『壹』 石油化工實驗室設計方案怎麼做
油化實驗室設計建設方案SICOLAB,如下
1 石油化工實驗室設計總體要求
1.1 石油化工實驗室設計原則
1)設計必須貫徹執行國家現行的有關方針政策和法規,做到技術先進、安全可靠、經濟合理、確保質量、節省能源和符合環境保護的要求。
2) 以人為本,以 「經濟、實用、安全」為出發點,在滿足電網安全經濟運行的前提下應力求精簡節約,降低工程投資。
1.2 石油化工實驗室選址要求
1)應具有水源、電源、信息交換、消防安全保障的條件及措施。
2) 應避開雜訊、振動、電磁干擾和其它污染源,或採取相應的保護措施。對工作自身產生的上述危害,亦應採取相應的環境保護措施,防止對周圍環境的影響。
1.3石油化工實驗室建築裝修要求
1)規劃面積指標應按 《科研建築工程規劃面積指標》的規定執行。油化實驗室分簡化分析室、色譜分析室,面積不宜低於40m ,凈高不宜低於2.8Om ,設置空氣調節時,不應低於2.4m ,窗檯高度一般應≥0.9m ,房間窗地面積比不應小 於 1:6。
2)應配置相應的貯藏室,儲藏室應設置在背光通風的位置,不應留太多窗,最好居高布置,窗下沿距地面2m 為宜。油化實驗室應考慮緊急疏散的問題,實驗室門寬度不應小於1m 並設有安全門,高度不應小於2.1Om。實驗室內通道要求順暢,防止發生危急情況時,出現通道堵塞現象,設計時常用島型、半島型、L字型、u 字型等實驗室布局方案。主通道、兩個中央台雙面操作,間距大於1.5m,邊台單向距離大於1.3m。
3) 實驗室要滿足防火、防潮、防腐等要求具備通風、凈化、消毒、無菌等功能;地面應堅實耐磨、防水防滑、不積塵,且具有耐酸、鹼腐蝕的性能;牆面應光潔、無眩光、不起塵;實驗室不宜吊頂。宜利用天然採光,且盡量避免陽光直射,實驗室應考慮預留排風管道及獨立的排污管道,對試驗產生的有毒有害氣體液體要做到二次處理排放,達到排放標准。
1.4 石油化工實驗室總體布局
實驗室中央通常設置中央實驗台,台上設置試劑架,中央實驗台的縱向側面或中間設置洗滌台 (洗滌台設置靠近水源)。中央實驗台的正向和縱向一側設置試驗邊台、試劑架、組合架、吊櫃等,另一側靠牆設置通風櫃 (通風櫃的位置應便於通風管道的連接)、乾燥架、葯品櫃、器皿櫃。大門的左側通常放置安全設備,洗眼器、滅火器等。試驗台與側牆之間的凈距不應小於 1.20m,與大門的凈距不應小於1.20m。
2 實驗室氣路的設計
1) 石油化工實驗室常用氣體為氫氣、壓縮空氣和氮氣。有條件的應遠離工作點設計具有防爆性能的氣體存放室,沒有條件的需設置帶有全自動報警功能的氣瓶安全櫃存放。由氣瓶室引入的氣路,主要的控制閥門和減壓閥門都安裝在實驗室外。實驗室氣體管路主要材質為不銹鋼,安裝在天花板下方,沿著牆走,這樣便於檢查和維修。此外,中央試驗台氣體管路的引入通過服務柱;所有的氣體管路在工作台上有合適的控制閥門和相應的取氣口,便於操作;所有氣體管路的連接採用無縫焊接。壓縮空氣氣體在管路上有個過慮雜質和水分的凈化裝置,易燃排氣管路不能並在一 起,盤管由不銹鋼材料製成,有足夠的韌性。減壓閥要有標示,標明壓力釋放級別。所有閥門、調節裝置、壓力表都由高質量的不銹鋼製成,所 有氣體管路有合適的接地保護措施。
2)氣瓶櫃的技術要求為鋁型35×35框架,櫃門、側板採用金屬冷軋板,均用環氧樹脂粉沫噴塗,內設可活動的氣瓶抱箍,便於氣瓶的更換和移動。地腳為不銹鋼螺絲、尼龍罩蓋、橡膠底座組合結構,可調節高度為0—0.3m。配置了氣體泄漏報警、溫度數字指示、氣體泄露時自動排放。具有防爆、阻燃等功能。
3) 石油化工實驗室應按照房間大小比例設計相應數量帶逆風閥的換氣扇,使空氣流通順暢,保持清潔。每個房間都要設計帶有過濾裝置的通氣孔,如果是帶有室內走廊的房間也可在門窗上設百葉窗,尺寸按照排氣量比例關系計算。
3 實驗室水電設計
1) 石油化工實驗室上水管採用常用的PVC材料,下水採用PVC或陶瓷,最小坡度不小於5度,下水管路設計二次蓄水裝置,使消毒凈化達到標准排放。下水管路應設計獨立迴路,不宜與衛生間等其它下水道連通。
2) 實驗室電源採用38OV 交流三相五線制電源和220V 交流單相三線制電源,採用銅芯BVR、BV 電線,線徑、斷路器大小按照用電容量計算。較大負荷電器單獨設迴路,並設計相應自動保護開關。貴重儀器、精密儀器電源,設計交流穩壓裝置或設隔離電源,以確保儀器安全可靠運行。實驗室應有可靠的接地裝置,所有插座,設備外殼都要良好接地,確保人身安全。合理設計空調、照明及電加熱裝置,確保實驗室溫度、濕度和照明安全可靠。
4 實驗室通風設計
1) 排風系統工程是實驗室建設的關鍵。通風氣體管道應符合防火,防爆,防腐,防泄漏,防雷擊等安全要求,並通過綜合降噪、優化管系,優化風機和氣流組織等措施,保證通風排毒系統在安全狀態下運行。排風管的材料首選為FRP無機樹脂材料,也可用PVC材料或PP材料,風管內壁應製做粗糙面,可減少風流雜訊,直徑25O—50omm,按照排風量要求確定尺寸。
2)風機的選擇一般為FflP防腐風機。單台通風櫃可選擇軸流風機,雙台通風櫃可選擇斜流風機,多台通風櫃或需要排風量較大時採用離心風機。同時也可以考慮屋頂設置風機,選擇同上。防腐風機應安裝在室外屋頂,出風口設防雨、鳥罩,還需減振器、逆風閥、消音器。如果實驗室是空調房間安裝通風櫃,應合理設計補風裝置,以避免浪費能源。
5 試驗及辦公設備的選擇
石油化工實驗室辦公設備應配置中央試驗台 (含洗滌池、試劑架)、試驗邊台、通風櫃、葯品櫃、器皿櫃、試驗凳,無單獨氣瓶室的應配置帶報警裝置的氣瓶櫃。試驗台應能達到耐熱、耐腐蝕、耐油且承重性較好的要求 (要求承重在5Okg以上)。試驗台的桌面材質可選實心理化板、環氧樹脂、全鋼、全木、陶瓷等,其耐高溫、耐腐蝕、耐油污及照價等綜合性能各有優劣,試驗台以選用陶瓷桌面,鋼木櫃體的較為理想,但造價較高。選用陶瓷檯面應符合GB/Tl7657—1999的試驗要求,櫃體為鋼木結構,配備專用電源插座和管路,滿足耐高溫、耐油、耐強酸強鹼、耐磨,單位面積承重在60kg以上、吸水率小於O.005%、無輻射等健康環保的要求;隔板採用l8mm 厚的三聚氫氨板,經優質2ⅡunPVC 膠加熱熔封邊防水處理;鋼架採用6Omm ×40mm ×2mm 方鋼,經酸洗、磷化,環氧樹脂烤漆處理;拉手採用不銹鋼拉手、DTC鉸鏈,地腳可調。
6 實驗室環境控制
建立實驗室管理制度,作好實驗室的衛生、安全等管理工作,確保實驗室良好的工作秩序,油化室負責人對實驗室秩序進行日常監督檢查。建立實驗室的管理台帳,帳、卡、物相符。執行單位資產管理制度,停用的設備應辦理相關手續。
『貳』 化工小試實驗室該如何設計
一般就是理化部分,放一些實驗台,加上水,有氣體的位置放上通風櫃或者萬向排氣罩就好了
妖久遙遙無 巴巴留無領 扣扣上扣,
『叄』 化工設計程序的主要內容
首先要確定你是做什麼設計,工藝?配管?還是其他?
一般首先確定流程,計算設備型號,計算管徑,確定流程,繪制平面布置圖,提設備條件,可以提向儀表提儀表條件,向廠家提動力設備條件,設備回來之後配管,提土建條件,做管架,畫預埋件,管口方點陣圖等,最後統計材料,完了之後出圖。。!
『肆』 化工車間(裝置)工藝設計的程序及設計內容有哪些
工藝設計內容主要有:生產方法的選擇,生產工藝流程設計,工藝計算回,設備選型,車間布置設計以答及管道布置設計,向非工藝專業提供設計條件,設計文件以及概算的編制等。
常用程序有:Aspen、ChemCAD、Pro II等。
『伍』 化工中的「設備選型」和「過程放大」
化工生產的過程,一言以蔽之,就是化學實驗技術在工程中的應用。然而化工生產不是僅僅是化學問題,在化學實驗室的理想條件下,實驗的實施相對容易,可以得到比較理想的指標。實驗室的規模,可以使很多過程在間歇條件下實現。實驗室中的過程通常是在盡可能簡單的條件下進行,並盡可能排除對過程產生不利影響的因素,在所尋求的優化條件下操作,以期得到最好的結果,篩選出最好的催化劑並獲得反應物濃度、流速和反應溫度等要素之間的關系。但是在工業生產中,這些過程比實驗室中進行的同一性質的過程大數萬數十萬倍,並且大型過程多數是連續的,在小型設備中可不予考慮的不均勻性,在大型設備中顯得十分突出並且嚴重影響著生產指標。因此,將實驗室中所獲得的結果在工業規模實施就成了一個完全不同的問題。要將實驗室結果過渡到化工生產,在連續不斷的過程中大規模、動態地完成指定的化學反應及其他物理過程,就必須綜合其它學科和技術,搞清楚並控制住無聊的流動、混合、反應和分離等一系列過程。如果說實驗室化學家的任務是制備催化劑,篩選出最好的催化劑,並通過實驗確定適宜的反應條件,那麼化工項目的開發,即化學實驗原理在工業生產領域的應用,則是化工生產過程工程師的任務。
第二部分:化工項目開發的方法介紹
設備選型
在化學家工作基礎上,過程工程師的任務是選擇最適宜的工業反應器型式或稱選型。選型過程包括對多種因素的綜合考慮。例如,所能達到的指標、設備投資、能耗和操作費用、設備製造和材料、環保和安全性、操作和控制以及人員素質等。
過程放大
所謂放大,是根據所選定的反應器型式,通過實驗或其他可以利用的一切手段,在最短的時間內,用最少的投資,進行設備的放大,供設備工程師選購或製造設備所用。
現代過程工業的標志之一是設備大型化,因為過程工業的效益獲得主要依靠設備的大型化,而不是依靠增加設備數來實現。化學工業屬於過程工業,隨著技術的進步,化學工業規模不斷增大。例如,單套乙烯裝置生產能力從30萬噸/年 提高到45萬噸/年,又提高到60萬噸/年乃至100萬噸/年。又如甲醇,單套裝置的能力從10萬噸/年提高到40萬噸/年,又提高到100萬噸/年乃至200萬噸/年。總之,規模是在不斷擴大的。
長期以來,就化學工業來說,小試驗撐過為什麼不能迅速產業化,就技術而論,對以化學反應為特徵的項目來說,認識放大規律和利用化工放大技術以實現規模生產時關鍵,也是我國與發達國家的重要差距。(換個位置)
為了能真正地面對國際競爭,我們必須重視過程放大,建設大型化化工裝置。
化工過程有下面兩種類型,一是傳遞過程,包括傳動、傳熱和傳質過程,屬於沒有物質組成變化的物理過程;二十化學反應過程那個,屬於有組分變化的化學過程。這些過程是在設備中實現的,所以過程放大就是設備能力的放大。
過程放大一般經歷的階段
(1) 實驗室研究階段;
(2) 小量試制階段;
(3) 按預定工藝規模進行概念設計;
(4) 中試,著重解決概念設計中遇到的問題;
(5) 編制工藝軟體包;
(6) 按要求的規模進行工程設計;
(7) 工業裝置的建設和投產。
過程放大的方法
1.全流程逐級放大
一種最為傳統的方法是通過從小型試驗、稍大規模的試驗、中間試驗、擴大中間試驗,逐級地實現大型工業生產。這種通過多個試驗層次的逐級放大過程必然是耗時費資的。在過程工業發展的早期,經驗放大幾乎成了唯一的方法。過程開發技術發展到今天,純經驗放大顯然不大可取了,但對於一些過於復雜的、人們認識甚少的過程,有時還不得不求助於
經驗放大。
2.數學模擬法放大
建立數學模型(一組數學方程)對過程進行描述,並通過不同規模的實驗以確定模型的參數,然後通過計算機模擬過程大型化後的各種行為,以確定放大的准則。這種放大從理論上是合理的,然而事實表明,單純地用數學模擬法放大的成功例子不多,其原因是:
(1)由於實際過程通常極為復雜,而人們對它們
的認識往往還不夠系統和全面,因而為數學模型的
建立帶來困難;
(2)即使對復雜的實際過程已完全了解,數學模型的建立必須作出不少簡化假定,因而為了便於描述,很可能得到了過度簡化的模型;
(3)實驗測定的模型參數的可靠性往往受實驗手段的限制和實驗過程中噪音的干擾,因此模型參數存在或多或少的不確定性。
由於數學模擬法放大隻能適用於人們對過程的認識已相當透徹,參數的測定相當可靠的場合。隨著人們認識水平、測試手段和計算機應用水平的提高,數學模型與計算機相結合,建立全流程的數學模型進行放大,不乏有成功的例子,如低壓法甲醇就是一例。誠然,利用數學模型仍需做一些輔助實驗作為補充和驗證,但採用數學模擬放大是過程放大最省時省錢的有效方法。
過程放大應注意的問題
1. 必須保證設備放大後經濟上的合理性和各項指標的先進性及系統調優
設備放大以後還必須保證經濟上的合理性和各項指標的先進性。往往放大之後,有一些指標趨於合理,如能耗一般可以降低。但另一些指標,由於在大型化以後,如反應產物的收率往往有所降低,溫度等操作條件不易控制,這就是通常所說的「放大效應」。放大效應被認為是一種弊端。我們的一個重要任務就是盡可能使這些指標在過程放大後仍然保持一個較高水平。另一個現實是,一個實際過程,通常不能處在最優的操作狀態下。這是因為過程的復雜性和人們的認識能力限制所決定的,何況過程的一些參數會隨時間變化。
上述僅就單個設備而言,因為過程是由多套設備組成完整的流程,即是一個系統。從這個意義上講,過程放大應該是系統放大,系統中單個設備的放大並不等於系統放大,因此必須要系統優化。所以,完整的過程放大應包括設備放大與系統調優。
2. 中試規模的確定
為什麼要進行中試?需要驗證小試規律,但更重要的是解決大生產裝置可能遇到的問題,那麼大生產裝置可能會遇到什麼問題?對於一個新產品,尚未工業化是無法回答的,為了盡可能預知可能遇到的問題,就是先搞一個概念設計,概念設計的規模應是預想的工業裝置規模,在進行概念設計的過程中,可以套用現有的過程經驗和消化公開發表的文獻資料,但在假想的工業規模設計過程中,仍會碰到許多問題(如數據、材質、控制方法、反應終點控制、物料平衡等),這些問題妨礙概念設計進一步深入進行,恰恰就是這些問題要在中試中解決。為了解決或搞清這些問題,可能要求中試必須達到一定的規模,這就是中試規模確定的依據和中試設計應達到解決這些問題的途徑。
3. 要把工程試驗數據的獲得作為中試的目標之一
許多開發項目不重視基礎數據的開發,將會影響工業裝置的運行,一個實際例子是某裝置建成後,反應釜中物料不進行反應,而反應條件、原材料均符合實驗室要求,影響工期達半年。經多次試驗比較才查明,攪拌器使用了銅軸瓦,銅離子會阻止反應進行,但這一點,在小試時並未作為相關數據提出,以致設計時沒有注意到這一點而影響生產。又如結晶的條件,影響晶粒大小的條件因素是什麼,如果能做好相關數據對放大是大有益處的。又如多元組分的氣液平衡數據,往往查不到,必須要對反應的全組分進行測定才能獲得。又如反應終點的測定和控制等等,這些均是小試不可能做的,而中試是必須要做的。
4. 材質試驗
材質的耐腐蝕試驗是中試的主要任務,關於這一點,相信大部分可在耐腐蝕手冊及供應商獲得足夠信息。除此之外,還應特別注意少量離子的存在,對腐蝕的作用,如金屬離子的影響、鹵素的影響、熱應力、腐蝕應力等,應測定或做掛片試驗,特別要注意「實際」介質,而不是純介質。如醋酸介質的腐蝕性在有關的手冊上也能查到,但醋酸中含有微量的鹵素,到底有多大的腐蝕性,沒有現成的資料,必須對實際介質進行研究。
5. 注意關鍵設備的選型
一一般的泵、風機、壓縮機的放大不應存在大的問題,精餾、分離的放大,目前也可解決。但反應器是中試要解決的重點,反應器採用何種型式為好,對傳熱、反應溫度控制、催化劑壽命、中毒、再生,通過中試要搞清,為放大設計提供依據。另外特殊的如乾燥型式,特別是漿料,應由試驗選定設備。又如過濾,看似簡單而實際不同物料的過濾機型式選擇,濾布選擇,也應由試驗確定,避免工程返工。
6.對原材料中間產品及成品的研究
一般實驗室階段只用試劑級產品作原料,中試盡可能採用工業級產品作原料,其少量雜質對產品質量有無作用,是什麼影響,採用什麼方法進行預處理,這些問題要在中試中搞清楚。有些可能要脫水,有些可能要預蒸餾。小試數量少,有些雜質不一定分離出,中試數量多了,盡可能作全分析,把中間體、成品、殘渣的組成、成分搞清楚,有利於做物料平衡及對全過程作通盤分析。
7.安全、生產、環保
應收集全部原料中間體及成品的MSDS,對其物料化學特性、毒性全面了解,並採取相應的防護及消防,安全措施。
對排出物、廢渣、廢液、廢水的成分及處理方式作認真研究,以指導工程設計進行。
8. 注意放大過程中,研究人員與工程設計人員的密切配合
因為研究人員主要是在機理上理論上研究較多,工程設計人員會更多考慮工藝布置系統放大等問題。發揮各自特長,有利於工作順利進行。
總結:
總之,化工過程的放大是新產品開發過程中的必由之路,是科研轉化為生產力的畢竟途徑。這個環節處理好了,就能加速實現新產品的工業化。過程放大過程中,不能停留在拿出產品,打通流程;也不僅追求設備和單元過程的優化,而是最終追求全系統的優化。
實驗室階段的小試是探索性的,著重研究機理、可行性、物性數據、查(測定)找出工藝路線。這是以研究人員為主,工程人員參加,在小試的基礎上,進行目標規模的概念設計,從中找出中試(放大)需要解決的問題,用於指導中試裝置的設計。概念設計可由研究人員完成,也可由工程人員完成,當然兩者結合共同進行更好。中試裝置規模和流程的確定,應能滿足概念設計的需要,期間必須做到工程人員和研究人員的密切配合。中試應該是全流程的,否則達不到要求。由於可以借鑒現成有效單元過程和進行計算機模擬,並不機械地要求全流程,避免低水平的重復,集中精力解決難題。在中試完成的基礎上完成軟體包的編制、基礎設計,然後進行工程設計。當然在上述每一階段均要做技術經濟分析,以判斷項目的前景,可行性。
『陸』 化工廠提到的大試 小試 什麼意思
工業化之前最早是大量的實驗室合成也稱小試,當小試很穩定且步驟裝置都比較簡單方便時,同時為了滿足市場需要進行大量合成一般公斤級以上,此為中試;當我們中試很穩定並已經完全掌握操作和裝置等等問題後,我們擴大生產就會考慮工業化。
『柒』 化工設計的種類有哪些
工藝設計來,設備布置自,配管、應力分析、總圖設計
化工設計根據項目性質分類
1.新建項目設計
新建項目設計包括新產品設計和採用新工藝或新技術的產品設計。這類設計往往由開發研究單位提供基礎設計,然後由工程研究部門根據建廠地區的實際情況進行工程設計。
2.重復建設項目設計
由於市場需要或者設備老化,有些產品需要再建生產裝置,由於新建廠的具體條件與原廠不同,即使產品的規模、規格及工藝完全相同,還是需要由工程設計部門進行設計。
3.已有裝置的改造設計
化工廠舊的生產裝置,由於其產品質量或產量不能滿足客戶要求,或者因技術原因,原材料和能量消耗過高而缺乏市場競爭能力,或者因環保要求的提高、為了實現清潔生產,而必須對已有裝置進行改造。已有裝置的改造包括去掉影響產品產量和質量的「瓶頸」,優化生產過程操作控制,提高能量的綜合利用率和局部的工藝或設備改造更新等。這類設計通常由生產企業的設計部門進行設計,對於生產工藝過程復雜的大型裝置可以委託工程設計部門進行設計。
『捌』 化工實驗室安全設計那些好
風扇洞口靠室外的一面應設擋風措施。 (2)實驗室內的排風扇應設在外牆靠地面處。 21。 (4)實驗內室內應設置一個事故容急救沖洗水嘴、照明及煤氣開關均不得設在通風櫃內,並應有一定的安全措施.化學實驗室宜設儀器室,但電源插座。風扇的中心距地面不宜小於300mm,當有二個以上化學實驗室時、准備室。 (5)實驗室可設置煤氣管道。 (3)實驗室應設置帶機械排風的通風櫃、葯品貯藏室等附屬用房。通風櫃內宜設給水排水裝置;其窗不宜為西向或西南向布置,至少應有一間實驗室設置通風櫃.化學實驗室的設計應符合下列規定、實驗員室: (1)實驗室宜設在一層;室內一面應設防護罩
『玖』 化工設計的主要內容是什麼
主要是工程設計,包括管道水力學計算,泵等動設備選型,非標設備的設計,以及傳熱計算,如換熱器,蒸發器的計算等等。另外還包括了工藝流程圖的繪制以及安全設施設計等等。
『拾』 為什麼化工產品工業化之前需要小試和中試
因為工業生產不僅僅只有一個化學反應,不僅使用的工業級別的原料與實驗室使用的有些區別,而且需要考慮整體工藝設計,需要為各個環節的裝置提供合適的反應器設計和尺寸,選擇合適的材料,需要安排熱量的綜合,需要安排工業規模的分離,需要考察如何合理地開停車,需要考察運行中可能出現的意外情況,需要考察對環境的影響,需要考察運行安全設施的合理設計,有催化劑的還需要測試實際運行狀態下的催化劑活性和壽命等等。化學反應往往很復雜,反應器改變之後,動力學性能就會改變,就有可能出現實驗室規模觀察不到的副反應,對反應器的篩選就有影響。有很多進行工藝和裝置設計所需要的數據,在實驗室階段是無法提供的,需要一定規模的物流和能量交換程度才可以進行精確測量,所以在工業生產前需要得到這些工業設計參數,這就需要一定規模的實驗,也就是小試中試。此外一些產品的性質也需要在積累一定規模以後才可以測量,也需要生產出一定量的樣品來為下遊客戶提供測試的機會。這些資料都是在正式工業規模投資之前需要考慮的,否則設計出來的廠子有很大的可能根本不合適,既可能得不到所需要的數量和質量的產品,還可能造成安全事故。具體什麼規模才叫做小試中試要取決於生產的產品究竟是什麼。對於一些精細化工來講可能每天幾公斤的產量都已經是工業化規模了,而對於一些大化工產品,每天幾噸也仍然是試驗廠。
記得採納啊