【正文】 T1) （ 28） =（ 179。（ 2595） =Δ H1 C3H8 =∑ n178。 ）179。 nBal Δ H298.176。 () 1179。 C） reactant ∑（ niΔ H293.176。 H2Δ H298.176。 () 1179。 C3H8Δ H298.176。 () 1179。 106 1 個(gè) CH3 2 個(gè) CH2 1 個(gè) CHO 合計(jì) 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 21 所以： Cp176。 T3/106 95℃ Cp176。 3683/106 = K cal/(kmol178。 298/179。 K) =(Cp1+ Cp2)/2=1/2(+)= (kmol178。 106 2 個(gè) CH3 1 個(gè) CH 1 個(gè) CHO 合計(jì) 所以： Cp176。 T3/106 95℃ Cp176。 3683/106 = K cal/(kmol178。 293/179。 K) 所以 =(Cp1+ Cp2)/2=1/2(+)= kJ/(kmol178。 103 c179。 3682/106 = Kcal/(kmol178。 298/179。 K) 所以： Δ H1 nBal =∑ n178。（ 2595） =Δ H1 iBal =∑ n178。（ 2595） = kJ/h Δ H1 C3H8 =∑ n178。（ 2595） = kJ/h (4) Δ H nBal Δ H nBal=Δ H1+Δ H2+Δ H3 （ 213） =179。 106 Δ H C3H8 =Δ H1+Δ H2+Δ H3 （ 215） =179。 179。 106） =179。 106 kJ/h Q1 為負(fù)值，說明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，需要由熱載體取出熱量，其值為 179。 (T2T1) （ 216） =(179。 ) 179。 =179。 610 179。 =179。 610 kJ/h 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 24 第三章設(shè)備選型 關(guān)鍵設(shè)備的選擇 釜容積的計(jì)算 Vh=?m = = m3/h （ 31） 由 ? =AAA rCC??0 =AAArXC?0 （ 32） δ = 2131 ? CA=AAAAA0 XYS1 )X(1C? （ 33） 由文獻(xiàn)查得 ? =1min 由設(shè)計(jì)所知，反應(yīng)為氣相反應(yīng)，裝料系數(shù) ?為 。 所以應(yīng)用公式 [10]： 02[ ]cd t cPD P? ?? ?得 （ 36） d? = 5 72 2 2 0 ???? ? mm 查得負(fù)偏差 C1 在 8～ 25mm 范圍內(nèi)為 ,腐蝕裕度設(shè)為 2 mm. 所以： ?d=+2= ?n=?d+ C1+△ （ 37） =++=18mm（圓整值△ =） ?e=?nC1C2== 由此可得到圓筒體的最大允許工作壓力 [Pw]= 02 eeD???? [?]t? （ 38） = 5 2 0 0 ???? = MPa 釜的封頭計(jì)算 由 ?=18mm,查得封頭直邊高度 h2=40 mm. 取 Hi/D== 得 Hi=? 2200=5500mm，計(jì)算封頭壁厚與筒體壁厚基本相同，所以為焊接方便，取二者一致為 18mm。另外選型時(shí)還要考慮簡板器的結(jié)構(gòu)。 選擇 傳動(dòng)效率包括減速器、聯(lián)軸器和密封裝置處的效率。 為密封可靠，選用單端面小彈簧平衡型機(jī)械密封。 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 28 第 四 章 車間布置設(shè)計(jì)的原則 車間布置設(shè)計(jì)的原則 車間設(shè)備布置的原則 化工廠的設(shè)備的布置，氣溫比較低的地區(qū)有特殊的要求，均將設(shè) 備布置于室內(nèi)。 車間設(shè)備平面布置的原則 車間的平面布置中，廠房的外型有長方形，‘ L’型、‘ T’型和‘ II’型等等。 進(jìn)行車間布置時(shí)，考慮廠房的安全出入口，一般不少于 2 個(gè)，對防火安全問題必須慎重的考慮 。廠房的垂直布置充分利用空間，每層高度取決于設(shè)備的高低，安裝的位置，檢修的要求及安裝衛(wèi)生等條件。 第 五 章 環(huán)境保護(hù) 工業(yè)“三廢”主要是指廢氣、廢水、廢渣。 廢渣： 1120 凈化槽含有活性碳 廢催化劑。 廢液的處理方法有控制 PH 值法、油和油脂的處理和有機(jī)廢水生化處理。 （ 1）水源選擇：可供工業(yè)用的水源有地面水（ 河水、湖水、水庫等等），地下水（如井水）以及自來水，如果有自來水可有限考慮自來水。 本設(shè)計(jì)采用的生產(chǎn)用水是自來水，源于水庫。 （ 3）車間照明設(shè)計(jì)：光源和照明方式的選擇，照明器的布置，照度計(jì)算，照明供電系統(tǒng)，導(dǎo)線選擇以及線路的鋪設(shè)方式。 供暖 主要以鍋爐方式提供能量，使在比較低的環(huán)境溫度下仍然能保持適合的工作或者生活條件的一種技術(shù)手段。 通風(fēng) 為保證操作人員的正常環(huán)境的衛(wèi)生條件，有余熱、余溫、有害氣體或者蒸汽，粉塵等排除的車間，必須采取通風(fēng)。 本設(shè)計(jì)采用自然通 風(fēng) 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 32 結(jié)束語 11 月初我們化工專業(yè)就開始進(jìn)行課程設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)題目為《年產(chǎn) 3 萬噸丁 醇合成 氣凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)》。 丁 醇是隨著石油化工、 聚氯乙烯材料工業(yè)以及羰基合成工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的。并繪制出工藝 流程圖、關(guān)鍵設(shè)備圖 等。 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 33 致 謝 本次設(shè)計(jì)是在宋偉明老師的正確指導(dǎo)下，我 們 五位同學(xué)的配合 和其他同學(xué)的幫助下順利完成的?；すに囋O(shè)計(jì)手 .化學(xué)工業(yè)出版社， 2020， 1 [8] 袁鳳隱 .壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手 冊 .化學(xué)工業(yè)出版社， 2020， 3 [9] 譚蔚 .化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .天津大學(xué)出版社， 2020， 10 [10] 靳士蘭，巨勇智 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) .吉林出版社， 2020， 4 [11] 賀匡國 .化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊 .化學(xué)工業(yè)出版社， 1995， 6 [12] 魏崇光 .化工工程制圖 .化學(xué)工業(yè)出版社， 1994， 5 [13] 匡國柱，史啟才 .化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) .化學(xué)工業(yè)出版社， 2020， 1 [14] 黃璐，王保國 .化工設(shè)計(jì) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020， 7 [15] 韓冬冰，李敘鳳，王文華 .化工工程設(shè)計(jì) .學(xué)苑 出版社， 1997， 7 。雖然設(shè)計(jì)的過程是曲折的，但是只有這樣才使我們得到了充分的鍛煉，把大學(xué)四年所學(xué)習(xí)到的知識和實(shí)際融合在一起。 這次課程設(shè)計(jì)中最大創(chuàng)造性工作是將進(jìn)幾年的丁醇裝置進(jìn)行比較，經(jīng)過幾次更改完善，而得出較佳裝置設(shè)計(jì)方案。 并在有關(guān)資料和指導(dǎo)老師下發(fā)的任務(wù)書基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型計(jì)算。 基合成工業(yè)技術(shù)的發(fā)展迅速發(fā)展起來的。 （ 2）機(jī)械通風(fēng)：當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足車間的通風(fēng)需要時(shí)，就采用機(jī)械通風(fēng)，機(jī)械通風(fēng)又分為局部通風(fēng)和整體通風(fēng)兩種。 （ 2）采暖的介質(zhì)：對于成片集中布置的廠區(qū)建筑物，應(yīng)該盡量采用熱水采暖，年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 31 以利用蒸汽凝結(jié)水的回收和利用；對于廠區(qū)內(nèi)分散布置的建筑物，可用熱水采暖或者蒸汽采暖；廠房的單元體積大于 3000m2 時(shí)，以熱風(fēng)采暖為好；單元體積比較小的多半用蒸汽采暖；有空調(diào)以及通風(fēng)設(shè)備的廠房，盡可能的采取空調(diào)，通風(fēng)相結(jié)合的熱風(fēng)取暖；對于有爆炸性危險(xiǎn)的氣 體或者有粉塵的房間應(yīng)該采用防爆性的暖風(fēng)機(jī)；一般的情況下均可用散熱器采暖。車間配電柜的主結(jié)線，電器設(shè)備的選擇，防雷保護(hù)，接地裝置和保護(hù)接零安全措施 （ 5）電氣防爆：生產(chǎn)中需要使用一些易燃易爆的介質(zhì)，可能完全混合形成爆炸性的混合物，到一定的濃度和比例引起火災(zāi)。 （ 1）廠區(qū)的變配電工程：變壓器容量，總配電所以及總壓所的主結(jié)線圈和二次線圈總變電所的測量，信號控制，繼電保護(hù)，電器設(shè)備的選擇，導(dǎo)線截面的選擇，主要設(shè)備材料表。 （ 3）排水：工業(yè)廢水的排放比較的大，危險(xiǎn)也比較大。 廢渣的處理方法有焚燒法和安全填埋法 [14]。 三廢處理情況 廢氣的處理方法通常有吸收法和燃燒法。 三廢的產(chǎn)生情況 廢氣：穩(wěn)定塔受槽中氣相組分通過除沫網(wǎng)排放至燃料氣網(wǎng)。 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 29 車間設(shè)備布置 一般情況可采用室內(nèi)露天聯(lián)合布置，在條件許可的情況下，采取有效措施最大限度的采取化工廠的聯(lián)合露天化布置。工程設(shè)計(jì)中由于單層廠房建設(shè)的費(fèi)用比較低，所以大多采用單層，但是有時(shí)候?yàn)榱斯?jié)約用地或者因?yàn)榻ㄔO(shè)用地的限制用多層。 廠房的柱網(wǎng)布置，根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)而定，宜采用筐加結(jié)構(gòu)。露天布置有以下的優(yōu)點(diǎn)： 可以節(jié)約建筑面積節(jié)省基建投資，可以節(jié)約土建施工質(zhì)量，加快基建投資進(jìn)度 。 選用碳鋼帶頸視鏡 IPg6,Dg125,JB595643，重 公斤。 選用立式夾殼聯(lián)軸器 HG521365,標(biāo)記符號為 : 聯(lián)軸器 Dg95HG521365. 由于攪拌軸軸向力不大，聯(lián)軸器為夾殼式，故選用 JA 形機(jī)座。 104MPa,參考公稱軸徑系列，取 d=320mm。 由于影響攪拌過程的因素極其復(fù)雜，因此攪拌器選型的資料也較多，而且各自實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)不同結(jié)論也不盡相同。 V= 204DH? = 300( / )4 D H D? [9] （ 35） 故 Di = 3 04( / )VHD? 取 r= H/D0= Di ==2103mm 將計(jì)算結(jié)果圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑得 D0=2200mm，并于《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（天大出版社）查得封頭容積為 40 mm. 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)方案 25 H = 24 iDvV?? = =2145mm 釜的壁厚的計(jì)算 由已知 Pc= Pg=? = D0 =2200mm Pg= MPa 選擇筒體材料 16MnR,查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》，則材料在 100℃下許用應(yīng)力 =157MPa（初步設(shè)計(jì) ?在 16～ 36mm 范圍內(nèi)。 610 179。 610 kJ/h (4) 混合丁醛從 1120 出來經(jīng)冷卻器 1506 冷卻到 40℃： Q 總 =179。 =179。 106 kJ/h 生產(chǎn)丁醇 ，丁醛與產(chǎn)品生產(chǎn)的速率比都是 1： 1 的，所以 nnBaOH 年生產(chǎn)量為 ： k m o lB a O Hnn 0 3 6 0 102 2 5 0 0 3 ???? 則實(shí)際生產(chǎn) nBal 的量 ： hk m o l / 4 2 6 0 3 6 0 2 ? 所以按照比例向回推算： (1) 合成氣初始狀態(tài)為 40℃， 下進(jìn)入系統(tǒng)。 +179。 1104 出來經(jīng)冷卻器 1506