【正文】 電石的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)………………………………………5 丙酮…………………………………………………………………6 丙酮的性質(zhì)…………………………………………………………6 丙酮的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格……………………………………………6 乙炔………………………………………………………………7 乙炔簡介……………………………………………………………7 乙炔的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)………………………………………7 乙炔的化工產(chǎn)出指標(biāo)………………………………………………73. 生產(chǎn)工藝……………………………………………………………………7 生產(chǎn)工藝流程圖…………………………………………………7 流程簡述…………………………………………………………7 乙炔反應(yīng)的化學(xué)原理………………………………………………8 乙炔生產(chǎn)的工序工藝概述…………………………………………84. 物料衡算………………………………………………………………………95. 溶解乙炔車間設(shè)備設(shè)計(jì)與選型………………………………………………11 乙炔發(fā)生器的選型……………………………………………11 換熱器的選型與設(shè)計(jì)…………………………………………12 確定設(shè)計(jì)方案…………………………………………………13 定性溫度和物性參數(shù)計(jì)算……………………………………13 核算換熱器的傳熱面積………………………………………13 工藝結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………15 校核總換熱系數(shù)………………………………………………17 換熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………18 換熱器主要工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)和計(jì)算結(jié)果一覽表………………306. 主要設(shè)備一覽表………………………………………………………………327. 定員……………………………………………………………………………32 不同層面職能……………………………………………………32 勞動定員的原則…………………………………………………338. 工藝控制指標(biāo)一覽表…………………………………………………………339. 車間設(shè)備布置……………………………………………………………34 車間設(shè)備布置原則………………………………………………34 車間設(shè)備平面布置的原則……………………………………35 車間設(shè)立面布置原則…………………………………………35 車間設(shè)備布置及廠址選擇………………………………………35 車間設(shè)備平面布置……………………………………………35 車間設(shè)備立面布置……………………………………………36 廠址選擇…………………………………………………………36 圖紙………………………………………………………………3710. 經(jīng)濟(jì)核算………………………………………………………………………3711. 溶解乙炔各工藝操作規(guī)程……………………………………………………38 電石的入、出庫操作規(guī)程………………………………………………38 電石粉末處理操作規(guī)程………………………………………………39 真空泵操作規(guī)程………………………………………………………39 一般規(guī)定…………………………………………………39 開機(jī)前的準(zhǔn)備…………………………………………………39 運(yùn)轉(zhuǎn)注意事項(xiàng)………………………………………………40 操作規(guī)定……………………………………………………40 丙酮補(bǔ)加裝置操作規(guī)程………………………………………………41 新瓶充罐丙酮操作…………………………………………41 乙炔瓶補(bǔ)加操作……………………………………………42 充氣…………………………………………………………42 補(bǔ)加丙酮……………………………………………………42 氣瓶充裝安全操作規(guī)程…………………………………………………43 氣瓶充裝前、后檢查操作規(guī)程…………………………………………43 氣瓶充裝前檢查操作規(guī)程…………………………………43 氣瓶充裝后復(fù)檢操作規(guī)程………………………………………4412. 事故應(yīng)急處理操作規(guī)程………………………………………………………44 一般性事故……………………………………………………………44 重大事故應(yīng)急救援處理操作規(guī)程……………………………………4413. 環(huán)境保護(hù)………………………………………………………………………47 執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn)…………………………………47 噪聲處理方案…………………………………………………………47 三廢處理……………………………………………………………47 綠化…………………………………………………………………47 其它環(huán)保措施…………………………………………………………48參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………49致謝………………………………………………………………………………50附錄………………………………………………………………………………521. 概述 將生產(chǎn)的氣態(tài)乙炔壓縮充裝至填有多孔填料并含溶劑（一般采用丙酮）的鋼瓶內(nèi)，使乙炔氣體溶解于丙酮液體中，當(dāng)使用時將乙炔氣體從丙酮中放出，這樣的乙炔稱“溶解乙炔”[1]，溶解乙炔能達(dá)到安全貯存、運(yùn)輸和使用方便的目的。乙炔燃燒時能產(chǎn)生高溫，氧炔焰的溫度可以達(dá)到3200℃左右，用于切割和焊接金屬。其數(shù)據(jù)就不一一羅列。它雖在1836年就被人們發(fā)現(xiàn)，但直到1892年利用電爐生產(chǎn)電石的方法被發(fā)明以后，它才開始被用于照明。焦耳的能量）就會發(fā)生分解爆炸，試驗(yàn)遭受到失敗。1936年法商又在青島開設(shè)東方修焊公司，這就是我國解放以前僅有的三個溶解乙炔廠[5]，其規(guī)模都較小，而且主要用于我國沿海的航標(biāo)燈。碳化鈣質(zhì)量應(yīng)符合表1要求。丙酮能和水等非極性、極性溶劑混合，是一種良好的溶劑，它沸點(diǎn)低，揮發(fā)性大，對日光和堿不穩(wěn)定，屬一級易燃液體，故應(yīng)在陰涼處密閉貯存并勿進(jìn)火源。工業(yè)品乙炔帶輕微大蒜臭。3. 生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)工藝流程圖 流程簡述 乙炔反應(yīng)的化學(xué)原理電石水解反應(yīng)原理: CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130kJ/mol由于工業(yè)電石含有大量雜質(zhì),CaC2在水解反應(yīng)的同時,還進(jìn)行一些副反應(yīng),生成相應(yīng)的雜質(zhì)氣體,其反應(yīng)式如下:CaO+2H2O→Ca(OH)2+CaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2+SiH4↑Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2+2AsH3↑ 乙炔生產(chǎn)的工序工藝概述 經(jīng)過計(jì)量的電石由電葫蘆送到加料斗上方。當(dāng)發(fā)生器壓力過高時，安全水封自動排氣，以降低發(fā)生器的壓力，當(dāng)發(fā)生器壓力過低時，為了避免在負(fù)壓時空氣進(jìn)入發(fā)生器和管道，形成爆炸性氣體，氣柜的乙炔氣經(jīng)逆水封進(jìn)入發(fā)生器，以升高發(fā)生器的壓力。發(fā)生器溢流及由人工間隙排出的渣漿經(jīng)渣漿罐除去硅鐵后流至沉降池。 本身所散失的熱量Q1 發(fā)生器發(fā)生器里自發(fā)產(chǎn)生熱量Q水中的熱量Q4 隨產(chǎn)生的乙炔和廢氣所帶走的熱量Q3 隨電石渣所散失的熱量Q2 對此連續(xù)穩(wěn)定的過程∑Q總=∑Q出 即Q總=Q1+Q2+Q3+Q4 由于公司的保密要求，只能對主要設(shè)備做簡單的物料和熱量的衡算。在安全性能方面，該發(fā)生器有超壓、超液位兩種保護(hù)裝置。 定性溫度和物性參數(shù)計(jì)算水的定性溫度： 水的密度：ρ2=水的比熱：Cp2=℃水的導(dǎo)熱系數(shù)：k2=℃ 水的粘度：μ2=106 Pa取管內(nèi)水的流速u=1m/s。這里選用單弓形。由于換熱器尺寸較大，可以用一臺，未考慮采用多臺組合使用。殼體內(nèi)徑Ds=1000mm 殼體壁厚： 為殼體工作溫度下的許用應(yīng)力，已知?dú)こ淘O(shè)計(jì)溫度為415℃，根據(jù)碳鋼板許用應(yīng)力，查表得=；為焊縫系數(shù)，取=1；，p1為工作壓力，p1=；c=3mm；D為殼體內(nèi)徑mm； mm液壓試驗(yàn)對于內(nèi)壓容器，耐壓試驗(yàn)的的目的是：在超設(shè)計(jì)壓力下，考核缺陷是否會發(fā)生快速擴(kuò)展造成破壞或開裂造成泄漏，檢驗(yàn)密封結(jié)構(gòu)的密封性能。 實(shí)驗(yàn)壓力值MPa 壓力試驗(yàn)下允許通過的應(yīng)力水平 MPa 實(shí)驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 MPa校核 所以符合要求。 已知條件：計(jì)算壓力 MPa，內(nèi)徑1000毫米，板材Q345R. 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力163MPa 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的形狀系數(shù)公式：K 求封頭的曲面高度 mm 則封頭的計(jì)算厚度 mm 封頭的有效厚度 mm 允許最大工作壓力 MPa 比較可知:合格 浮頭設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)GB1511999《管殼式換熱器》[12]選用鉤圈式浮頭，浮頭端蓋選用球冠形封頭，根據(jù)換熱器筒體內(nèi)徑mm查GB1511999《管殼式換熱器》表46[8]可得封頭球面內(nèi)半徑mm浮頭簡圖如下。結(jié)構(gòu)如GB1511999圖18 a[12]型管板所示。開孔以后，除削弱器壁的強(qiáng)度外，在殼體和接管的連接處，因結(jié)構(gòu)的連續(xù)性被破壞，會產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，給容器的安全操作帶來隱患，因此壓力容器設(shè)計(jì)必須充分考慮開孔的補(bǔ)強(qiáng)問題。如圖所示：圖8 鞍式支座JB/,鞍座BI 600S 材料Q345R 置于對稱分布的鞍座上臥式容器所受的外力包括載荷和支座反力。其作用是使不同的受壓元件組合在一起，同時保證連接部位不產(chǎn)生泄露。本設(shè)計(jì)采用對焊法蘭。 勞動定員的原則 三項(xiàng)原則：“能省則省”，及精簡機(jī)構(gòu)，保持高效運(yùn)行；注重人才的吸納； 注重工人的生活品質(zhì)。（6） 留有發(fā)展的余地（7） 所采取的勞動保護(hù)、防火要求、防腐蝕措施要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。即要全面妥善的解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問題，符合國家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定。 車間設(shè)備布置 車間設(shè)備平面布置車間平面布置按其外形一般分為長方形、L形、T形和Ⅱ形等。廠址選擇的基本原則[15]：廠址選擇必須遵守國家法律法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家方針、政策，堅(jiān)持基本建設(shè)程序，符合國家長遠(yuǎn)規(guī)劃及行政布局、國土開發(fā)整治規(guī)劃、城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃。（5） 資源、原料、燃料及產(chǎn)品銷售：要求資源，原料，燃料來源可靠，質(zhì)量符和要求。廠址地下如有古墓，遺址或有地下建筑物，文物時，事先應(yīng)征得文化部門的處理意見。它以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，運(yùn)用會計(jì)核算、統(tǒng)計(jì)核算和業(yè)務(wù)核算等手段，對生產(chǎn)經(jīng)營過程中活勞動和物資消耗以及取得的成果,用價值形式進(jìn)行記錄、計(jì)算、對比和分析,借以發(fā)掘增產(chǎn)節(jié)約的潛力和途徑。為保證經(jīng)濟(jì)核算工作正常進(jìn)行，必須做好企業(yè)內(nèi)部的原始記錄、定額管理、計(jì)量工作、清產(chǎn)核資和廠內(nèi)計(jì)劃價格等基礎(chǔ)工作。 (2)開啟電石桶禁止使用黑色金屬工具進(jìn)行敲擊。 (3)在攪拌的情況下，一般每次200至250克分批倒在有水的容器內(nèi)，待上一份電石粉末完全化解后方可將下一份電石粉末倒入容器內(nèi)。 (2)檢查水箱內(nèi)所使用的水是否清潔，不允許用含有泥沙的污水，以免堵塞管路，磨損柱塞或使水閥關(guān)閉不嚴(yán)密而造成故障。 運(yùn)轉(zhuǎn)注意事項(xiàng) (1)減速箱在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中聲響應(yīng)均勻，無雜音。 操作規(guī)定(1)真空泵起動前水冷泵先打開冷卻水，當(dāng)水開時從水管出口流出以后再起動電機(jī)。泵的抽氣速率配用測定設(shè)備，否則無法進(jìn)行。 (12)本泵正常工作時，選用一號真空油，當(dāng)選用機(jī)械潤滑油替代真空油時，泵的極限真空等相應(yīng)性能指標(biāo)有所降低。(5)丙酮器要按設(shè)備說明保持一定壓力，不許超壓。表11 剩余乙炔量與瓶中溫度和壓力的關(guān)系 剩余壓力 乙炔量溫度(℃) 鋼瓶內(nèi)壓力(表壓)MPa201510501．01．72．12．42．73．4+5+10+15+20+25+30 氣瓶充裝安全操作規(guī)程 (1)充裝員將充裝前檢驗(yàn)合格的待充瓶逐只檢查確認(rèn)是經(jīng)過檢查合格或妥善處理了的，按《溶解乙炔充裝規(guī)定》的要求，不合格的絕不充裝。 (9)充裝后的鋼瓶，按規(guī)定進(jìn)行逐只逐項(xiàng)檢查，合格的鋼瓶粘貼警示充裝標(biāo)簽和合格證。 (6)氣瓶安全附件是否齊全并符合技術(shù)要求。 (4)從同一充裝臺充裝的氣瓶中，任意抽取兩只氣瓶，進(jìn)行壓力測定，其結(jié)果應(yīng)符合《溫度與充裝最高壓力關(guān)系表》的要求。(2)及時向辦公室、安全科報(bào)警。(6)義務(wù)消防隊(duì)及防化隊(duì)到達(dá)現(xiàn)場后。(11)當(dāng)事故得到控制后,指揮部應(yīng)立即責(zé)成有關(guān)單位或部門人員組成兩個專門工作小組并開展工作. A:在分管生產(chǎn)的副經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)下組成由辦公室、安全科、技術(shù)課、車間等部門參加的”事故調(diào)查小組”.調(diào)查事故發(fā)生的原因,查清責(zé)任人、總結(jié)教訓(xùn)、研究制定今后的防范措施