【正文】 丙酮 的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及 規(guī)格 丙酮的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)用）（ GB602689)主要性能指標(biāo)如下表 2： 表 2 丙酮質(zhì)量要求 名稱 級(jí) 別 指 標(biāo) 一級(jí)品 二級(jí)品 三級(jí)品 外觀 透明液體 色澤（鉑 鈷）號(hào) ≦ 5 5 10 密度（ 20℃ ）（ g/cm3) 沸程：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（ 0℃ ,)溫度范圍（包括 ℃ ）（ ℃ ）≦ 蒸餾量：（ ml)≥ 98 98 98 蒸發(fā)后干燥殘?jiān)?%）≦ 酸度（乙酸計(jì)）（ %） ≦ 高錳酸鉀褪色時(shí)間25℃ （ min)≧ 100 60 15 含醇量（ %） ≦ 含水量（ %） ≤ 注 ：乙炔瓶用丙酮應(yīng)符合一級(jí)品要求。 電石的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) 電石的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姟? 時(shí)，在用的乙炔瓶也僅有約 8000 多只，年產(chǎn)乙炔約 1000 噸。所以高壓的氣態(tài)乙炔和液化乙炔在工業(yè)上都不能得到實(shí)際應(yīng)用。從而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。濕法乙炔發(fā)生則在環(huán)保方面有些欠缺。乙炔化學(xué)性質(zhì)活潑，能與許多試劑發(fā)生加成反應(yīng)。它被廣泛的用于照明、焊接、切割及各種火焰加工，能滿足科研、施工等特殊用戶的需要。 乙炔生產(chǎn)方法的選擇 …………………………………………………… 2 新興乙炔化工生產(chǎn)方法 ………………………………………………… 2 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的比較 …………………………… 2 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 ……………………… 3 溶解乙炔的概念與由 來 ……………………………………………… 3 我國溶解乙炔的發(fā)展 ………………………………………………… 4 2. 原料及產(chǎn)品規(guī)格 …………………………………………………………………錯(cuò)誤 ! 未 定 義 書 簽 。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。 Key words……………………………………………………………………… 錯(cuò)誤 ! 未 定 義 書 簽 。 關(guān)鍵詞： 換熱器；溶解乙炔氣體；乙炔發(fā)生器 50 Million Standard m3 Dissolved of Acetylene Process Design per Year Lai Zhiqiang (2020 year Student of Chemical Engineering and Technology Major,Hunan City University, Yiyang, Hunan, 413000, China) Abstrsct:In this paper, an annual output of 50 million standard m3 dissolved acetylene production tasks, process design for the entire production process,Major equipment includes acetylene generator, heat exchanger, purification tower, and the metering tank, the receptacle of each step, receiving tanks, pressors and other additional equipment. Key words: Heat exchanger。乙炔還可用以照明、焊接及切斷金屬（氧炔焰），也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。 3 A 天然氣部分氧化法 （ 1）我國的天然氣儲(chǔ)量比較大，便于開采； （ 2）天然氣相對(duì)于其它的能源來說比較經(jīng)濟(jì)； （ 3）天然氣部分氧化法在工藝上存在一定的危險(xiǎn)性； （ 4）天然氣部分氧化法在設(shè)備的投資成本上不經(jīng)濟(jì)； B 煤等離子體法 （ 1）煤在我國的存儲(chǔ)量比較大； （ 2）煤在相對(duì)于石油和其它的新興能源上有一定的價(jià)格優(yōu)勢； （ 3）煤在化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染較為嚴(yán)重； （ 4）煤等離子體法是一種高技術(shù)的手段其可行性和穩(wěn)定性值得商榷； （ 5）煤等離子體法的設(shè)備投資成本不經(jīng)濟(jì)； C 干法和濕法制乙炔 （ 1）都是傳統(tǒng)的生產(chǎn)乙炔的方法； （ 2）干法乙炔是用略多與理論的水以霧態(tài)噴在電石粉上使之水解； （ 3）干法乙炔發(fā)生和濕法乙炔發(fā)生的化學(xué)原理是相同的； （ 4）濕法乙炔發(fā)生是塊狀電石投入發(fā)生器中（發(fā)生器中有水）使之水解； （ 5）干法制乙炔產(chǎn)生的污染物比濕法制乙炔的少； （ 6）干法制乙炔的成本略小于濕法制乙炔的成本； 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 通過比較和細(xì)致的觀察，加上對(duì)乙炔市場的考察，新興的兩種乙炔發(fā)生方法既天然氣部分氧化法和煤等離子體法，都有很大的局限性和經(jīng)濟(jì)成本問題。 乙炔是叁健的不飽和的烴類化合物，其化學(xué)性質(zhì)活潑，具有爆炸性。 起初人們研究把氣態(tài)乙炔像其它氣體一樣，壓縮到鋼瓶中進(jìn)行了一系列運(yùn)輸和使用試驗(yàn)，但是由于高壓的氣態(tài)乙炔，給予很小的能量（例如當(dāng)乙炔壓縮到15 大氣壓時(shí)只需要 10179。 1932 年上海中國煉氣廠從德國引進(jìn)了技術(shù)和設(shè)備。工業(yè)用電石純度約為 70%80%，雜質(zhì) 雜質(zhì) CaO 約占 24％，碳、硅、鐵、磷化鈣和硫化鈣等約占 6％。常溫下不會(huì)被硝酸氧化，用高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑氧化時(shí)生成二氧化碳、水、乙酸、甲酸等。在 15℃ 和 時(shí)，乙炔在丙酮中的溶解度為 237g/L，溶液是穩(wěn)定的。 乙炔的化工產(chǎn)出指標(biāo) 不同的化工企業(yè)對(duì)自己產(chǎn)出的乙炔的含量要求不同，我所在公司要求產(chǎn)出的乙炔含量必須 ≥，清凈以后的乙炔含量要 ≥。為了安全生產(chǎn)，系統(tǒng)設(shè)有安全水封和逆水封。乙炔氣干燥后，送入氯乙烯裝置。 （ 8） 充罐乙炔氣體量： 充罐乙炔量 =（充罐后瓶中） （充罐前瓶中） 乙炔最大充罐量可按下式計(jì)算： VG ? ? 式中： ＆ 填料孔隙率 % V鋼瓶實(shí)際容積 L Gmax乙炔限定充裝量 kg 由上式可得 ： Gmax = （ 9） 生產(chǎn)乙炔瓶總數(shù) ?年生產(chǎn)乙炔瓶總數(shù)： 75900（瓶） ?日生產(chǎn)乙炔瓶數(shù)： 253（瓶） （ 10）發(fā)生器的物料衡算： 電石投入量 M1= 熱量的散失 Q 累積 產(chǎn)生的乙炔 V1 電石渣 M2 產(chǎn)生的廢氣 V2 發(fā)生器 11 總物料： ∑m 入 =∑m 出 則： F=W+P M1=M2+V1+V2 （ 11）發(fā)生器的熱量衡算： 由于電石與水在發(fā)生器里是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)所產(chǎn)生的熱量，所以我們?cè)谶@里就只能夠看其本身的熱量衡算了。全密封發(fā)生器采用電磁振蕩器 [10]把電石從貯料斗中均勻地振落到發(fā)生器內(nèi)，電磁振蕩器與貯氣柜連鎖控制，當(dāng)發(fā)生器的發(fā)氣量過大時(shí)，電磁振蕩器會(huì)自動(dòng)停止工作。 確定設(shè)計(jì)方案 兩流體溫度變化情況：熱流體是乙炔，進(jìn)口溫度 oC，出口溫度 40oC；冷流體（循環(huán)水）進(jìn)口溫度 30 oC，出口溫度 。在此選取的無縫鋼管 Φ 192mm 作為換熱管。弓形折流板又可以分為單弓形、雙弓形、三弓形。 換熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算 換熱流程設(shè)計(jì) 采用 1 殼程 2 管程的換熱器。其傳熱面積為： 5 1 2 50 ?? tLNdF ? m2 殼體 殼體材料除要滿足一定的強(qiáng)度外，由于制造過程中經(jīng)過卷板、沖壓和焊接，故要求材料有一定的塑性和可焊性，一般采用含碳量較低的 Q345R、 nR?16 等，現(xiàn)選用鋼。 （ 3）壓力和應(yīng)力計(jì)算 筒體的最大允許工作壓力 ? ?wp ? ? ? ? ?? ?????? eitew Dp ? ???MPa 筒體設(shè)計(jì)溫度下的計(jì)算應(yīng)力 t? ? ? ? ? 0 ?? ????? e eiet Dp ? ??MPa ? ? ??? t MPa 校核 ? ?tt? ? ?? 所以滿足要求 。 圖 4 浮頭簡圖 布管限定圓直徑 LD ? ? ? ? 21 ?????????? bbbDD iL mm 浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑 fiD ? ? ? ? mm95020521 0 002 1 ???????? nifi bbDD 24 浮頭法蘭和鉤圈的外直徑 feD mm1 0 8 080 ??? ife DD 外頭蓋內(nèi)直徑 D mm11001001000100 ????? iDD 浮動(dòng)管板外徑 0D mm9 9 0521 0 0 02 10 ?????? bDD i 選擇所用參數(shù)，繪制如下表格。 dA? 在布管區(qū)內(nèi)，因設(shè)置隔板槽和拉桿結(jié)構(gòu)的需要，而未能被換熱管支承的面積，mm。 管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 tD 0 6 7 5 044 ???? ? tt AD 換熱管的有效長度為： L 222tnL L l?? ? ? 式中 tL? 換熱管長， mm； n?? 管板的名義厚度， mm； 2l? 換熱管與管板脹接長度或焊腳高度， mm； 根據(jù)換熱管外徑 0 19d mm? 查《管殼式熱交換器設(shè)計(jì)手冊(cè) GB151》 [12]知管板最小厚度 m i n 00 . 7 5 0 . 7 5 1 9 1 4 . 5 2d m m? ? ? ? ?，在這里取 mm20?n? 。這是因?yàn)榛A(chǔ)水平高度有可能不一致，如果使用多個(gè)支座，將會(huì)造成支座反力分布不均勻，從而引起設(shè)備的局部應(yīng)力增大，因此采用兩個(gè)支座。 根據(jù) GB150 鋼制壓力容器鞍座設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、公稱直徑為 1000mm 的容器、其鞍座的尺寸結(jié)構(gòu)見表 5。按法蘭的材料可分為：鋼制法蘭、有色金屬法蘭。 換熱器主要工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)和計(jì)算結(jié)果一覽表 31 表 7 換熱器主要工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)和計(jì)算結(jié)果一覽表 參數(shù) 管程 殼程 流率 /（ kg/h) 溫度 (進(jìn) /出） ℃ 30/38 物 性 參 數(shù) 定性溫度 /℃ 密度 /(kg/m3) 比熱容 /[kJ/(kg℃ )] 粘度 /mPas 104 104 熱導(dǎo)率 /[W/(m℃ )] 普朗特?cái)?shù) 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 型式 浮頭式 臺(tái)數(shù) 1 殼體內(nèi)徑 /mm 1000 殼程數(shù) 1 管子規(guī)格 Φ 19mm2mm 管心距 25 管長 /mm 6000 管子排列 正方形 管子數(shù)目 /根 630 折流板數(shù) 19 傳熱面積 /m2 折流板距 300 管程數(shù) 2 材質(zhì) 碳鋼 主要計(jì)算結(jié)果 管程 殼程 流速 / 1 10 傳熱膜系數(shù) /[W/(m2℃ )] 1200 熱負(fù)荷 /kW 傳熱系數(shù) /[W/(m2℃ )] 裕度 /% 32 6. 主要設(shè)備一覽表 表 8 主要設(shè)備一覽表 7. 定員 不同層面職能 管理層：公司領(lǐng)導(dǎo)班子主要負(fù)責(zé)戰(zhàn)略決策管理，負(fù)責(zé)對(duì)過程進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)劃、指揮、控制和協(xié)調(diào)；職能部室在公司領(lǐng)導(dǎo)班子的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，代表公司行使管理職能，主要負(fù)責(zé)對(duì)公司所有生產(chǎn)要素進(jìn)行統(tǒng)一控制管理、對(duì)作業(yè)層進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)、為領(lǐng)導(dǎo)班子決策提供 各種技術(shù)和信息支持。 （ 3） 明火設(shè)備必須布置在處理可燃液體或氣體設(shè)備的全年最小頻率風(fēng)向的下側(cè)，并集中布置在裝置（車間）邊緣。其次，必須從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度的滿足生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。采用單層還是多層主要應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要。對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于在生產(chǎn)過程中對(duì)于工藝路線還需不斷改進(jìn)和完善，所以一般都設(shè)計(jì)成一個(gè)高單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼操作臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)或多層廠房的樓板，以適應(yīng)工藝流程改變的需要。 （ 2） 區(qū)域地質(zhì)和工程地質(zhì)：要避開地震斷層及大斷裂交匯區(qū)和基本烈度高于八度（不包括八度）的地震區(qū)（若必須在地震區(qū)選廠時(shí)，應(yīng)慎。一個(gè)工廠廠址選擇是否 合理，將對(duì)建廠速度，建設(shè)投資，對(duì)項(xiàng)目建成后的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益和環(huán)境效益的發(fā)揮，對(duì)輕化工業(yè)的合理布局和地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義，所以廠址選擇是一項(xiàng)政策性和科學(xué)性很強(qiáng)的綜合性工作。 對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于生產(chǎn)過程中對(duì)工藝流程和設(shè)備需要不斷改進(jìn)和完善，一般都設(shè)計(jì)一個(gè)較高的單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼制操作平臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)，