【導(dǎo)讀】丁醇是重要的基本有機(jī)化工原料。它有三個(gè)重要的品種：正丁醇、異丁醇。醇主要用于生產(chǎn)丙烯酸丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、聯(lián)二酸二丁酯等酯類產(chǎn)品。前者用于涂料和粘合劑，后者為PVC的增塑劑。脂肪族二元酸酯類增塑劑，廣泛用于各種塑料和橡膠制品的生產(chǎn)。礦用的消泡劑，也可用做油脂、藥物和香料的萃取劑及醇酸樹脂涂料的添加劑。羰基合成反應(yīng)技術(shù)是1938年在德國(guó)最先開發(fā)成功的，隨著在英、美、法、意等國(guó)家獲得發(fā)展。自低壓銠法問世以來，該法在丁辛醇工業(yè)領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，先后轉(zhuǎn)。所有新建裝置全部采用低壓銠法，該法以其技術(shù)優(yōu)勢(shì)正在逐步淘汰高。發(fā)展，尤其是一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，投入大量人力、財(cái)力進(jìn)行開發(fā)并取得顯著成效?；緦?duì)原有的BASF高壓羰基合成裝置進(jìn)行改造。醇精餾分離系統(tǒng)，改造后的裝置于2021年8月投產(chǎn)。自燃點(diǎn)℃，易溶于水，乙醇和乙醚。人民政府，南與安達(dá)市接壤。分荒‖之稱，極具開發(fā)前景。龍鳳區(qū)交通便利，四通八達(dá)。濱洲鐵路貫穿全境，與東

　　

【正文】 = mm 從剛度考慮，由 d=1537 4 ][?GnP計(jì)算軸徑 : （ 310） d =15374 4 ??? = mm 式中，軸材料選用 45 號(hào)鋼，取 [τ ]=30MPa， [θ ]=, G=179。 104MPa,參考公稱軸徑系列，取 d=320mm。 [11] 根據(jù)工藝要求，選用直徑 1920mm，軸徑ф 320mm 的碳鋼制框式攪拌器，標(biāo)記符號(hào)為：攪拌器 1920320， HG575778。 選擇 傳動(dòng)效率包括減速器、聯(lián)軸器和密封裝置處的效率。設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的總效率為 （一般可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況類比），則電機(jī)效率 Pe 為： 27 Pe= = 根據(jù)工作環(huán)境及與減速器聯(lián)接的形式，可選用 Y90L4， 6V 安裝形式的電動(dòng)機(jī)。 選用立式夾殼聯(lián)軸器 HG521365,標(biāo)記符號(hào)為 : 聯(lián)軸器 Dg95HG521365. 由于攪拌軸軸向力不大，聯(lián)軸器為夾殼式，故選用 JA 形機(jī)座。由于減速器軸徑為 95mm，故選用 JA95 型機(jī)座即可。 為密封可靠，選用單端面小彈簧平衡型機(jī)械密封。 根據(jù)操作條件選用帶襯套及冷卻水套鑄鐵填料箱， 標(biāo)記為：填料箱 Pg6,Dg95,HG521481。 選用碳鋼帶頸視鏡 IPg6,Dg125,JB595643，重 公斤。 支座的選擇 因反應(yīng)釜外有保溫層，故選 B 形懸掛式支座。 28 第 四 章 車間布置設(shè)計(jì)的原則 車間布置設(shè)計(jì)的原則 車間設(shè)備布置的原則 化工廠的設(shè)備的布置，氣溫比較低的地區(qū)有特殊的要求，均將設(shè) 備布置于室內(nèi)。一般的情況下：室內(nèi)和露天的聯(lián)合布置，在條件許可的情況下，最大限度的實(shí)現(xiàn)化工廠的聯(lián)合露天布置。露天布置有以下的優(yōu)點(diǎn)： 可以節(jié)約建筑面積節(jié)省基建投資，可以節(jié)約土建施工質(zhì)量，加快基建投資進(jìn)度 。有火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)性的設(shè)備，露天布置可降低耐火等級(jí)，降低廠房造價(jià)有利于化工廠的生產(chǎn)防火、防爆、還有防毒，對(duì)毒性比較大或者劇毒的化工生產(chǎn)除外，對(duì)化工廠的擴(kuò)建，改建具有很大的靈活性。 車間設(shè)備平面布置的原則 車間的平面布置中，廠房的外型有長(zhǎng)方形，‘ L’型、‘ T’型和‘ II’型等等。長(zhǎng)方形便于平面圖的布置， 節(jié)約用地利于設(shè)備的排列，縮短管線，易于交通安排出入口，但是要適應(yīng)地形要求和生產(chǎn)的需要而選擇形狀。 廠房的柱網(wǎng)布置，根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)而定，宜采用筐加結(jié)構(gòu)。在一幢廠房中不宜采用多種柱距，廠房的寬度，生產(chǎn)廠房為了盡可能的利用自然光和通風(fēng)以及建筑經(jīng)濟(jì)上的要求，一般采用單層廠房寬度不宜超過 30 米，多層的廠房寬度不宜超過 24 米。 進(jìn)行車間布置時(shí)，考慮廠房的安全出入口，一般不少于 2 個(gè)，對(duì)防火安全問題必須慎重的考慮 。 車間設(shè)備立面布置原則 化工廠的廠房，以工藝流程的需要，設(shè)計(jì)成單層，多層或者單層和多層兩者相結(jié)合的 形式。工程設(shè)計(jì)中由于單層廠房建設(shè)的費(fèi)用比較低，所以大多采用單層，但是有時(shí)候?yàn)榱斯?jié)約用地或者因?yàn)榻ㄔO(shè)用地的限制用多層。 化工廠房的高度，主要又工藝設(shè)備布置的要求所決定。廠房的垂直布置充分利用空間，每層高度取決于設(shè)備的高低，安裝的位置，檢修的要求及安裝衛(wèi)生等條件。有爆炸危險(xiǎn)的車間宜用單層，廠房?jī)?nèi)設(shè)置多層的操作臺(tái)以滿足工業(yè)設(shè)備位差的要求。 29 車間設(shè)備布置 一般情況可采用室內(nèi)露天聯(lián)合布置，在條件許可的情況下，采取有效措施最大限度的采取化工廠的聯(lián)合露天化布置。設(shè)備露天布置有下列優(yōu)點(diǎn)：增加可用建筑面積，節(jié)約建 筑投資，節(jié)約土建施工工程量，加快基建進(jìn)度，對(duì)于容易爆炸危險(xiǎn)性的設(shè)備，露天布置可降低廠房耐火等級(jí)，降低廠房造價(jià)，有利于化工生產(chǎn)的防火、防爆和防毒，對(duì)廠房的擴(kuò)建，改建具有較大的靈活性。 第 五 章 環(huán)境保護(hù) 工業(yè)“三廢”主要是指廢氣、廢水、廢渣?！叭龔U”對(duì)環(huán)境的危害很大，如果不及時(shí)地加以處理直接排放，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的破壞，因此應(yīng)予以高度重視。 三廢的產(chǎn)生情況 廢氣：穩(wěn)定塔受槽中氣相組分通過除沫網(wǎng)排放至燃料氣網(wǎng)。 廢液： 1123 水洗塔在洗滌后產(chǎn)生的廢液。 廢渣： 1120 凈化槽含有活性碳 廢催化劑。 1121 凈化槽中含浸苛性鈉活性氧化鋁，氧化鋅等廢催化劑。 三廢處理情況 廢氣的處理方法通常有吸收法和燃燒法。在本設(shè)計(jì)中用燃燒法，由火炬系統(tǒng)燃燒除掉。 廢液的處理方法有控制 PH 值法、油和油脂的處理和有機(jī)廢水生化處理。在本設(shè)計(jì)中送至廢冷凝液貯槽 1118。 廢渣的處理方法有焚燒法和安全填埋法 [14]。本設(shè)計(jì)中將廢渣送至工業(yè)垃圾廠，進(jìn)行填埋和焚燒 . 30 第 六 章 公用工程 供水 用水種類隨著水的用途而異分為生產(chǎn)用水、生活用水、消防用水三類。 （ 1）水源選擇：可供工業(yè)用的水源有地面水（ 河水、湖水、水庫(kù)等等），地下水（如井水）以及自來水，如果有自來水可有限考慮自來水。 （ 2）凈水循環(huán)系統(tǒng)利用：循環(huán)水的冷卻可用以節(jié)能。 （ 3）排水：工業(yè)廢水的排放比較的大，危險(xiǎn)也比較大。還有生活污水和雨水霧水，采用系統(tǒng)的引流，布置合理的排放。 本設(shè)計(jì)采用的生產(chǎn)用水是自來水，源于水庫(kù)。 供電 供電的重要性在化工生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。 （ 1）廠區(qū)的變配電工程：變壓器容量，總配電所以及總壓所的主結(jié)線圈和二次線圈總變電所的測(cè)量，信號(hào)控制，繼電保護(hù)，電器設(shè)備的選擇，導(dǎo)線截面的選擇，主要設(shè)備材料表。 （ 2）車間電力設(shè)計(jì)：車間配電系統(tǒng)圖，車間電力平面圖，車間電力設(shè)備以及材料表。 （ 3）車間照明設(shè)計(jì)：光源和照明方式的選擇，照明器的布置，照度計(jì)算，照明供電系統(tǒng)，導(dǎo)線選擇以及線路的鋪設(shè)方式。 （ 4）車間配變電設(shè)計(jì)：車間配電柜的數(shù)量，位置。車間配電柜的主結(jié)線，電器設(shè)備的選擇，防雷保護(hù)，接地裝置和保護(hù)接零安全措施 （ 5）電氣防爆：生產(chǎn)中需要使用一些易燃易爆的介質(zhì)，可能完全混合形成爆炸性的混合物，到一定的濃度和比例引起火災(zāi)。為了防止電器設(shè)備和線路引起的火災(zāi)事故，按照發(fā)生的各種程度的不同，將其分為各個(gè)等級(jí)以便采取相應(yīng)的措施 。 供暖 主要以鍋爐方式提供能量，使在比較低的環(huán)境溫度下仍然能保持適合的工作或者生活條件的一種技術(shù)手段。 （ 1）凡是日均溫度≤ 5℃的天數(shù)歷年平均在九十天以上的地區(qū)應(yīng)該集中取暖。 （ 2）采暖的介質(zhì)：對(duì)于成片集中布置的廠區(qū)建筑物，應(yīng)該盡量采用熱水采暖，31 以利用蒸汽凝結(jié)水的回收和利用；對(duì)于廠區(qū)內(nèi)分散布置的建筑物，可用熱水采暖或者蒸汽采暖；廠房的單元體積大于 3000m2 時(shí)，以熱風(fēng)采暖為好；單元體積比較小的多半用蒸汽采暖；有空調(diào)以及通風(fēng)設(shè)備的廠房，盡可能的采取空調(diào)，通風(fēng)相結(jié)合的熱風(fēng)取暖；對(duì)于有爆炸性危險(xiǎn)的氣 體或者有粉塵的房間應(yīng)該采用防爆性的暖風(fēng)機(jī)；一般的情況下均可用散熱器采暖。 本設(shè)計(jì)采用鍋爐方式供暖。 通風(fēng) 為保證操作人員的正常環(huán)境的衛(wèi)生條件，有余熱、余溫、有害氣體或者蒸汽，粉塵等排除的車間，必須采取通風(fēng)。 （ 1）自然通風(fēng)：經(jīng)濟(jì)有效，選擇有組織的自然通風(fēng)可以調(diào)節(jié)。 （ 2）機(jī)械通風(fēng)：當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足車間的通風(fēng)需要時(shí)，就采用機(jī)械通風(fēng)，機(jī)械通風(fēng)又分為局部通風(fēng)和整體通風(fēng)兩種。 （ 3） 全面通風(fēng)的確定：全面通風(fēng)分別計(jì)算以下通風(fēng)量，取其中最大值作為設(shè)計(jì)通風(fēng)量。 本設(shè)計(jì)采用自然通 風(fēng) 32 結(jié)束語(yǔ) 11 月初我們化工專業(yè)就開始進(jìn)行課程設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)題目為《年產(chǎn) 3 萬噸丁 醇合成 氣凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)》。首先，通過查找資料了解有關(guān)丁 醇 工藝設(shè)計(jì)的意義 與作用、國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景、 產(chǎn)品的性質(zhì)與特點(diǎn) 及 生產(chǎn)方法 等。 基合成工業(yè)技術(shù)的發(fā)展迅速發(fā)展起來的。羰基合成反應(yīng)技術(shù) 1938 年在德國(guó)最先開發(fā)成功，隨隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)最大化的要求，丁辛醇工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)集中在催化劑的研究和開發(fā)上。 丁 醇是隨著石油化工、 聚氯乙烯材料工業(yè)以及羰基合成工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的。丁 醇的工 業(yè)化生產(chǎn)方法主要有乙醛縮合法、發(fā)酵法、齊格勒法和羰基合成法等。 并在有關(guān)資料和指導(dǎo)老師下發(fā)的任務(wù)書基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型計(jì)算。最后，公用 工程進(jìn)行初步計(jì)算及對(duì)“三廢、噪音”污染方面給予關(guān)注。并繪制出工藝 流程圖、關(guān)鍵設(shè)備圖 等。 到此基本上完成了年產(chǎn) 3 萬噸丁 醇 丙烯 凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計(jì)工作。 這次課程設(shè)計(jì)中最大創(chuàng)造性工作是將進(jìn)幾年的丁醇裝置進(jìn)行比較，經(jīng)過幾次更改完善，而得出較佳裝置設(shè)計(jì)方案。這當(dāng)中考慮到經(jīng)濟(jì)方面因素、及北方地區(qū)特有氣候特點(diǎn)，加之北方尤其是大慶特有的水源優(yōu)勢(shì)等等，諸多因素。 33 致 謝 本次設(shè)計(jì)是在宋偉明老師的正確指導(dǎo)下，我 們 五位同學(xué)的配合 和其他同學(xué)的幫助下順利完成的。在此，感謝化學(xué)工程學(xué)院的老師給我門創(chuàng)造了良好的設(shè)計(jì)環(huán) 境 ， 我 們組 要感謝每一位幫助過我 們 的老師， 尤其感謝的是宋偉明老師對(duì)我 們 悉心的指導(dǎo)，和其他同學(xué)對(duì)我們的 幫助，使我 們的設(shè)計(jì)走上 正確的軌道，解決了諸多的難題。雖然設(shè)計(jì)的過程是曲折的，但是只有這樣才使我們得到了充分的鍛煉，把大學(xué)四年所學(xué)習(xí)到的知識(shí)和實(shí)際融合在一起。 34 附錄一：反應(yīng)器模擬參數(shù) 35 附錄二 ：換熱 器 1 參數(shù) 36 附錄三：換熱 器 2 參數(shù) 37 附錄四：反應(yīng)釜設(shè)備 的裝配 圖 38 參考文獻(xiàn) [1] Reid,.,Prausnitz,.,and Sherwood,.,The properties of Gases and lipuids,.,McGrawHill (1997). 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