流程草图也要由浅入深地不断修改、完善。工艺专业人员根据工艺流程草图及物料衡算计算结果,绘制物料流程图,*后工艺系统专业人员根据工艺流程图(PFD)、工艺控制图(PCD)、物料平衡表及工艺操作要求、说明等资料绘制并完成管道及仪表流程图(PID),该图是设计专业人员进行管道设计的主要依据。
正因为生产工艺流程设计过程非常复杂,在各个方面相互联系,因此它不可能一次设计好,而是*先设计,几乎*后完成;同时需要由浅入深,由定性到定量,分成几个阶段进行设计,*后才能完成。 在20世纪90年代以前,我国高等教育是“精英教育”,随着高校的扩招,我国高等教育逐步转变为大众化教育。“十一五”时期,我国高等教育的毛人学率将达到259/6左右,如果大学的人才培养仍然按照“精英教育”模式进行,其结果:一是有些不擅长于逻辑思维的学生学不到感兴趣的知识而造成教育资源浪费;二是培养了远大于社会需要的众多的研究型人才,导致培养出的人才不能满足社会的需要。要解决这一问题,高等教育模式必须进行改革。社会更需要的是应用型教育,经济建设更需要的是应用型人才。因此,应用型本科教育是高等教育由“精英教育”向“大众化教育”转变的必由之路。
应用型本科教育的特点在于应用,在人才培养过程中传授知识的目的是应用而不是知识本身。这就需要应用型本科教育更加注重实际工作能力的培养,使学生的潜能得到极大发挥,满足职业岗位需要。
在21世纪,作为关系国民经济发展的重要工程学科之一,化学工程与工艺专业的教育观念也急需根据学科的发展和社会对应用型本科人才的需要进行转变:
1.从狭窄的专业工程教育观念转向“大工程”教育观念,树立“大工程教育观”(大工程观是指以整合的、系统的、再循环的视角看待大规模复杂系统的思想);
2.从继承性教育观念转向创新性教育观念,树立“创新性工程教育观”;
3.从知识传授型教育观念转向素质教育观念,树立“工程素质教育观”;
4.从注重共性的教育观念转向特色教育观念,树立“多元化工程教育观”;
5.从本土教育观念转向国际化教育观念,树立“国际化工程教育观”。
教育模式和教育观念的转变和改革,*终都要落实在教学内容的改革上。因此,教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会和化学工业出版社组织编写和出版了这套适合应用型本科教育、突出工程特色的新型教材。希望本套教材的出版能够为培养理论基础扎实、专业口径宽、工程能力强、综合素质高、创新能力强的化工应用型人才提供教学支持。