【正文】 2=查《化工過程及設(shè)備設(shè)計》圖3—18f=Kym/Kyc= 即Kym=Kyc=由吸收速率方程式（4—5）F=W/Kym△ym ==，換熱面積9m2，按《石墨制化工設(shè)備設(shè)計》3—26選換熱器公稱直徑500mm，固定管板厚度150mm，吸收管數(shù)量85根，換熱面積20m2，管程數(shù)1換熱面積裕度：(209)/9100%=122%吸收面積裕度：()/100%=%換熱面積裕度大了點，但是要滿足吸收面積只能選這種規(guī)格。按一般經(jīng)驗，對25mm的填料作吸收操作時傳質(zhì)單元高度取為Hor=則填料層高度H= （4—10） ==4．5硫酸干燥塔 浮閥塔結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，節(jié)省材料，性能良好，因此選用浮閥塔。則H=8+3=11m液柱11=選用F5016型耐腐蝕泵兩臺,正常使用一臺，備用一臺，,。選用熱扎無縫鋼管（摘自YB23164）一． 天然氣進(jìn)口管：Φ1274流速u=(4)/()=二． 循環(huán)氣進(jìn)口管：Φ2738流速u=(4)/()=三． 氯氣進(jìn)口管：Φ1526流速u=(4)/()=四． 從反應(yīng)器到空冷器，再到一膜式吸收器：Φ32510流速u=(4)/()=五． 由一膜到二膜：Φ2738流速u=[()4]/()=六． 由膜式吸收器以后的管道：Φ2738流速u=[()4]/()=設(shè)計評述 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)教學(xué)工作中最后的，最重要的一個環(huán)節(jié)，也是大學(xué)生走上工作崗位前在大學(xué)校園里所必須完成的。 由于氯甲烷都是有毒有害氣體，生產(chǎn)過程中一定要注意環(huán)保，尾氣和廢堿，廢酸必須經(jīng)過處理達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。[3]三氯甲烷的需求情況，《天然氣化工》，1998（5）。[11]空氣冷卻器的設(shè)計方法，《化學(xué)工業(yè)譯叢》，1968（1）。[19]國家醫(yī)藥管理局，上海醫(yī)藥設(shè)計院《化工工藝設(shè)計手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，1989年。在設(shè)計過程中，得到設(shè)計室全體同學(xué)及老師的幫助，特別是老師的耐心指點和關(guān)心，在此表示最衷心地感謝。[13]姚玉英主編《化工原理》，天津大學(xué)出版社，1999年。[5]朱自強、徐訊合編《化工熱力學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1980年。我認(rèn)為有兩點是值得肯定的。它培養(yǎng)了我的計算能力，分析和解決問題的能力以及查閱文獻(xiàn)資料的能力；使我將大學(xué)所學(xué)知識融會貫通，查漏補缺，初步建立了工程概念，從理性認(rèn)識上升到感性認(rèn)識，為將來成為一位優(yōu)秀的化工設(shè)計人才打下了良好基礎(chǔ)。則H=10+4=14m液柱13=選用F2525型耐腐蝕泵兩臺,正常使用一臺，備用一臺，,4．14壓縮機在產(chǎn)品樣本上，活塞式空氣壓縮機的排氣量指最后一級排出的空氣，換算為第一級進(jìn)氣條件時氣體的體積流量，壓縮機進(jìn)口溫度按40℃，則換算為常溫下： Q=(273+40)/273=,故選用排氣量60m3/min的L860/7型壓縮機兩臺，正常操作1臺，備用1臺。一般用來除去氣流中直徑在5μm以上的塵粒。 中和塔（填料塔）填料塔結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，便于耐腐蝕材料制造，而且過程需要吸收的氣體量小，故選用填料塔?？绽淦鲹Q熱效果好，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約水資源，沒有水污染等問題，比水冷更經(jīng)濟，故選用空冷器。 0 100 –ΔHro=Σ生成物UlΔHf216。冷凝器中未冷凝的氣體稱為循環(huán)氣（其中大部分為甲烷、少量的甲烷氯化物和惰性氣體）。燒堿車間送來的堿液，由貯槽放至堿液配制槽加入水配成規(guī)定的濃度，用泵送至堿液冷卻器冷卻，進(jìn)中和塔，當(dāng)堿液濃度降到規(guī)定值（3%—5%）后，送至廢堿處理裝置。生產(chǎn)二氯甲烷時，通常產(chǎn)生出80%的二氯甲烷、15%的三氯甲烷、5%四氯化碳。甲烷氯化機理是游離基連鎖反應(yīng)，通過升高溫度或用3000—5000A的光源輻射來實現(xiàn)氯分子的活化。 .2二氯甲烷的生產(chǎn)方法及特點 二氯甲烷的主要生產(chǎn)路線是甲烷和氯甲烷的氯化。當(dāng)反應(yīng)溫度升高到370。二氯甲烷主要用作不燃性溶劑，如三乙酸纖維脂電影膠片的溶劑、金屬表面油漆層的清洗脫膜劑、氣溶膠的推動劑、石油脫蠟溶劑、熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的萃取劑。亦可與石油和其它氯代烴混合在金屬制造工業(yè)中清凈劑。其初始降解產(chǎn)物為光氣和一氧化碳，進(jìn)而再轉(zhuǎn)變成二氧化碳和鹽酸。如果二氯甲烷直接濺入眼中，有疼痛感并有腐蝕作用。圖紙要求：1．繪制帶控制點的工藝流程圖；2．繪制主要設(shè)備的設(shè)備圖及設(shè)備布置圖；前言二氯甲烷具有溶解能力強和毒性低的優(yōu)點，大量用于制造安全電影膠片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶劑、金屬脫脂劑，氣煙霧噴射劑、聚氨酯發(fā)泡劑、脫模劑、脫漆劑。目錄第一章總論第二章生產(chǎn)工藝流程簡述第三章物料衡算和熱量衡算第四章主要設(shè)備的工藝計算及選型 第五章綜合表 第六章設(shè)備一覽第七章管路設(shè)計 評述 參考文獻(xiàn)第一章 總論1概述二氯甲烷是無色透明不分層液體，在氧氣中易爆炸，其具體物理性質(zhì)如下表： 表1—1名稱單位 產(chǎn) 品二氯甲烷分子量外觀無色透明不分層液體分子式CH2Cl2沸點℃液體比重D420蒸汽比重蒸汽密度g/l汽化潛熱Cal/g液體比熱Cal/g.℃蒸汽比熱Cal/g.℃在水中溶解度g/100g水臨界壓力Kg/cm2臨界溫度℃237臨界密度冰點℃在空氣中爆炸范圍V%~在氧氣中爆炸范圍V%~二．產(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)二氯甲烷是無色、透明、比水重、易揮發(fā)的液體，有類似醚的氣味和甜味，不燃燒，但與高濃度氧混合后形成爆炸的混合物?！　∮新樽碜饔茫饕獡p害中樞神經(jīng)和呼吸系統(tǒng)?！　『粑到y(tǒng)防護(hù)：空氣中濃度超標(biāo)時，應(yīng)該柚戴直接式防毒面具(半面罩)。二氯甲烷為無色液體，在制藥工業(yè)中做反應(yīng)介質(zhì)，用于制備氨芐青霉素、羥芐青霉素和先鋒霉素等。、來源及凈化一． 原料規(guī)格：1． 氯氣純度 Cl2≥%(V) 水份H2O≤%(wt)2． 天然氣純度 CH4≥%(V)C2和C2以上組分C2+≤%(V)（凈化天然氣）C2+≤%(V)（凈化天然氣）1．氯氣：來自燒堿車間電解產(chǎn)生的氯氣 2. 天然氣：因為自貢豐富的天然氣資源，因此就地取材第二章 生產(chǎn)工藝流程簡述2．1二氯甲烷的生產(chǎn)原理及生產(chǎn)方法2．1．1生產(chǎn)原理甲烷熱氯化機理和其它烷烴氯化機理相似，都是自由基連鎖反應(yīng)。反應(yīng)過程中四種氯化物同時生成，所以甲烷直接氯化不可能得到單一的產(chǎn)品，其反應(yīng)方程式如下： CH4+Cl2 CH3Cl+HCl+ CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl+ CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl+ CHCl3+Cl2 CCl4+HCl+ 甲烷氯化反應(yīng)是強放熱反應(yīng)。目前廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的是熱氯化法。為解決這一問題，在工業(yè)上已成功地采用了下列反應(yīng)裝置設(shè)計：大量循環(huán)甲烷或產(chǎn)生的氯代甲烷使用的多級反應(yīng)器，以保證足夠的進(jìn)料比；采用霧化四氯化碳或較低的氯甲烷為熱載體；采用流化床反應(yīng)器。從碳黑分離器出來的反應(yīng)氣（70—90。干燥后的反應(yīng)氣，從干燥塔頂部出來進(jìn)入固堿中和器，除去硫酸干燥過程中生成的硫酸酸霧，—（表壓）。 2．2．2二氯甲烷生產(chǎn)工藝流程簡圖 水 15%的氫氧化鈉 第二膜式吸收器空冷器第一膜式吸收器中和塔稀酸分離器 天然氣 混合器 反應(yīng)器鹽酸分離器循環(huán)氣氯氣 98%的硫酸 循環(huán)氣 25℃冷凍鹽水粗氯化液貯槽冷凝器熱交換 器機后冷凝器緩沖罐壓縮機干燥塔 第三章 物料衡算和熱量衡算3．1 計算基準(zhǔn)以單位時間為基準(zhǔn)，按年工作330天，每天24小時，二氯甲烷小時生產(chǎn)量 Kg/h3．2 物料衡算和熱量衡算本反應(yīng)過程是強放熱反應(yīng)，由于放熱量大，如不采取措施控制反應(yīng)熱并及時移走，溫度會急劇升高，這樣會產(chǎn)生強烈的燃燒反應(yīng)，使反應(yīng)或使氯化物產(chǎn)生裂解反應(yīng)。 由于氣體溫度太高，直接進(jìn)入吸收器不利于氯化氫氣體吸收。用于處理量較大的吸收過程。被吸收的氯化氫的量為：=。顆粒直徑8μm，允許壓降1800Pa，蒸汽密度：標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器的阻力系數(shù)ζ=，依《化工原理》式331ΔP=ζρul2/2 （4—15）即1800=(ul2/2)解得進(jìn)口氣速ul=旋風(fēng)分離器進(jìn)口截面積為Hb=D2/8 Hb=VS/ul故設(shè)備直徑為d=(8VS/ul)1/2=[(8)/(3600)]1/2=標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器是以圓筒直徑為參數(shù)，其它尺寸都與直徑成一定比例。 第五章 綜合表 表6—1 原料消耗綜合表序號物料名稱單位成分每噸產(chǎn)品的消耗量每 小 時每年100% 工業(yè) 100% 工業(yè) 100% 工業(yè)1甲烷m3 95% 3918816 4125069 5799816 6041475 437184 437184 1585 10296 2772 2氯氣m396%3工業(yè)水t100%4氫氧化鈉溶液t15%5硫酸溶液t98% 表6—2 排出物料綜合表序號物料 特性和 單位 每噸產(chǎn)品 每小時 每年名稱 成分 的排出量1排出堿液堿濃度4%（質(zhì)量） t t t 2副產(chǎn)濃酸酸濃度28%（質(zhì)量）3排出硫酸硫酸濃度85%（質(zhì)量） 第六章 設(shè)備一覽表下表是初步設(shè)計階段經(jīng)過設(shè)備的工藝計算初定的工藝設(shè)備一覽表。(15%)，(98%)。但是，由于本設(shè)計資料有限，再加上工藝本身的不完善，反應(yīng)器的動力學(xué)模型無法建立，不能進(jìn)行反應(yīng)器設(shè)計；所以我主要是設(shè)計吸收器；而且自身水平的限制，盡管已盡最大努力，最終不足之處仍然存在,希望大家批評指正。[8]黃璐、王保國編《化工設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社，1987年。[16]華南理工大學(xué)徐偉萍、陳佩珍、程達(dá)芬編《化工過程及設(shè)備設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社教材出版中心，200