【正文】
e project design. At first, the methane chloride production project synopsis was introduced. Acccording to the basis condition, produc tion scale, and raw material, and pared domestic for production present situation and each kind of production method fit or unfit quality degree, the methyl alcohol law production process of synthesis was determined. The process of methanol and chlorine and chlorine an intermediate product of methane and hydrogen chloride raw materials for the production of methane chloride, The process includes: hydrogen chloride reaction unit, chlorination unit, the refining unit, hydrochloric acid absorption and desorption unit. In this design, the methanol production of synthetic route: hydrogen chloride on the main unit of major equipment material balance and energy balance, understanding of its produ ction process, and major equipment. Design Selection and made a rough calculation. Fin ally the simple introduction to the raw material and the power consumption situationas well as the workshop cost estimate also has been remend. Simultaneously the trifle proposal, the solution measure to the environmentalprotection and the security aspect was put forward. The author has carried on the summary to the methane chlorideproduction installment technological design, to designed not to beimperfect place carries on has analyzed and proposed the solution,this plan will be able to the next methane chloride technologicaldesign and the methane chloride production practice referencefunction. Keywords: methane chloride。二氯甲烷目前國際上尚未正式列為受控物質(zhì),但其毒性已引起爭論,對(duì)其是否有致癌作用也尚無定論。熱氯化以美國道化學(xué)為代表、液相光氯化法為法國阿托公司專有技術(shù)、液相催化氯化法為日本德山曹達(dá)公司的專有技術(shù)。第二章 生產(chǎn)方案的確定 生產(chǎn)規(guī)模本甲烷氯化物裝置的設(shè)計(jì)規(guī)模定為:年產(chǎn)一氯甲烷35kt,二氯甲烷100kt,氯仿300kt,四氯甲烷副產(chǎn)鹽酸31%(wt)475kt/a稀硫酸88%(wt)21kt/a 原料路線確定的原則和依據(jù)工業(yè)上生產(chǎn)甲烷氯化物的原料路線主要有甲醇法、甲烷法。 氯甲烷的生產(chǎn)方法 生產(chǎn)原理甲醇?xì)渎然埔宦燃淄橛幸合喾ê蜌庀喾?。.工藝流程甲醇?xì)渎然萍淄榱鞒倘鐖D21所示。該反應(yīng)還伴有以下副反應(yīng):2CH3OH →CH3OCH3+H2O生成的二甲醚的量依賴于加入到反應(yīng)器中的氯化氫和甲醇的比例,如果甲醇過量則會(huì)產(chǎn)生較多的二甲醚。冷卻后的35℃一氯甲烷氣體進(jìn)入脫重塔脫除甲醇、二甲醚和重組份,脫重塔是一填料塔,含有重組分的甲醇液體貯存在脫重塔塔釜,每兩周取出一次送往甲醇回收塔回收其中的甲醇和氯甲烷。由于重組分的數(shù)量較少,故考慮為間歇操作。100%=% H2O: 247。假定脫輕塔的產(chǎn)出要求為:塔頂組成:99﹪ 塔釜組成:﹪設(shè)塔頂出料量為D,塔釜出料量為W,由物料衡算式: F=D+W Fxf=Dxd+Wxw即: = D+W 98﹪=D99﹪+W﹪解得: D= Kmol/h W= Kmol/h 熱量衡算Cp,m比熱容,單位:ΔHf176。 由Q=F水CP(水)(t終t始) 得:F水=Q/ CP(水)(t終t始) =105/ (80) =甲醇過熱器進(jìn)行能量衡算: 原料甲醇經(jīng)甲醇汽化器在150℃汽化,經(jīng)過1甲醇過熱器加熱至180℃,此過程的能量衡算為: 輸入: 輸出:物質(zhì) CH3OH 物質(zhì) CH3OH 量(kmol) 量(kmol) 150℃時(shí), CH3OH的(J/):Q=ΣniCp,m(CH3OH)△T = (453423) =106KJ公用物料循環(huán)水:給水溫度150℃,回水溫度180℃,150℃水的(J/): F水= Q/ CP(水)(t終t始) =106/(30) =甲醇過熱器進(jìn)行能量衡算: 甲醇?xì)怏w從1過熱器出來經(jīng)過2甲醇過熱器,由180℃又被加熱到220℃,此過程是吸熱過程,能量變化為: 180℃時(shí), CH3OH的(J/): Q’=ΣniCp,m(CH3OH)△T = (493453) =106KJ公用物料循環(huán)水:給水溫度180℃,回水溫度220℃,180℃水的(J/): F水= Q/ CP(水)(t終t始) =106/(40) = Kmol/h 對(duì)激冷塔進(jìn)行能量衡算: 137℃時(shí), 物質(zhì) CH3OH HCl CH3Cl H2O CH3OCH3量(kmol) (J/) 對(duì)于激冷塔就是將進(jìn)料的溫度迅速冷卻下去,故未發(fā)生任何反應(yīng),溫度由300℃急冷至137℃,是冷卻的過程,故能量的變化為: Q=∑nΔt =(++++ )(410573) =106KJ公用物料循環(huán)冷卻水:給水溫度300℃,回水溫度137℃ F水= Q/ CP(水)(t終t始) =106/(163) = Kmol/h 對(duì)酸冷凝器進(jìn)行能量衡算: 35℃時(shí), 物質(zhì) CH3OH CH3Cl CH3OCH3量(kmol) (J/) 由于只是個(gè)冷卻過程,故不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng),單純的將溫度由137℃再次冷卻到35℃,故能量的變化為:Q=∑nΔt =(++)(308410) =106KJ 對(duì)脫重塔進(jìn)行能量衡算: ℃時(shí), 物質(zhì) CH3OH CH3Cl CH3OCH3量(kmol) (J/) △H(KJ/mol) 由于脫重塔只是一個(gè)填料塔,主要是脫除重組分,同樣不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng),故只對(duì)其產(chǎn)生的熱量進(jìn)行計(jì)算,塔頂有一冷凝器,塔釜設(shè)一個(gè)再沸器,將組分分離,脫重塔將進(jìn)料為35℃的一氯甲烷氣體,℃,故其計(jì)算熱量的為:塔頂冷凝器氣體溫度:T頂=12℃塔釜再沸器氣體溫度:T出=℃CH3Cl 的沸點(diǎn)為:℃;甲醚的沸點(diǎn)為:℃對(duì)于塔頂冷凝器:假設(shè)回流比為8,所以對(duì)于此脫重塔: Q=(R+1)∑〔ni(T頂T沸)CP汽+△H汽+ni(T沸T出)CP液〕=〔(+)+ (+)+ + 〕(8+1)=106KJ 假設(shè)熱損失為5%,則冷凝器的熱負(fù)荷為: Q=106(1+5%)=106KJ 公用物料循環(huán)水冷卻水:給水溫度10℃,回水溫度13℃. 該溫度下的水的比熱為: J/由 Q=F水CP(水)(t終t始) 得: F水=Q/ CP(水)(t終t始) =106/(13+10) =11951 Kmol/h 對(duì)與塔釜再沸器:假設(shè)回流比為13,甲醇的沸點(diǎn)為78℃,Q=△H第一點(diǎn)取液體流量為設(shè)計(jì)負(fù)荷Lh=,漏液點(diǎn)孔速=相應(yīng)的氣體流量=3600=104 m3/h第二點(diǎn)取液體量Lh=100 m3/h查圖的得=,則相應(yīng)的氣體流量Vh=104 m3/h,由此確定漏液線ⅳ、過量液沫夾帶線第一點(diǎn)取液汽比與設(shè)計(jì)點(diǎn)相同,F(xiàn)LV=,令ev=:按和,查圖56查泛點(diǎn)百分率為30%。進(jìn)料段高度HF取決于進(jìn)料口的結(jié)構(gòu)型式和物料狀態(tài),一般HF要比HT大,有時(shí)要大一倍。溫度計(jì)接管采用ф764無縫剛管,DN70?!?〉、選取夾套直徑DJ經(jīng)查表知:DJ=Di+200=2600+100=2800㎜夾套封頭也采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形,并與夾套筒體取相同直徑。2)電機(jī)選擇傳動(dòng)效率包括減速器,連軸器和密封裝置處的效率。表71 項(xiàng)目廢水排放一覽表Table 71 Waste water list排放源名稱排放量組成(wt%)排放方式處理措施產(chǎn)品精制(二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳)堿性廢液114kg/hNaOH:%CH2Cl2:%NaCl:%CHCl3:%CCl4:%連續(xù)蒸發(fā)回收有機(jī)物,中和廢液至中性,送往污水處理廠進(jìn)一步處理HCl吸收HCl洗滌塔酸性廢液26kg/hHCl:%連續(xù)生活設(shè)施生活污水6m3/dCOD:400m/L,SS:300mg/L連續(xù)進(jìn)入污水處理系統(tǒng)主裝置初期雨水、地面沖洗水100kg/h含少量甲烷氯化物、甲醇及固體顆粒間斷中和廢液至中性,送往污水處理廠進(jìn)一步處理氫氯化(甲醇回收)精制(四氯化碳塔釜)高沸物30 kg/h氯甲烷、氯乙烷、甲醇、四氯化碳和二甲醚等間斷綜合利用 廢氣本裝置的廢氣主要為設(shè)備放空氣,其排放情況詳見表72表72廢氣污染源一覽表Table 72 Waste gas list排放源組成排放量kg/h廢氣名稱排放方式主裝置氣冷凝器放空氣一氯甲烷工藝廢氣連續(xù)二氯甲烷三氯甲烷四氯化碳水氮?dú)饪諝庋鯕饧状脊迏^(qū)甲醇進(jìn)料廢氣連續(xù)空氣 固體廢物固體廢棄物主要來自氫氯化反應(yīng)器廢催化劑及氯化單元干燥器和三廢處理單元再生干燥器的廢干燥劑,收集后運(yùn)送至填埋場(chǎng)安全填埋。(4)高沸物量比較少,先裝桶封存,綜合利用處理。對(duì)于風(fēng)機(jī)及泵類設(shè)備,其噪聲值一般不高,經(jīng)過安裝消聲器等措施,噪聲到達(dá)廠界可以滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)思想,嘗試對(duì)工藝作出改進(jìn)。其次,我要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)以及舍友,他們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中幫我解決了很多難題,并在我不懂的地方詳細(xì)的幫我講解。 謝謝大家了。感謝你們。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣,但是他仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)所學(xué)課程的一次總結(jié)和實(shí)踐的鍛煉,能夠充分利用自己所學(xué)的專業(yè)課知識(shí),從設(shè)計(jì)相關(guān)的題目到去圖書館查閱資料,使我學(xué)會(huì)了應(yīng)該怎樣篩選資料,怎樣迅速選擇對(duì)自己有用信息,鞏固了自己所學(xué)的理論知識(shí),充分鍛煉了我查閱資料和搜索信心的能力。工藝廢氣排氣筒高度約為20m。 環(huán)境保護(hù)及污染防治措施 水污染防治