【正文】 ==無(wú)水亞硫酸氫鈉法５殘?jiān)╓t％）==重量法６重金屬（以Pb計(jì)）==比色法７鐵含量（Wt％）==比色法８氧化值（分）５比色法4． 公用工程規(guī)格：表1—5 公用工程規(guī)格序號(hào)名稱(chēng)指標(biāo)名稱(chēng)指標(biāo)備注１工業(yè)水溫度15壓力６個(gè)大氣壓２蒸汽壓力８?jìng)€(gè)大氣壓３電電壓380/220Ｖ４冷量鹽水溫度15５氮?dú)庋鹾?１％Wt％純度=99％Wt％６消防水溫度15壓力=６個(gè)大氣壓７儀表壓縮空氣壓力=５個(gè)大氣壓第3章 工藝設(shè)備的選擇 乙醛貯罐乙醛在氧化過(guò)程需要的量大,對(duì)于貯罐的選擇應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）在相同的容積、相同強(qiáng)度下，減小壁厚以降低設(shè)備的材料費(fèi)用；（2）當(dāng)容積相同時(shí)，盡量取最小的內(nèi)表面積，減小腐蝕面；（3）要考慮占地面積小，操作方便。去成品罐。經(jīng)脫低沸物之后的醋酸蒸汽由自動(dòng)調(diào)節(jié)閥FRC02080控制流量，在脫低沸塔的最下面的一塊板出料，連續(xù)穩(wěn)定地流入脫高沸塔T0202中下部。用FRC0201和FRC0204調(diào)節(jié)蒸汽量，以維持蒸發(fā)溫度為125~130℃，將醋酸氣化，醋酸蒸氣及低沸物、部分高沸物進(jìn)入脫低沸塔T0201中。當(dāng)氧化反應(yīng)出現(xiàn)異常，塔頂壓力急劇上升，可緊急手動(dòng)CKS0105電磁閥解除壓力以防塔頂爆炸。氧化塔各節(jié)溫度控制為：1~3節(jié)70~85℃，4~5節(jié)65~75℃液相溫度絕對(duì)不允許小于40℃，也絕對(duì)不允許高于90℃，氣相溫度不得超過(guò)第五節(jié)液相溫度，以防止過(guò)氧醋酸的分解，而引起爆炸，各節(jié)溫度由遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)閥TRC0101～TRC0105調(diào)節(jié)冷卻水流量進(jìn)行控制?？傃趿坑蛇h(yuǎn)距離自動(dòng)調(diào)節(jié)閥F0102控制，分氧量由第1~5節(jié)的手動(dòng)調(diào)節(jié)遙控閥HC010HC010HC010HC010HC0105進(jìn)行調(diào)節(jié)，其量由相應(yīng)的各儀表FR010FR010FR010FR010FR0105顯示。5． 對(duì)大宗產(chǎn)品的生產(chǎn)，宜采用連續(xù)作業(yè)，大型化單系列設(shè)備和儀表自動(dòng)控制，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本；6． 對(duì)于精細(xì)化工產(chǎn)品，這樣的小批量多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)的流程應(yīng)有一定的靈活性，以適應(yīng)改變產(chǎn)量和更換產(chǎn)品品種的需要；7． 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生可能產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣應(yīng)得到妥善處理，盡可能回收和綜合利用，不能隨便排放污染環(huán)境；8． 流程中各設(shè)備生產(chǎn)能力應(yīng)配套一致，設(shè)置必要的備用件，注意加強(qiáng)可能出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)；9． 設(shè)計(jì)流程和設(shè)備，應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)牟僮髟６群蛷椥?，以適應(yīng)操作條件波動(dòng)和情況變化的要求；10． 除了滿(mǎn)足正常生產(chǎn)要求外，還要滿(mǎn)足開(kāi)停工，催化劑還原和事故處理的需要；11． 操作方便，生產(chǎn)安全；12． 在滿(mǎn)足生產(chǎn)任務(wù)要求的前提下流程應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，節(jié)省投資。 三廢處理表1—2 三廢處理序號(hào)名稱(chēng)排出地點(diǎn)成分排放量處理方法1廢渣二級(jí)品蒸發(fā)器E1135%蒸發(fā)器排污時(shí)間斷的，壓入１２號(hào)酸性下水送污水廠處理%.％2廢氣尾氣洗滌塔T1109氧氣 ％Kg/h經(jīng)氣液分離冷凝、冷卻水洗后放入大氣％％乙醛１25％％３廢水沖地水％不定期排放檢修水在醋酸生產(chǎn)中，副產(chǎn)品有醋酸甲酯、稀乙烯、醋酸標(biāo)準(zhǔn)：醋酸甲酯=90％稀醋酸15％第2章 工藝流程的論證 乙醛氧化制醋酸的基本原理乙醛很容易被氧化，即使在常溫下，如果吸收空氣中的氧化，也能被氧化成醋酸。 xv. 消防設(shè)備著火時(shí)，只能用絕緣滅火器材進(jìn)行滅火，如四氯化碳、二氧化碳等，絕對(duì)禁止用水和泡沫滅火器滅火。xi. 車(chē)間的所有消防設(shè)備、如消火柱、滅火器、砂箱、鐵鍬等要齊全好用，定期檢查，不得隨意移動(dòng)火做其它使用，在交接班時(shí)進(jìn)行交換。vii. 裝置及車(chē)間周?chē)鷩?yán)禁吸煙，不準(zhǔn)帶入火柴，打火機(jī)和穿釘子鞋，不準(zhǔn)使用有色金屬工具擰緊螺栓或打擊管道及設(shè)備。iii. 接觸醋酸得操作，必須戴好防護(hù)眼鏡和膠皮手套。（6）傳動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部分如背輪及皮帶等必須要有完整的保護(hù)罩。（3）開(kāi)啟壓力大的蒸汽閥門(mén)時(shí)要慢慢打開(kāi)，時(shí)先將泄水閥打開(kāi)，人應(yīng)站在閥門(mén)的側(cè)面。（4） 濃乙醛貯罐，在每年大修時(shí)，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。（7） 制取乙?；衔锎姿徇€可生產(chǎn)乙酰氯、乙酰胺、二甲基乙酰胺、乙酰苯胺等。（4） 制取氯醋酸與醋酸鹽 一氯醋酸是制造除草劑2，4D等的原料。（2） 制醋酸纖維素生產(chǎn)醋酸酐，再加工成醋酸纖維素是醋酸的第二大用途。當(dāng)氫離子離介時(shí)，這種穩(wěn)定現(xiàn)象可被加強(qiáng)，羰基在某種狀況下能活化臨近的甲基，從而使之發(fā)生特殊的加成或取代反應(yīng)。醋酸還有締合特性，它能通過(guò)氫鍵形成二元絡(luò)合物。醋酐和醋酸纖維素均廣泛應(yīng)用于制造塑料、人造絲、噴漆、照相底片、透明紙以及染料、醫(yī)藥等。醋酸納是制草、織物、染料、照相底片的中和劑和媒染劑。 安全生產(chǎn)制度一、操作規(guī)程：1．生產(chǎn)安全技術(shù)規(guī)程（1）氧化塔液面應(yīng)不低于液面計(jì)200mm，防止廢氣串入蒸發(fā)系統(tǒng)引起爆炸。（5） 濃乙醛貯罐得安全閥幾氧化塔得管道上得止逆閥應(yīng)靈活好用每年應(yīng)檢修一次。（4）采暖用蒸汽壓力，暖風(fēng)的壓力不大于3個(gè)表壓。（7）各種一個(gè)月以上的電機(jī)，在開(kāi)車(chē)前應(yīng)通知電工進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的絕緣試驗(yàn)，合格后方可開(kāi)車(chē)，特殊情況下，要隨時(shí)進(jìn)行絕緣試驗(yàn)。iv. 氧化塔管道極其閥件必須通過(guò)脫脂后，才可使用。viii. 設(shè)備不得有跑、冒、滴、漏，容器裝得不能超過(guò)90%，貯罐得壓力和安全閥得使用壓力不得超過(guò)規(guī)定。xii. 車(chē)間內(nèi)外部的所有管道、通道必須保持暢通，不準(zhǔn)堵塞。xvi. 禁止將二氧化碳滅火器貯存在高魚(yú)0以上的地方。工業(yè)生產(chǎn)醋酸以醋酸錳為催化劑，反應(yīng)方程式如下： CH3CHO+1/2O2CHCOOH該反應(yīng)的產(chǎn)物較為復(fù)雜，除了醋酸以外，還生成一定量的醇、醛、酯、酐、酮、二氧化碳等，工業(yè)上為了得到高純度的醋酸，應(yīng)選擇合適的工藝流程。盡量簡(jiǎn)化流程中的水、汽、冷凍系統(tǒng)的要求，最好采用單一系統(tǒng)，盡可能減少物料循環(huán)量，力求采用新技術(shù)簡(jiǎn)化流程。由空分車(chē)間來(lái)的氮?dú)猓瑝毫?4atm，經(jīng)遠(yuǎn)距離自動(dòng)調(diào)節(jié)閥FRC0103減壓至4~，再經(jīng)遠(yuǎn)距離自動(dòng)調(diào)節(jié)閥FRC0104調(diào)節(jié)后，視氧化塔塔頂廢氣含氧情況送入塔頂部，將乙醛蒸汽與氧氣混合物沖淡，以免發(fā)生爆炸。氧化塔頂部排出的廢氣，經(jīng)尾氣旋風(fēng)分離器X0101氣液分離，分出的液體返回氧化塔底部，氣體進(jìn)入尾氣冷凝器E0104冷凝液回流到氧化塔底部，未凝氣體進(jìn)入尾氣洗滌塔。塔頂還裝有防爆片，當(dāng)塔頂壓力升至28atm時(shí)，爆破片將自動(dòng)沖開(kāi)泄壓。停留在蒸發(fā)器底部的醋酸錳及一些膠狀高沸物約3—6周清洗一次，兩臺(tái)蒸發(fā)器交替使用，連續(xù)生產(chǎn)。脫低沸塔T0201塔底溫度由再沸器E0203的遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)閥FRC0207調(diào)節(jié)蒸汽流量，控制溫度為128~135℃，由TI0206指示。在成品醋酸冷凝器E0205中，未被冷凝的部分酸氣和不凝氣體，經(jīng)放空氣液分離罐，不凝氣放入大氣，酸氣自然分離，冷凝酸液回流入成品管道內(nèi)。所以滿(mǎn)足上述條件，只有球形容器才能符合，最好取球形容器。（2） 由于此反應(yīng)是液氣比較大的反應(yīng)，反應(yīng)不是瞬間完成的，反應(yīng)屬于液膜控制，為了增大反應(yīng)的轉(zhuǎn)化量，提高生產(chǎn)能力，就要增加氣液傳質(zhì)的表面積和氣泡而引起的塔內(nèi)液體的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。采用蛇管內(nèi)冷卻控制容易，沒(méi)有動(dòng)力消耗。綜合考慮只有內(nèi)冷蛇管冷卻器比較合理。 氧化液中間蒸發(fā)器設(shè)計(jì)蒸發(fā)器之前，必須對(duì)蒸發(fā)器的型式有恰當(dāng)?shù)倪x擇，一般選型時(shí)應(yīng)考慮以下因素：（1） 溶液的粘度；（2） 溶液的熱穩(wěn)定性；（3） 有晶體析出的溶液；（4） 易發(fā)泡的溶液；（5） 有腐蝕性的溶液；（6） 易結(jié)垢的溶液；（7） 溶液的處理量。所以應(yīng)造臥式內(nèi)蛇管加熱蒸發(fā)器。但是，評(píng)價(jià)塔設(shè)備性能的主要指標(biāo)為：（1） 生產(chǎn)能力；（2） 塔板效率；（3） 操作彈性；（4） 塔板壓強(qiáng)降。我們?cè)O(shè)計(jì)采用浮閥塔，它不僅能提高操作彈性，而且換熱量也可以實(shí)現(xiàn)，浮閥塔的傳質(zhì)與傳熱比較好，價(jià)格也比泡罩塔便宜。它又能直接用電動(dòng)或氣輪機(jī)帶動(dòng)，對(duì)地基的要求也不十分牢固（與往復(fù)泵相比），因而，它安裝及使用方便，流量均勻，并且易于調(diào)節(jié)，又能輸送有腐蝕性的含懸浮物的液體；它的缺點(diǎn)是壓頭較小，沒(méi)有自吸能力，效率只是在一定的流量范圍內(nèi)相比較高，一般來(lái)說(shuō)比往復(fù)泵稍低。 旋轉(zhuǎn)泵一般采用對(duì)小流量流體輸送，而且所需壓頭高時(shí)比較適合。輸送所需的壓頭應(yīng)盡量估計(jì)準(zhǔn)確，而不宜在所估計(jì)出的總壓頭值上再加安全系數(shù)。若兩流體的溫差較大，對(duì)流傳熱系數(shù)較大者宜走管間，因壁面溫度與α大的流體溫度相近，可以減少熱應(yīng)力?；居袡C(jī)化學(xué)工藝學(xué)187。h1Q甲酸=(4025)=h1Q三聚乙醛=(4025)=tprint ft=。Qlet h=0for i=1 to 3let h=h+a1(i)*x(i)/(a1(i)Q)next ilet rm=h1print rm=。K）ΔH（kJ/kmol）醋酸水甲酸乙醛按公式Q=W(CPΔT+ΔH)計(jì)算，各物質(zhì)帶出的熱量Q醋酸=[(12025)+]=Q水=[(12025)+]=Q甲酸=[(12025)+]=Q乙醛=[(12025)+]=Q出料=∑Qi=五、損失熱量Q損的計(jì)算Q損=(Q水蒸氣+ Q串料)5% 且Q水蒸氣+ Q串料=Q出料+Q底排+ Q損∴Q水蒸氣=(Q出料+Q底排)/=(+)/=加熱蒸汽同前，R=理論加熱蒸汽量： W′= Q水蒸氣/R=，則實(shí)際加熱蒸汽量：W=′=熱損失：Q損=(Q蒸發(fā)汽+ Q串料)5% =六．脫高沸物塔熱量衡算匯總：　 表 1—23　 脫高沸物塔熱量衡算表進(jìn)入（kJ/h）放出（kJ/h）串料成品醋酸加熱蒸汽底排熱損失總和總和 尾氣冷凝器（E0104）的熱量衡算一、進(jìn)氣帶入的熱量Q1的計(jì)算：Q1=二、損失熱量Q2的計(jì)算：Q2=Q15%=三、帶出熱量Q3的計(jì)算： Q3=0 (溫度為25℃)四、冷卻水帶出的熱量Q4的計(jì)算則Q4=Q1Q2Q3= kJ/h五、冷卻水的用量：設(shè)出水溫度為30℃,則Δt=15℃理論加水：=（15）= kJ/h,則實(shí)際加水量W=′== kg/h 成品冷凝器熱量衡算一、進(jìn)氣帶入熱量Q1 =(成品醋酸)二、損失的熱量Q2的計(jì)算，Q2=Q15%=5%=三、冷卻水移走的熱量Q3，Q3=Q1Q2== kJ/h四、冷卻水用量W，設(shè)計(jì)冷卻水的進(jìn)口溫度為15℃,出口溫度為65℃,Δt=50℃理論冷卻水的用量 =（50）=，則實(shí)際冷卻水用量W=′=第3章 設(shè)備計(jì)算 乙醛貯罐的設(shè)計(jì)計(jì)算一、 由物料衡算可知： ， 乙醛加入量按8小時(shí)計(jì)算 則乙醛貯量：W=8=二、 查得25℃下 ρ乙醛=，ρ水=，ρ丁烯醛= kg/m3， ρ三聚乙醛= kg/m3 = kg/m3 所以乙醛的體積為： 設(shè)計(jì)貯罐的裝料系數(shù)為80% ∴乙醛罐的實(shí)際體積： 三、乙醛貯罐選用球體，則體積： V2=4/3πR3 ∴R= 　　乙醛貯罐 D=2R=四、材料16MnR 鋼 緩沖罐的設(shè)計(jì)計(jì)算一．氮?dú)饩彌_罐 V0102的設(shè)計(jì)計(jì)算：1． 該罐取圓柱體： 柱高H=, 直徑D= 2．選封頭：由D=，查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，則封頭 hb=，VB= 3．緩沖罐的總體積， V總=(π/4)D2H+2VB =+2 = 4．氮?dú)饩彌_罐的設(shè)計(jì)結(jié)果： 直徑：D=，柱高：，體積： m3 ，材料 ：A3F二．氧氣緩沖罐(V0103)的設(shè)計(jì)計(jì)算： 1. 該罐選用圓柱體： 柱高H=，直徑D= 2. 選封頭 由D=，查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：hB=，VB= 3．緩沖罐的總體積V 　　　　V=VA+2VB=（π/4）D2H+2VB=+2= 4．設(shè)計(jì)結(jié)果： 直徑：D =，柱高：H=，體積：V=，材料：A3F 氧化塔（R0101）的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)條件：進(jìn)料溫度及壓力： P1=，T1=25℃ 塔頂溫度及壓力： P2=，T2=70℃ 塔底壓力： P3= 選取直徑： D= 工業(yè)氧用量： 工業(yè)乙醛量： 設(shè)計(jì)要求 ：塔高H一、 空塔氣速： 1．進(jìn)料氣體的總體積：∵ P1V1=nRT1∴ V1=298/= 塔內(nèi)平均壓力： P平=atmV平P平=P1V12. 尾氣的總體積：V2 尾氣的總摩爾數(shù):V2P2=n2RT23. 塔內(nèi)平均體積流量： 　　4. 塔截面積： 　　5. 空塔氣速： 　　 二、 空塔液速１． T=70 ℃，氧化液的物性表及組成：表31 70 ℃時(shí)氧化液中個(gè)物質(zhì)物性數(shù)據(jù)表物質(zhì)名稱(chēng)組成Wt%密度kg/m3醋酸990水