【正文】 通過計(jì)算知道反應(yīng)釜筒體以及封頭的厚度均為 6 mm。在此，我選擇的設(shè)計(jì)工作壓力為 kpa。通常 η=— η=—。 因此進(jìn)行從新計(jì)算 ， V1=同上 ， Di=（ 4V/∏i） 1/3 代入數(shù)據(jù)知道 ， Di=20xx mm 圓整到公稱直徑系列標(biāo)準(zhǔn)為 20xx mm 此時(shí)的 V 封= m3 ， V1m =。反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)包括有：總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，攪拌容器的設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有關(guān)零部件的設(shè)計(jì)?！?) 草酸鈉的比熱容為 cp= kj/(kg 通過計(jì)算可以知道蒸發(fā)量為 *1/20= kg 最后帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得 G 進(jìn) =G 出 +G 損 公式成立 ， 總的物料守恒 ?？偡磻?yīng)次數(shù) 7500/3=2500 次 所以每批次產(chǎn)品的產(chǎn)量應(yīng)該為 10000 噸 /2500=4 噸 =4000kg 考慮在反應(yīng)結(jié)束的處理過程中的損失，假設(shè)損失按應(yīng)得產(chǎn)物量的 2%來計(jì)算，那么損失量 G 損 =4000*2%=80kg?；齑渤鏊?ph值的控制通過氨水計(jì)量泵加入純氨水來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)酸完成后關(guān)閉進(jìn)酸閥，酸噴射器和閥 6. 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 14 反應(yīng)釜 6. 置換過程。一般情況下可以由視鏡處看到樹脂分層（陰樹脂在上層）為止。反應(yīng)進(jìn)行兩小時(shí)后，反應(yīng)完成，往反應(yīng)釜中加入冷卻水，冷卻產(chǎn)物到 25 攝氏度，放出反應(yīng)釜中的物料進(jìn)入到過濾機(jī)中進(jìn)行過濾，然后重復(fù)前面的過程準(zhǔn)備第二次的反應(yīng)。 雖然利用生物質(zhì) (主要是廢棄物 )生產(chǎn)生物基產(chǎn)品依舊存在著許 多的問題，但是生物基產(chǎn)品具有其他能源所不可相提并論的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。片 1） 序號(hào) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 技術(shù) 要求 檢驗(yàn)結(jié)果 單項(xiàng)結(jié)論 1 紫 銅 177。10，焊錫177。10 高于國家標(biāo)準(zhǔn) 3 鋼 177。 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 9 助劑原料選擇甲酸鈉；分子式 HCOONa，白色結(jié)晶粉末，物化性質(zhì)：密度℃ （分解溫度），溶于水，能溶于乙醇，無毒無腐蝕，有還原性。 PH測試儀 ： 北京科達(dá)儀器公司 糖度測試儀 ： 北京中遠(yuǎn)科技儀器有限公司 粘度檢測儀： 上海地學(xué)儀器研究所 比重計(jì)： 廈門群隆儀器有限公司 分析方法 ： 利用糖度儀測定反應(yīng)過程中糖度的變化。但我們通過氫轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)生成的物質(zhì)經(jīng)測試，冰點(diǎn)達(dá)到－ 75℃ ，故能滿足高級(jí)防凍液生產(chǎn)的需求。 我國自行培育的甜高粱、麻風(fēng)樹等優(yōu)良能源植物，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新木質(zhì)纖維素水解技術(shù)、和燃料乙醇、生物柴油、生物基塑料生產(chǎn)技術(shù)，可建設(shè)相當(dāng)于一個(gè)大慶的年產(chǎn) 5000 萬噸 “綠色油田 ”。目前中國城鎮(zhèn)垃圾熱值在 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 5 兆焦 /千克 (1000 千卡 /千克 )左右。根據(jù)計(jì)算，目前我國禽畜糞便資源總量約 億噸，折合 7840 多萬噸標(biāo)煤，其中牛糞 億噸， 4890 萬噸標(biāo)煤，豬糞 億噸， 2230 萬噸標(biāo)煤，雞糞 億噸， 717 萬噸標(biāo)煤。 表 1 九大作物的秸稈產(chǎn)量及產(chǎn)熱量 農(nóng)作物 作物產(chǎn)量 /t 谷草比 秸稈量 /t 折標(biāo)煤系數(shù) 折標(biāo)煤量 /t 稻谷 18603 1: 11590 4972 小麥 10930 1: 14930 7465 玉米 15230 1:2 30460 16113 雜糧 869 1:1 869 435 豆類 1720 1: 2580 1401 薯類 2808 1: 1404 682 油料 2569 1:2 5137 2718 棉花 762 1:3 2287 1242 甘蔗 11295 1: 1130 498 (2)、有機(jī)污水 有機(jī)污水指的是豐富有機(jī)物質(zhì)的排放廢水，其中包括工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及生活污水等。 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 3 農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)生的方式和量隨產(chǎn)生的地點(diǎn)的不同而不同，對(duì)應(yīng)于收獲量的殘余物產(chǎn)生比率，米為 140%、麥為 130%、玉米為 100%、根莖作物為 40%。生物質(zhì)基化工產(chǎn)品及綠色能源問題已經(jīng)逐步成為世界科技發(fā)展領(lǐng)域的前沿。丙三醇型防凍液的缺點(diǎn)是冷卻降溫效能低、甘油配比大，使用成本較高。這種情況說明用乙二醇為原料生產(chǎn)防凍液已經(jīng)難以適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需求。 圖 1 防凍液 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求也越來越高，不僅要求防凍液具有較低的冰點(diǎn)和較高的沸點(diǎn)，還應(yīng)具有較好的金屬防腐性、防氣蝕性、防結(jié)垢性，以及對(duì)環(huán)境污染小或不污染環(huán)境，且有較長的使用壽命等等方面的綜合性能。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 關(guān)鍵詞 ： 防凍液 反應(yīng)釜 離子交換器 車間布置 工藝設(shè)計(jì) 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 II Abstract Nowadays, our country faces the problems of shortage of antifreezer and the poor quality of antifreezer. In order to solve these problems, the thesis is based on the principle of the glucose as raw material to generate biomassbased antifreezer with the reaction of hydrogenation. The thesis is something about a factory process design of an annual output of ten thousand tons of antifreezer. The thesis includes the introduction of biomassbased products ， the principle of the preparation of antifreezer, the energy calculation of factory, the material balance calculations, the calculation and selection of the reactor, the calculation and selection of ion exchanger. Finally I determine the volume of the reactor for m3 and the height of cationic resin and anion resin that filled in the ion exchanger .And then the thesis introduces the principle and the overall layout of the workshop design and in the thesis I draw the workshop layout and process diagram, the reactor assembly drawing. Key words: antifreeze the reactor ion exchanger workshop layout process design 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。本人授權(quán) 大學(xué)可以將 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 各國對(duì)此都做了大量的研究，不斷推出配方專利和優(yōu)良的防凍液商品。世界各國也都存在同樣的問題。有鑒于此，那些需要良好保障條件的高檔汽車，都會(huì)青睞丙三醇型防凍液。轉(zhuǎn)化儲(chǔ)藏于動(dòng)植物體的能量和生命物質(zhì)是人類獲取能量和營養(yǎng)的來源，農(nóng)業(yè)向來是專門從事動(dòng)植物生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)。世界上產(chǎn)生的農(nóng)林廢棄物總共約為 30 億噸，米的殘余物最多，約為 億噸。 由于清潔、高效、可再生等突出特點(diǎn)，氫氣作為能源日益受到人們的重視。 在糞便資源中，大中型養(yǎng)殖場的糞便是更便于集中開發(fā)、規(guī)?；玫?。 目前生物基所具有的產(chǎn)品有沼氣，生產(chǎn)生物柴油，乙醇，以及四氫呋喃等一列的化學(xué)有化工產(chǎn)品 。 中石化公司副總裁曹湘洪院士分析了我國石油產(chǎn)需的突出矛盾，農(nóng)林生物質(zhì)豐富的資源潛力和國外利用生物質(zhì)生產(chǎn)車用燃料和化工產(chǎn)品的現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)，提出我國應(yīng)實(shí)施 “政府推動(dòng)、企業(yè)參與、選準(zhǔn)目標(biāo)、企學(xué)研結(jié)合，著力提高 經(jīng)濟(jì)性，適時(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)化 ”的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略，宜在車用乙醇燃料和乙醇下游產(chǎn)品開發(fā)、生物柴油、聚乳酸樹脂、 1， 3丙二醇等四個(gè)方面重點(diǎn)突破。 已知葡萄糖加氫反應(yīng)除影響糖結(jié)構(gòu)醛基外，也應(yīng)注意到糖分子中羥基也可受到加氫影響，形成脫氧糖，故存在另一種加氫反應(yīng)模式。 . 利用冰點(diǎn)測定儀檢測產(chǎn)物的冰點(diǎn)的變化。易于運(yùn)輸儲(chǔ)存，無易燃易爆危險(xiǎn)，價(jià)格及資源較為豐富。10 高于國家標(biāo)準(zhǔn) 4 鑄 鐵 177。30，鑄鋁 177。10 符合國家標(biāo)準(zhǔn) 2 黃 銅 177。相信在未來的發(fā)展中會(huì)取得驕人的成果 。 4. 經(jīng)過過濾的產(chǎn)物存放在中間的儲(chǔ)藏槽中 準(zhǔn)備進(jìn)行下一步離子交換過程。操作時(shí)間一般要在 30 分鐘左右。關(guān)閉溶酸和溶堿閥，有酸液和堿液噴射閥同時(shí)送水，打開閥 9 和閥 6 供水從中部排出，對(duì)樹脂進(jìn)行置換。將 10%左右的氨水加入氨水儲(chǔ)槽，開計(jì)量泵，調(diào)整劑量泵，將氨水加入到混床出口的水中，跳整 ph值合格。 根據(jù)上面要求可進(jìn)行如下的運(yùn)算 ， 已知總反應(yīng)方程式： 2C6H12O6+2NaCOOH 催化劑 2C6H13O6+NaOOCCOONa 360 132 362 134 4057 4080 如上計(jì)算可以得出理想每小時(shí)投入的葡萄糖量為 4057kg，甲酸鈉的量為 投入的相催化劑十六烷基三甲基溴化銨的量為： 噸 /批次 = 。 表 10 物料衡算表為： 進(jìn)料物料名稱 百分含量 折純量 實(shí)際進(jìn)料 /批次 葡萄糖 50% 4057kg 4057kg 甲酸鈉 30% 催化劑 100% 出料名稱 —— —— —— 加氫產(chǎn)物 —— 4000kg 4000kg 草酸鈉 —— 催化劑 —— 反應(yīng)釜中的混合物的密度計(jì)算 查 表知道 ρ 葡萄糖 =1554 kg/m3 ， ρ 甲酸鈉 =1919 kg/m3， ρ 草酸鈉 =2270 kg/m3 因?yàn)榧託洚a(chǎn)物的密度可與葡萄糖相似 所以 ρ50%葡萄糖 =*1554 kg/m3+*996 kg/m3=1275kg/m3 ρ30%甲酸鈉 =*1554 kg/m3 +*996 kg/m3= kg/m3 ρ 進(jìn)料混合 =1275* kg/m3+* kg/m3= kg/m3 ρ 出料混合 =1275*+(*2270 kg/m3+*996 kg/m3)* = kg/m3 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 17 第 4 章 熱量衡算 生產(chǎn)工程中包含有化學(xué)和物理工程，往往伴隨有能量變化，所以有必要進(jìn)行能量衡算。℃ ) 依據(jù)上面的數(shù)據(jù)可以帶入計(jì)算式中計(jì)算 ， Q1=*4057*25+**25+**25= kj （ 1） 同理計(jì)算 Q4 Q4=4080*110*+**110*+**110= kj （ 2） Q5 的計(jì)算依據(jù) Q5=micpi（ t2t1） 式中的 mi—第 i種部件的質(zhì)量， kg 式中 cpi—第 i種部件平均等壓比熱容 kj/(kg 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 計(jì)算依據(jù)：投入反應(yīng)釜的質(zhì)量為 G 進(jìn)料 為 kg ， 反應(yīng)釜中混合物的密度。 筒體高度的計(jì)算也同樣用 H=(VV 封 )/V1m 帶入數(shù)據(jù)得 ， H=（ ） /= mm 向上圓整到 2077 mm。 夾套高度 H2 按照下式進(jìn)行計(jì)算 ， 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士畢業(yè)論文 21 H2=(ηVV 封 ） / V1m 式中 V 封 ——封頭容積 V1m ——1m高筒體容積 夾套所包圍的罐體表面積（筒體表面積 F 筒體 +封頭表面積 F 封頭 ）一定要大于工藝要求的傳熱面積 F，即 F ≦ F 筒體 +F 封頭 則表面積 ， F 筒體 =H2*F1m F1m——表示 1m