【正文】 治理措施是用地溝排放至廠廢水綜合處理池的折流池內(nèi)，用漂白乳處理，使廢水中的水合肼被次氯酸鈉氧化掉。 廢水 精餾塔排放的廢水，經(jīng)塔頂冷凝器排出，每生產(chǎn)一噸水合肼排放量為 8~9 噸，每小時(shí) 噸。 則填料層總高度 H為： H=NHETP=22=11m 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 30 一節(jié)填料層高取 4m，則總的填料層總節(jié)數(shù)為 3節(jié)，其精餾段 2節(jié)，提餾段 1節(jié)。 精餾塔物料衡算及物料摩爾分率 (1)精餾塔的全塔物料衡算 總物料衡算式： F=W+D 易揮發(fā)份物料衡算 (此分離過(guò)程中易揮發(fā)份 為水 ) F% = (140%)W + (%)D 二式解得： W= (2)進(jìn)出精餾塔物料的摩爾分率 ①進(jìn)料的摩爾分率 F=%/18+%/50= yF=%/(18)=②塔頂出塔物料的摩爾分率 D=%/18+%/50= XD= ③塔釜出塔物料的摩爾分率 W== XW=()/ = 回流比及塔板數(shù) 的確定 (1)回流比的確定 ①相對(duì)揮發(fā)度 精餾塔塔頂真空度 —，純水合肼泡點(diǎn) 80℃ 查得 80℃時(shí)，水的飽和蒸汽壓 P0H2O= 水合肼的飽和蒸汽壓 P0（ NH2） 2H 2O== a=P0H2O/P0（ NH2） 2H2O=則汽液平衡方程為 yA=2XA/[1+(21)XA]=(1+) 或 XA= yA/[2(21)yA]= yA/( yA) ②回流比 ∵ (NH2)2H2O—H2O汽液平衡線無(wú)下凹部分 ∴采用公式 Rm=(XDyq)/(yqXq) 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 27 (yq為 q線與平衡線交點(diǎn)的縱坐標(biāo) ) 對(duì)于飽和蒸汽進(jìn)料 q=0 故 q線方程 yq= yF 根據(jù)平衡方程得： Xq=()= 則 Rm=()/()= 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般實(shí)際回流比取 Rm的 — ∴ R==1 (2)理論板數(shù) 根據(jù)分斯克方程 Sm=1+Nm=lg[XDA/XDBX WB/XWA]/ =lg[]/ = Nm= (RRm)/(R+1)=()/(1+1)= 查吉利蘭圖 (理論板數(shù) — 回流比關(guān)聯(lián)圖 )得： (NNm)/(N+2)= N=≈22塊 選金屬鮑爾環(huán) 50501 比表面積 a=空隙率 ∑= m3/m3堆積重度 Pp(rp)=395kg/m3 濕填料因子 Φ=1401/m WL/WG(PG/PL)=()0. 5= (3)加料板位置 n/m=㏒ [XDA/XDBX FB/XFA]㏒ [XFA /XFBX WB/XWA] =㏒ []/㏒ [] = 同式 n+m=22 解得 n=17塊， m=5塊 (包括塔釜 ) 精餾段與提餾段的質(zhì)量流量 (1)液體平均質(zhì)量流量 餾出液的摩爾質(zhì)量可以認(rèn)為等于易揮發(fā)組分水的摩爾質(zhì)量。 氧化液貯槽 氧化液為粗肼，年所需為 ，小時(shí)流量為 ，三天流入的總量。H 2O (2) Na2CO3 (3) NaOH (4) (NH2)2CO (5) NaCl (6) H2O 五層塔真空度為 － ,即壓強(qiáng)為 各組分的理化數(shù)據(jù) (1)水 在 ，飽和水蒸汽溫度 ℃ 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 24 18℃ 飽和水比焓 ℃ 飽和水比焓 (2)NaOH 濃度 % 18℃ 比焓 16kcal/kg ℃ 固體比焓 (3)NaCl % 鹽溶液 18℃ 時(shí)的焓為 () 固體鹽在 ℃ 時(shí)焓為 () (4)Na2CO3 熱溶解 － () 各種物料吸熱，由 18℃→ ℃ (1)水升溫吸熱（ 因水合肼、尿素濃度低，性質(zhì)與水相近，以水計(jì)算） Q1=(++) () =(2)NaOH 升溫吸熱 Q2=()=（ 3)NaCl 升溫吸熱 Q3=()=(4).Na2CO3 升溫吸熱 Q4==水及水合肼由 ℃ 液體變?yōu)?℃ 氣體吸熱 Q5=(+)=吸熱總量 Q 吸 =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=蒸汽需要量 G GH = Q 吸 G=Q 吸 /H=五層塔換熱面積 夾套鍋式蒸發(fā)器傳熱總數(shù)范圍 300—2021 kcal/ m2h℃ (2)溫差 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 20 △tm=)/ln( 21 21 tt tt ?? ???=)]1 0 3 2/() 3 2ln [ ( )1 0 3 2() 3 2( ?? ???=℃ F= q/k△tm = 1000 180。f Na2CO3 (l)= － △H176。fNaCl(l)=－ △H176。7140= Q5=103180= Q39。7H2O量： (4)配尿素加水量： [尿素液濃度 ： (+)100%=%] ： (1)消耗 30%的燒堿： (2)消耗氯氣： (3)配堿加入的水： [配堿濃度： 30%/(+)100%=%] 根據(jù)以上計(jì) 算得出 50t40%水合肼消耗為 (30%) 103kg (含氯 95%) 103kg (含 N≧ %) 103kg (MgSO4H 2O = (2)Na2CO3 = (3)NaCl = (4)NaOH = (5)(NH2)2CO = (6)H2O = 合計(jì) : (分離純堿帶出的水合肼 ,造成水合肼?lián)p耗為 %,分離出的純堿含水量水合肼%) 五層塔的物料恒算 以 1000kg 精肼液為計(jì)算基準(zhǔn)。7H2O : (4)配尿素加水 1000 kg (1)(NH2)2% = (2)尿素 :有效氯 =1: 則 NaClO為 : = 折含有效氯 %的次氯酸鈉溶液為 : 247。30% = kg (2)氯氣量： 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 10 71 18 m2 m3 m4 m2 = ? = kg 析含量 95%的干燥氯氣為 ： 247。塔釜的餾分即為水合肼，到一定時(shí)間后經(jīng)計(jì)量槽計(jì)量后進(jìn)入成品貯槽，最后計(jì)量包裝。 鑒于水合肼生產(chǎn)過(guò)程中采用一般蒸發(fā)器蒸發(fā)的工藝不成熟，在操作上有許多問(wèn)題難以解決，所以本設(shè)計(jì)水合肼的蒸發(fā)系統(tǒng)采用五層塔蒸發(fā)。由于它存在時(shí)間極短，一般是在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生，之后即進(jìn)行下一步反應(yīng)。 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 6 第 2 章 生產(chǎn)原理及工藝流程敘述 生產(chǎn)原理 反應(yīng)原理 水合肼工業(yè)生產(chǎn)方法主要有拉西法、尿素法、酮連氮法和過(guò)氧化氫法 4 種， 拉西法環(huán)境污染嚴(yán)重，設(shè)備投資大，產(chǎn)品收率低，在 國(guó)外已經(jīng)基本上被淘汰。由順丁烯二酸酐與水合肼反應(yīng)而制得的馬來(lái)酰肼 (Maleic Hydrazide)，是一種選擇性除草劑和暫時(shí)性植物生長(zhǎng)抑制劑，用于防止土豆、洋蔥、大蒜、蘿卜儲(chǔ)藏期發(fā)芽，并有延長(zhǎng)作物開(kāi)花的作用，也可以用于非耕地除草。水合肼與鄰苯二甲酸酐以及三氯氧磷等反應(yīng)制得的雙肼嗪(Dirhydralazine)可直接用于周?chē)?血管，降低血壓，通常用于治療高血壓，尤其是適用于腎功能不全和舒張壓高的患者。副危險(xiǎn) 類(lèi)。運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)遠(yuǎn)離明火、火花 ,不得與氧化劑、植物纖維混運(yùn)。純品為無(wú)色透明的油狀液體，有淡氨味，在 濕空氣 中冒煙，具有強(qiáng)堿性和吸濕性?；诖朔N情況，我國(guó)水合肼生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到很大影響。 目前，我國(guó)水合肼的總消費(fèi)量約為 萬(wàn)噸，其中 ADC、發(fā)泡劑消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的 %，醫(yī)藥和農(nóng)藥占 23%，電廠鍋爐水除氧劑的用途占消費(fèi)量的 5%，其他占 3%。我國(guó)生產(chǎn)水合肼的廠家約有 20 多家，生產(chǎn)規(guī)模 (按 100％ 水合肼計(jì) )超過(guò) 20 萬(wàn)噸／年，現(xiàn)在大部分生產(chǎn)的水合肼裝置均為制造 ADC 發(fā)泡劑配套的淡肼裝置。C 平均溫度： 20186。H 2O)， 純品為無(wú)色透明的油狀液體。 the sodium tank, the design specifications for Φ19001700。同意吉首大學(xué)可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的全部或部分內(nèi)容。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。在生產(chǎn)過(guò)程中采用了 堿貯槽，設(shè)計(jì)規(guī)格為 Φ22202021； 次鈉貯槽，設(shè)計(jì)規(guī)格為 Φ19001700； 尿素高位槽，設(shè)計(jì)規(guī)格為 Φ24001200； 氧化液貯槽，設(shè)計(jì)規(guī)格為 Φ24001760； 氧化反應(yīng)管，設(shè)計(jì)規(guī)格為 Φ1084/Φ763， L=6500； 五層塔蒸發(fā)器，設(shè)計(jì)規(guī)格為 Φ480500，數(shù)量為 一 臺(tái)。7H2O，含 量 ≥% 產(chǎn)品 規(guī)格 分子式 ： N2H4水合肼液體以二聚物形式存在，與水和乙醇混溶，不溶于乙醚和氯仿；它能侵蝕玻璃、橡膠、皮革、軟木等，在高溫下分解成 N NH3 和 H2；水合肼還原性極強(qiáng)，與鹵素、 HNO KMnO4 等激烈反應(yīng)，在空氣中可吸收 CO2 產(chǎn)生煙霧。 目前全球水合肼市場(chǎng)年需求量約 8 萬(wàn) 9 萬(wàn)噸，目前世界水合肼市場(chǎng)估計(jì)約 8萬(wàn)～ 9 萬(wàn)噸 (不計(jì)中國(guó) )，消費(fèi)構(gòu)成大致為農(nóng)藥 32%、發(fā)泡劑 33%、水處理劑 20%、其他 15%。 我國(guó)水合肼的生產(chǎn)絕大多數(shù)采用改性尿素法生產(chǎn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格除國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的含水合肼 40％、 80％ 兩種外，還根據(jù)用戶(hù)要求生產(chǎn) 35％、 55％、 60％、 85％ 等非國(guó)標(biāo)要求的不同規(guī)格的商品水合肼。隨著農(nóng)藥、醫(yī)藥、水處理等方面需求量的不斷增加 , 預(yù)計(jì)到 2021 年 ,我國(guó)對(duì)水合肼的總需求量將達(dá)到約 萬(wàn)噸 /年。 近年來(lái)國(guó)內(nèi)水合肼市場(chǎng)供需缺口較大，致使價(jià)格不斷上漲，隨著國(guó)內(nèi)工程塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥的迅速發(fā)展及鍋爐除氧劑需求的不斷增長(zhǎng)，水合肼需求仍將保持增長(zhǎng)勢(shì)頭，加之由于我國(guó)反傾銷(xiāo)措施的實(shí)施，國(guó)外產(chǎn)品 進(jìn)入我國(guó)的準(zhǔn)入門(mén)檻變高，水合肼(80％ )價(jià)格一直處于較高的狀態(tài)，自 2021 年以來(lái)一直保持在 2 萬(wàn)元／噸左右。 包裝及運(yùn)輸、貯存 危險(xiǎn)標(biāo)記： 20(堿性腐蝕品 ) 用鐵桶包裝 ， 內(nèi)涂環(huán)氧樹(shù)脂或襯聚乙烯 ， 每桶凈重 200kg 或由供需雙方商定。 UN 。其中 ADC、發(fā)泡劑消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的 %，醫(yī)藥和農(nóng)藥占 23%，電廠鍋爐水除氧劑的用途占消費(fèi)量的 5%，其他占 3%。 在農(nóng)藥上的應(yīng)用 由水合肼合成硫酸肼后，再與硫氰銨反應(yīng)得到雙硫脲，再在鹽酸中閉環(huán)而得2氨基 5巰基 1,3,4噻二唑，最后與甲醛縮合而制得的葉枯寧，又名葉青雙，是一種安全高效的內(nèi)吸性殺菌劑，用于防治早、中、晚稻秧田和本田的白葉枯病，具有優(yōu)良的預(yù)防和治療效果，持效期在 15 天以上。 用于合成分析試劑和燃料 由 3硝基苯二甲酸與水合肼環(huán)合、還原制得的 3氨基苯二甲酰肼，可用作分析試劑和指示劑。 目前國(guó)內(nèi)主要采用尿素法 (Schestator 法 )工藝。（ 1） NH2—CO—NH—Cl OHOH2?→ NH2—CO—N—Cl ? ?? ?Cl NH2—CO—N（ 4） 本階段主要副反應(yīng)有 : 4MgSO吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 7 (NH2)2CO+2NaOH → 2NH3↑+Na2CO3 (NH2)2CO+3NaClO+2NaOH → N2↑+3NaCl+2H2O+Na2CO3 (NH2)2 精餾塔提餾段及精餾段均采用填料散堆，填料高度，提餾段 4 米，精餾段 6 米。 水合肼生產(chǎn)過(guò)程物料衡算 次氯酸鈉配置物料衡算 原料 1． NaOH(30%)溶液組成 NaOH 30%、 NaCl 5%、 Na2CO3 1% Fe2O3 %、 H2O % 2．干燥氯氣（含氯 95%）組成 Cl2 95% H2O % 其他 氣體 % 物料衡算 設(shè)生成 100kg次氯酸鈉溶液，含有效氯 %，同時(shí)考慮次氯酸鈉分解，收率定為 95%。H 2O %、 Na2CO3 %、 NaCl % NaOH 1%、