【正文】 卻水洗等措施后放入大氣3 廢水沖地水檢修水洗水稀酸≤% 不定期排放北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5第 2 章 工藝論證及工藝論述第 節(jié) 生產(chǎn)方法的論述目前世界上生產(chǎn)醋酸的工業(yè)化方法約有六種：亞丁烷法，輕油氧化法，甲醇法，乙烯法，酒精法，電石法。(6) 用于制藥工業(yè)。(4) 制氯醋酸和醋酸鹽。醋酸和醋酸纖維素均廣泛用于制造塑料、人造絲、噴漆、照相底片、及染料醫(yī)藥等。結(jié)合我們所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，在指導(dǎo)老師的幫助下經(jīng)過初步計(jì)算、核算后，根據(jù)所給的任務(wù)書、生產(chǎn)條件設(shè)計(jì)的。在今后的工作實(shí)踐中仍然希望得到老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，使自己分析、解決工程技術(shù)問題的能力得到提高。北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I 萬噸年醋酸反應(yīng)精餾工序工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第 1 章 設(shè)計(jì)說明書............................................1第 節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù) .............................................2第 節(jié) 產(chǎn)品的主要用途 .......................................2第 節(jié) 設(shè)計(jì)地區(qū)大自然條件 ...................................2第 節(jié) 原料和輔助原料及產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格 .........................3第 節(jié) 車間的三廢處理 .......................................4第 2 章 工藝論證及工藝論述.....................................5第 節(jié) 生產(chǎn)方法的論述 .......................................5第 節(jié) 生產(chǎn)原理的論述 .......................................5 本設(shè)計(jì)生產(chǎn)醋酸的方法................................... 5 生產(chǎn)原理................................................5第 節(jié) 工藝流程論證 .........................................6 氧化部分................................................6 蒸餾部分................................................6第 節(jié) 工藝流程敘述 .........................................6 氧化部分 ................................................6 蒸餾部分................................................6第 3 章 工藝設(shè)備的選擇........................................8第 節(jié) 氧化塔的選擇 .........................................8第 節(jié) 乙醛儲(chǔ)罐的選擇 .......................................8第 節(jié) 蒸發(fā)器的選擇 .........................................8第 節(jié) 脫低沸塔的選擇 .......................................8第 節(jié) 脫高沸塔的選擇 .......................................9第 4 章 工藝條件及控制項(xiàng)目....................................10第 節(jié) 確定生產(chǎn)條件 ........................................10 催化劑的濃度...........................................10 氧化塔的反應(yīng)溫度.......................................10 氧化塔塔頂壓力的控制...................................10北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）II 蒸發(fā)器溫度.............................................10 脫低沸塔及脫高沸塔的溫度壓力...........................10第 節(jié) 工藝條件一覽表 ......................................11第 節(jié) 生產(chǎn)控制一覽表 ......................................12第 5 章 物料衡算..............................................14第 節(jié) 氧化部分物料衡算 ....................................14第 節(jié) 蒸發(fā)器物料衡算 ......................................17第 節(jié) 脫高沸塔物料衡算 ....................................18第 節(jié) 脫低沸塔物料衡算 ....................................19第 6 章 熱量衡算：............................................20第 節(jié) 氧化部分熱量衡算 ....................................20第 節(jié) 蒸發(fā)器熱量衡算 ......................................22第 節(jié) 脫低沸物塔熱量衡算 ..................................25第 節(jié) 脫高塔熱量衡算 ......................................28第 7 章 設(shè)備計(jì)算..............................................31第 節(jié) 循環(huán)泵的計(jì)算與選型 ..................................31第 節(jié) 脫低沸物塔的設(shè)備計(jì)算 ................................32第 節(jié) 脫高沸塔設(shè)備計(jì)算： ..................................45第 節(jié) 脫低、脫高塔的接管計(jì)算 ..............................47主要符號(hào)說明.................................................51設(shè)備一覽表...................................................52參考文獻(xiàn).....................................................53致 謝.....................................................54北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1前 言本設(shè)計(jì)是依據(jù)北京化工大學(xué)下達(dá)的任務(wù)書和模擬中國石油吉林石化公司電石廠醋酸裝置設(shè)計(jì)而成。受時(shí)間，水平有限等因素影響，并且還是初次搞設(shè)計(jì)，因此，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和存在的問題是在所難免的，敬請給予批評指正，使我在此基礎(chǔ)上得到更大的提高。第 節(jié) 產(chǎn)品的主要用途(1) 制醋酸乙炔。(3) 制醋酸酯類溶劑。氯醋酸是制除草劑的原料?？勺魃a(chǎn)維生素、抗生素、荷爾蒙的原料。1）乙烯法：乙烯法制醋酸國內(nèi)有 4 套裝置，生產(chǎn)能力為 萬噸/年，占醋酸的生產(chǎn)能力的 60%，乙烯收率和轉(zhuǎn)化率高達(dá) 95%，這是其最大的優(yōu)點(diǎn)。另外，該法的反應(yīng)系統(tǒng)和精制系統(tǒng)呈一體，可以采用電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)巧妙的進(jìn)行工藝控制，實(shí)現(xiàn)操作條件的最優(yōu)化。催化劑醋酸錳通過再生循環(huán)使用。 蒸餾部分蒸餾過程采用高—低—高的分離方式。 第 節(jié) 工藝流程敘述 氧化部分 由乙醛車間來的乙醛，先進(jìn)入乙醛貯罐，再用氮?dú)鈮喝胙趸?104 的底部。催化劑醋酸錳調(diào)節(jié)定量后加入 104 底部，使錳含量在 %，兩小時(shí)后關(guān)閉，開始錳循環(huán)工藝。低沸物、部分高沸物進(jìn)入脫低沸塔 117 中部，底部的醋酸錳及高沸物北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7適時(shí)清洗。經(jīng)過脫低沸物之后的醋酸蒸汽自動(dòng)控制流量，在脫低沸物塔 117 最下板出料進(jìn)入脫高沸塔中下部。未被冷凝的部分酸氣體和不凝氣體，分離后不凝氣放入大氣，酸氣自然冷凝分離冷凝液部分回流，部分流到貯罐。因?yàn)檫@樣可以及時(shí)控制反應(yīng)過程的溫度。用 16MnR 鋼。粗醋酸由蒸發(fā)器上部加入，氣體由頂部進(jìn)精餾塔，底部設(shè)有排渣管。2）操作彈性大，閥片右可以自己升降，以適應(yīng)氣量的變化，維持正常操作所允許的負(fù)荷，波動(dòng)范圍比其他塔大。浮閥塔采用不銹鋼制造，即 O0Cr17Ni13MO2tTi ，可耐腐蝕。濃度過低，則醋酸產(chǎn)量降低，轉(zhuǎn)化率降低。溫度過低，反應(yīng)不穩(wěn)定，也會(huì)引起爆炸。底壓，—。脫高塔頂壓：常壓，溫度：118—120℃。Q 5=4）反應(yīng)熱計(jì)算公式： )(298,)(298,0, ICIICIIRba???????其中 ai反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù) bi生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表：表 61：反應(yīng)物及反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)熱衡算表 代號(hào)項(xiàng)目A B C D E F△H R(kj/mol) 反應(yīng)熱(kj/h) 2286658 Q6北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21反應(yīng)熱：Q 6=5) 尾氣帶走熱量：塔頂尾氣溫度 T=+55= viPiii ndTCn????????12 molKJCHOv /),(3? 計(jì)算公式： 或QTPii???017 vTPiidnQ??????017表 62：尾氣帶走熱量衡算表名稱 CO2 CH3CHO O2 N2Kmol/h KJ/h 總計(jì) 6) 氧化液帶走熱： 計(jì)算公式： )8 3CHOiPWCQ????????溶 解 （ hkjHO/)(3????溶 解 結(jié)果如下表：表 63：氧化液帶走熱量衡算表名稱 乙醛 乙酸甲酯水 甲酸 醋酸 醋酸錳 高沸物Kmol/h KJ/h 總計(jì) Q8=7) 熱損失： Q9=（Q 3+Q6）=8) 冷卻水用量： 循環(huán)水帶走熱量：Q10=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6Q7Q8Q9= kJ/h hkgCWP . 0310 ??????水北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22取安全系數(shù)： A=則冷卻水實(shí)際用量： .39。353 20m 2 個(gè) 3 個(gè) 1 個(gè)蒸發(fā)器氧化塔北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32（1）求出 Q=（）/= 3/h，在 11‘與 22’之間列柏努力方程： He=△Z+△P/ρg +△U 2/2g +Hf （1）△Z=Z 1 Z2=283=25m （2）靜壓頭： △P/ρg =（P 1P2）/ρg =（8035）10 3/（1044）= （3）動(dòng)壓頭： △U 2/2g ，U 1≈U 2 ，△U 2/2g =0 （4） 阻力損失： Hf=(λ(L+∑L c)/d +ξc +ζc)U2/2g , Hfa ： 進(jìn)口管阻力系數(shù)，H fb ：出口管阻力系數(shù) 。00ULWS??S堰 長?WL—液體流速 39。按 284 個(gè)閥數(shù)重新?lián)Q算孔速及閥孔動(dòng)能因子： smNdVuS ????????1, ????VuF?塔板開孔率： %U—?dú)怏w通過閥孔速 U0—空塔氣速[1] 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算：（1）氣相通過浮閥塔的壓降hp=hc+hL+hσ hp=Δp p/ρ Lg m hc=Δp c/ρ L g m hσ =Δp σ /ρ L g m（2）干板阻力 hc： （U ）=（ρ V/ρ L） （U 0c2/2g） U0=＞U .? hc=（ρ V/ρ L） （U 0c2/2g）= ，hL=ε 0 hL==（3）液體表面張力所造成的阻力 ，很小忽略不計(jì)。3）操作彈性= ?minax)(SV3．提餾段計(jì)算：3．1）流量：V S，L S液相平均分子量 kmolgMLWDL )(????氣相平均分子量 lVFV67..)(?氣相平均密度 ρ V=1/2（ρ VW+ρ VF）= kg/m3北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40液相平均密度 ρ L=1/2（ρ LW+ρ LF）= 液相流量 LS=DR/ρ L=（ ）/（ 3600）=氣相流量 VS=V/ρ V=（R+1）D/ρ V=3．2） 塔徑空塔氣速 U=