【正文】 產(chǎn)品松香和松節(jié)油是兩種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于化工，肥皂、造成橡膠，涂料，醫(yī)藥，食品，塑料，電氣，印刷等工業(yè)部門。 1. 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)書 . 設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱 ：年產(chǎn) 1萬噸松香生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) （ 012 10000t） . 生產(chǎn)方法 ：以松脂為原料，通過水蒸汽連續(xù)蒸餾法生產(chǎn)松香。設(shè)實(shí)際開工 6個(gè)月，除定期檢修外，每月開工 28天，全年共開工 168 天，每天應(yīng)生產(chǎn)松香 噸，按 60 噸計(jì)，每小時(shí)平均產(chǎn)松香 噸 /小時(shí)。松香按其來源（即采集方法）的不同可分為三種類型：即脂松香 、 木松香 、 和浮游（妥爾油 ） 松香。所以，估計(jì)今后 2030 年內(nèi)，世界脂松香年產(chǎn)量仍可保持在 6570 萬噸。估計(jì)世界現(xiàn)木松香產(chǎn)量只占松香總量 5%以下。 上述三類松香，以脂松香的質(zhì)量最好。采脂的主要樹種有松屬樹木中的馬尾松 、 云南松 、 濕地松，其他如南亞松 、 黑松 、 油松和紅松等也可采脂。 國內(nèi)松香情況 ： 目前，松香的世界年產(chǎn)量約為 110 10 4～ 120 10 4t。云南的脂松香產(chǎn)量也呈現(xiàn)了較快的增長勢頭。南亞松是熱帶樹種，主要分布在海南省。 造紙工業(yè) 松香在造紙工業(yè)上用作抄紙膠料。松香在油漆中的作用是使油漆色澤光亮，干燥快，漆膜光滑不易脫落。 橡膠工業(yè) 松香在橡膠工業(yè)上用作軟化劑，可增加其彈性。 電氣工業(yè) 用松香 35%與光 亮油 65%配制成絕緣油在電纜上用作保護(hù)膜，起絕緣及耐熱作用。 松香也用作氯乙烯石棉瓷磚的粘結(jié)劑。在合成工業(yè)中，松節(jié)油作為原料，可合成樟腦、薄荷片、松油醇 、香料等，在油漆工業(yè)中，作為催化劑、溶劑使漆膜平滑。由于本法在蒸餾過程中，當(dāng)加熱到規(guī)定溫度時(shí)，必須滴入適量清水，產(chǎn)生出水蒸汽，降低蒸餾溫度，蒸出松節(jié)油，所以直接火法又稱為滴水法。但也有些工廠，某些工序采用連續(xù)法而另一些工序采用間歇法的生產(chǎn)方式。 熔解脂液凈制工序 47～ 49%，松節(jié)油 27～ 30%，水分 20～ 30%，雜質(zhì) 0． 1%左右。水分、細(xì)小雜 質(zhì)和少量暗色松脂形成的中間層送入中層脂液澄清槽，回收其中的脂液。重油經(jīng)泠凝器、油水分離器分離水分后送往油庫。 則每小時(shí)需松脂量為： W1=2500 =3375Kg 全年生產(chǎn)所需的松脂量為： W2= W1 24 168=13608t 廠內(nèi)松脂貯存量 以供給二個(gè)月正常生產(chǎn)所需的松脂量計(jì)： W3= 13608/3=4536t 原料貯存與輸送 由于采脂具有季節(jié)性，松脂進(jìn)入工廠的數(shù)量隨季節(jié)而變化，為使采脂旺季進(jìn)入工廠的大量松脂不至于變質(zhì)，并保證連續(xù)的生產(chǎn)，松脂廠內(nèi)必須貯存一定量松脂。貯脂池用鋼筋混凝土建造，各池以鋼筋混凝土墻隔開，墻厚 35 ㎝，池露出地面的高度以便于汽車裝卸松脂為宜，池面以鋼筋混凝土為梁，呈格形過道，過道寬 ，過道之間放置木柵欄，以便傾倒松脂。四 池合用一臺(tái)螺旋輸送機(jī)。=V/4= m179。 V1= =179。年產(chǎn)一萬噸松香廠 初步 設(shè)計(jì) 說明書 20xx 年 12 月 鐵制的葉片與槽易為松脂腐蝕，且生成暗色的樹脂酸鐵鹽，使松香顏色變暗。螺旋輸送機(jī)在垂直平面上的投影高度H=，則 L=Hctg30176。 采用圓柱形容器，尺寸φ 1008 4 ㎜， H=1500 ㎜，材料不銹鋼， 上封頭采用橢圓形封頭 查《林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)手冊》（下）封頭規(guī)格為 Dg1000 4 h1=250 h2=25 F= ㎡ V= m179。正常運(yùn)行時(shí)，空氣由過濾器吸入，經(jīng)一級(jí)氣缸壓縮到 kPa 后進(jìn)入中間冷卻器，然后由二級(jí)氣缸壓縮到 kPa 再至貯氣罐以供使用。機(jī)組系統(tǒng)中設(shè)有安全閥以免超壓等意外事故。熔解后的脂液呈流動(dòng)狀態(tài)，可便于過濾、凈制和輸送。 22%= ㎏ /h 其中：松 香 %= ㎏ /h 松節(jié)油 %= ㎏ /h 水 %= ㎏ /h 雜 質(zhì) 22%= ㎏ /h 濾渣器的除渣量 殘?jiān)须s質(zhì)為總雜質(zhì)的 20%，取殘?jiān)骄M成為： 松香 %，松節(jié)油 %，水 %，雜質(zhì) 28% 共有渣量： G2′ = 20%247。 螺旋給料器 年產(chǎn)一萬噸松香廠 初步 設(shè)計(jì) 說明書 20xx 年 12 月 L 取進(jìn)出口中心距為 D Q=47 Snρ CD2 其中： Q= S= C= ρ=179。 ） = ㎏ / m3。 厚度 S=5㎜ 重量 G=㎏ H=3600+1000＋ 500＋ 225＋ 25＋ 450=5800 年產(chǎn)一萬噸松香廠 初步 設(shè)計(jì) 說明書 20xx 年 12 月 由熱量衡算知，每小時(shí)耗蒸汽 。 3＝ 每條蒸汽管的流量 : Vs= 247。 v) 1/2 = 噴管上鉆直徑 3mm 的小孔，小孔總面積為噴管截面積的 3倍 則小孔總數(shù) n=[π (44/2)2 3]247?；钇M(jìn)管選取 YB80470 amp。則 VS D=??S4V= 查《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》 P777 選取 216。1085 .5 1Cr18Ni3Mo2Ti 不銹鋼管為出脂管。 已知： Q=375 ㎏ /h，ρ =1000 ㎏ / m179。 采用 XCF121 型動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)器。重量 ㎏ 濾渣器 采用密封耙式濾網(wǎng)除渣設(shè)備，該設(shè)備結(jié)構(gòu)示意如圖： 進(jìn)料出料排渣金屬掃把絲減速機(jī)濾塞 脂液從進(jìn)料口入除渣器的上半部，通過濾網(wǎng)從出料口流出。未熔解的粒狀松脂與夾帶進(jìn)入廢渣的脂液不能回收利用。57 不銹鋼管。 參照《林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)手冊》（下） P2022選用玻璃管液面計(jì) （ HG522665） AⅢ， Pg6， L=1200 . 凈制工序 熔解后的脂液呈流動(dòng)狀態(tài)，含有少量的雜質(zhì)，必須 在進(jìn)入蒸餾塔前除去，否則將影響松香產(chǎn)品的質(zhì)量，為達(dá)到這一目的，熔解后的脂液必須經(jīng)過水洗、澄清，除去雜質(zhì)。 V=5156。 筒體的有效高度 h=（ － ）／ 4? D2= 實(shí)際中取 h= 則過渡鍋的總體積為 V= π D2＋ =179。 排渣水管 由于渣水較易堵塞管道，因此采用 YB80470 216。 實(shí)際中擴(kuò)大 20%，即 V′ =（ 1＋ 20%） =179。 50 ㎜，則 攪拌器型號(hào)： 70050 HG522065 電動(dòng)機(jī)： JQZ324 型電動(dòng)機(jī)， N=3kW 減速器： JZQ250V 型減速器 管路 出脂管采用和進(jìn)脂管一樣的尺寸，即 YB80470 216。 導(dǎo)汽管 采用 YB80470 216。 管路 活汽進(jìn)管：采用 YB80470 216。 出水管：選取 YB23170 216。 根據(jù)生產(chǎn)的需要，設(shè)置 4 個(gè)澄清槽，則每個(gè)的容積為 V′ =V/4= m179。,H=1500 ㎜ ,重量 629 ㎏ 澄清鍋的總?cè)莘e為 : V=π D2H/4＋ = m179。108 1Cr18Ni3Mo2Ti 不銹鋼管。 視鏡 視鏡選用帶襯里視鏡Ⅱ Pg6Dg80 JB594642。108 不銹鋼管； 濾網(wǎng)框采用 D=250 ㎜，高 H=250 ㎜； 濾網(wǎng)采用 120 目 /小時(shí)鋼絲。108 不銹鋼管為進(jìn)出脂管。中間層脂液的組成說明其中含有相當(dāng)量的松脂質(zhì)，必須加以回收利用。 實(shí)際中擴(kuò)大 20%，則實(shí)際容積 V′ = = m179。599 高壓無縫鋼管。 封頭 查《林產(chǎn)化工手冊》（下） P1939選用橢圓形封頭 Dg=1000 ㎜ 曲面高度 h1=250 ㎜ 直邊高度 h2=25 ㎜ 內(nèi)表面積 F= ㎡容積 V=179。無折邊錐形封頭 Dg=1200 ㎜ H=600 ㎜ 容積 V= m179。894 1Cr18Ni3Mo2Ti 不銹鋼管。 采用 VTD61 型電動(dòng)浮筒液位計(jì)。上封頭選用 90176。 排渣水管 參照《林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)手冊》（下） P2136排渣水管采用 YB80470 216。產(chǎn)品松香從塔底不斷流出，進(jìn)入放香槽。 加熱蒸汽質(zhì)量： (優(yōu)油 ) 活 氣 340℃ (表壓 ) 焓 I＝ （重油）活 氣 340℃ (表壓 ) 焓 I＝ 閉 氣 340℃ (表壓 ) 焓 I＝ 排出蒸汽質(zhì)量： （優(yōu)油）活 氣 1。故實(shí)際產(chǎn)油量為 = kg/h,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際優(yōu)油占總產(chǎn)油量的 50%,中油占43%,重油占 7%,損失的松香和松節(jié)油按比例分配到各階段 . 出料 蒸出的松節(jié)油 : 50%= kg/h 水分全部蒸出 . 本段松香的損失量 : 50%= kg/h. 故脂液離開本段時(shí)有 : 松節(jié)油 := kg/h 松香： = kg/h 年產(chǎn)一萬噸松香廠 初步 設(shè)計(jì) 說明書 20xx 年 12 月 優(yōu)油段： 上段的出料為本段的進(jìn)料： 本段蒸出油 43%，即 43%= kg/h 本段損失：松節(jié)油： 43%= kg/h 松香： 43%= kg/h 故脂液離開本段時(shí)有： 松節(jié)油： = kg/h 松香： = kg/h 重油段： 上段的出料即為本段的進(jìn)料 本段的蒸餾出油 7%，即 7%= kg/h 本段損失： 松節(jié)油： 7%= kg/h 松香： 7%= kg/h 故脂液離開本段時(shí)有： 松節(jié)油： =50 kg/h 松香： =2450 kg/h 年產(chǎn)一萬噸松香廠 初步 設(shè)計(jì) 說明書 20xx 年 12 月 蒸餾工序物料平衡表 表 5 蒸餾工序物料平衡表 單位：㎏ /h 序號(hào) 物料名稱 數(shù)量 序號(hào) 物 料名稱 數(shù)量 1. 2. 進(jìn) 料 來自澄清的脂液 其中：松 香 松節(jié)油 水 分 共計(jì) 4088 4088 1． 2． 3． 4． 5． 6． 出 料 松香產(chǎn)品 其中：松 香 松節(jié)油 松節(jié)油產(chǎn)品 其中 : 蒎 烯 優(yōu) 油 重 油 損失松香 其中 : 預(yù)熱段 優(yōu) 油 段 重 油 段 損失松節(jié)油 其中 : 預(yù)熱段 優(yōu) 油 段 重 油 段 蒸出水汽 共計(jì) 2500 2450 50 4088 熱量衡算 預(yù)熱工段 蒸汽質(zhì)量如下： 二次蒸汽的質(zhì)量： ℃ I= kcal/kg 生蒸汽質(zhì)量： （表壓） 溫度 340℃ 熱焓 。 . 蒸餾工序 脂液從貯罐由脂液泵抽出經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)入預(yù)熱器，預(yù)熱器把脂液從 90℃加熱到 140℃ ,從預(yù)熱器抽出部分松節(jié)油，油和水的混合蒸汽經(jīng)分凝器分出含蒎烯量高的油份，油水分離、鹽濾后得工業(yè)蒎烯。 有效高度 取其內(nèi)徑 D=800 ㎜，則其有效高度為 H=4（ V′－ ） /π D2=4 (－ )/π = 取 H=900 ㎜ 年產(chǎn)一萬噸松香廠 初步 設(shè)計(jì) 說明書 20xx 年 12 月 進(jìn)脂管 參照《林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)手冊》（下） P2136進(jìn)出脂管采用 YB80470 216。 實(shí)際中擴(kuò)大 20%，則實(shí)際容積 V′ = =179。38 不銹鋼管。894 1Cr18Ni3Mo2Ti 不銹鋼管。 實(shí)際中擴(kuò)大 20%，則實(shí)際容積 V′ = = m179。 年產(chǎn)一萬噸松香廠 初步 設(shè)計(jì) 說明書 20xx 年 12 月 安全閥 參照《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 P415選用 A436C 安全閥。894 1Cr18Ni3Mo2Ti 不銹鋼管。 物料衡算 進(jìn)料 中層脂液量 ㎏ /h，每 8 小時(shí)處理一次，其處理量為 G= 8