【導(dǎo)讀】鄰苯二甲酸二辛酯,簡稱DOP。分子式：C24H38O4是重要的通用型增。工業(yè)用途廣泛，在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。經(jīng)過分析比較各種生。苯二甲酸二辛酯，以滿足國內(nèi)需求。工藝路線生產(chǎn)鄰苯二甲酸二辛酯。設(shè)計的重點是生產(chǎn)工藝設(shè)計論證、工藝。寸圖，生產(chǎn)車間的設(shè)備配置圖。最后部分考慮環(huán)境保護和勞動安全，以達。減少工廠生產(chǎn)對職工的傷害。

　　

【正文】 △ Tm） =（ ） = 表 2 列管換熱器參數(shù)表 外殼直徑 D﹙㎜﹚ 450 管程數(shù) Np 4 公稱面積﹙㎡﹚ 管數(shù) NT 106 公稱壓力﹙ MPa﹚ 管子排列方式 正 三角形 管子尺寸﹙ mm﹚ 25 管中心距﹙ mm﹚ 32 管長﹙ m﹚ 3 計算換熱面積﹙㎡﹚ 4計算管程、殼程的對流傳熱系數(shù)和壓降 管程的對流傳熱系數(shù)和壓降 為了充分利用的熱量，采用 液體 走管程、水走殼程。 （ 1） 管程流通面積 Ai=π/4d i2N T/Np =π/4 2 106/4 = ㎡ 化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)論文 假設(shè)物料流速 Re 43 ??? ???? ?i iii du ? ? 混合物被冷卻，所以 )/(421) ( CmWd iiiii ?????????? ??? 管程壓降為 2)3( 2 iiiiiuNfdlP ?? ??? 取管壁粗糙度 ?? ， ?d? ，經(jīng)查圖可得摩擦系數(shù) ?? ∴ 2)3(2 iiiiiuNfdlP ?? ??? = Pa32 ) ( ???????? b．殼程 選用缺口高度為 25％的弓形擋板， 取折流板間距 B=,則 B=135mm。 ，故折流擋板數(shù)為 31 ????? BlNB 流道面積 200 ) ()1( mtdhDS ??????? 水流速 u smSW c / 00 68336 00 000 ????? ? 正三角排列的當(dāng)量直徑為 ) 3(4)42 3(4 220202?? ??????? ????ddtde m Re 30000 ?????? ? ?ud e 化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)論文 50 00 065 ?????? ??pc 殼中原油被加熱，取 )( ?W?? ，所以 )(Pr)(Wed ???? ? = )/( CmW ??????? 殼程壓降 2 5 ????? ??? PaudNDP eB 3202000 )122()1( ?????????????? ?? ③計算傳熱面積 傳熱系數(shù) iK ??1110 ???計 ，忽略管壁熱阻，則 11 ???計K )m/( 2 CWK ???計 2m 515 180t ?????計計 KQA 且 ??計實AA 即傳熱面積有 ％的裕度。 化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)論文 殼體材料選用 20R 鋼，計算壁厚的公式為： S=PcDi/（ 2「?」 tФ Pc） 式中： Pc—— 計算壓力，取 Pc為 1 = ； Di=450mm；Ф =(局部無損檢測 ) 「?」 80=130Mpa（取殼體溫度為 80℃） δ =450 （ 2 130 ） = 取 C2=2mm ； C1=，圓整后取δ =6mm，復(fù)驗 6 6%=〉 故最終取 C1= 故δ =6mm 換熱器封頭的確定 上下封頭均采用標(biāo)準橢球形封頭，根據(jù)封頭為 DN1400 5。曲面高度 h1=100mm，直邊高度 h2=25mm，材料選用 20 R 鋼。 容器法蘭的選擇 材料選用 16MnR 鋼，根據(jù) JB/47032021 標(biāo)準，選用 ， DN400mm 的榫槽密封面長頸對焊法蘭。 開孔補強 換熱器封頭和殼體上的接管都需要補強，在開孔外面焊接上一塊與容器壁材料和厚度都相同的，即 5mm 厚的 20R 鋼板。 支 座 選用型號 JB/471292 鞍座 BI 700 F 。 三、換熱器的主要結(jié)構(gòu)尺寸 和計算結(jié)果 設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù) 形式 固定板管式 公稱面積 ㎡ 殼體內(nèi)徑 /mm 450 折流擋板數(shù) 22 管子尺寸 /mm ?? 管中心距 /mm 32 管長 /m 3 材質(zhì) 碳鋼 管子排列方式 正三角形 計算換熱面積 ㎡ 化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)論文 物料參數(shù) 參數(shù) 管程 殼程 流量 /（ kg/h） 4103? 4104? 進 /出口溫度 /℃ 200/70 25/6 物 性 密度 /（ kg/m3） 1005 定壓比熱容 /[kJ/（ kg?℃ ） ] 導(dǎo)熱系數(shù) /[W/(m178。?℃ )] 粘度 /（ Pa?s） 計算結(jié)果 管程 殼程 壓降 /Pa 5700 7600 傳熱系數(shù) /[W/（㎡? K） ] 421 計算面積 計A /㎡ 裕度％ 五．環(huán)境保護 與勞動安全 生產(chǎn)過程“三廢”處理 生產(chǎn)過程中工業(yè)廢水的主要來源是酯化反應(yīng)中生成的水；經(jīng)多次中和后含有單酯鈉鹽等雜質(zhì)的廢堿；洗滌粗酯用的水；脫醇時汽提蒸汽的冷凝水，它們的組成大致如下面所示： 表 12酯化液與中和廢水的組成 酯化反應(yīng)液 % 中和廢堿液 Mg/L 化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)論文 DOP 90． 4 DOP 2021 苯酐 7． 83 苯酐 2021 苯二甲酸單 辛酯 苯二甲酸單 辛酯鈉 1000 硫酸單辛酯 硫酸單辛酯鈉 23000 硫酸單辛酯 硫酸單辛酯鈉 4000 治理 的辦法，首先應(yīng)從工藝上減少廢水的排放量，象本設(shè)計采用的是非酸催化劑，則可革除中和水洗兩個工序；其次，當(dāng)然也不可避免地要進行廢水處理。一般說全部處理過程分為回收和凈化兩級。回收時必須考慮經(jīng)濟效益，如果回收有效成分的費用很大，就不如用少量堿將其破壞除去。 對于本設(shè)計回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用，另一部分需進行分餾和催化加氫處理。而產(chǎn)生的廢水（ COD 值 700～ 1500mHg/L） 可以用活性污泥進行生化處理后再排放。 DOP生產(chǎn)過程安全事項 化工產(chǎn)品生產(chǎn)是一項具有高風(fēng)險性的行業(yè)，因此在整個化工生產(chǎn)中，設(shè)備 安裝、施工、操作等等都必要要考慮各方面安全因素，設(shè)計過程中要周密考慮，最大程度的消除安全隱患，使事故概率降低到最小。 在設(shè)計中，流程上要考慮的安全因素主要是避免設(shè)備和管道內(nèi)截止的壓力超過允許的超做壓力而造成災(zāi)難性事故的發(fā)生。一般利用安全泄壓裝置來及時排放管道內(nèi)的介質(zhì)，使管道內(nèi)截止的壓力迅速下降。設(shè)備及管道中可以采用的安全泄壓裝置主要有爆破片和安全閥，或在管道上加安全水封和安全放空管。 介質(zhì)的易燃與易爆是相互關(guān)聯(lián)的，防爆的首要措施是防火，所以 DOP 生產(chǎn)的安全，首要先從防火做起。根據(jù) DOP 生產(chǎn)的特點，應(yīng) 采取下列防火措施： （ 1） 貯存輸送原料及產(chǎn)品的貯罐、管線附近嚴禁火源，并有明顯的指示牌和標(biāo)志。 （ 2） 廠房內(nèi)不存放易燃物質(zhì)，地溝保持通暢，防止可燃氣體、液體積聚，加強廠房里通風(fēng)。 （ 3） 電氣設(shè)備須選用防防爆型，電纜、電源絕緣良好，防止產(chǎn)生電火花。接地牢靠，防止產(chǎn)生靜電。 化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)論文 （ 4） 備有必須的消防器材。 對于 DOP 生產(chǎn)防爆應(yīng)該注意如下幾點： （ 1） 嚴格執(zhí)行受壓容器、受壓設(shè)備使用、管理有關(guān)規(guī)定，操作人員必須經(jīng)過嚴格訓(xùn)練。 （ 2） 不準任意改變運行中的工藝參數(shù)，不得超溫、超壓及提高設(shè)備的使用等級。 （ 3） 受壓容器、管線的安全設(shè)施齊全，且證明確實靈敏可靠 ，如安全閥、壓力表、防爆板及各種連鎖信號、自動調(diào)節(jié)裝置等。 嚴格執(zhí)行防火規(guī)定及安全技術(shù)措施，嚴格控制可爆介質(zhì)不得上升到爆炸范圍。 六．設(shè)計結(jié)果評析與總結(jié) 經(jīng)過一段時間的資料查詢、文獻搜索、設(shè)計整理，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我們這組順利地完成了本次課程設(shè)計。 本次設(shè)計以“工藝先進、技術(shù)可靠、系統(tǒng)科學(xué)、經(jīng)濟合理、安全環(huán)保”為原則，依據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書，遵循工程設(shè)計的規(guī)則與要求來完成， 設(shè)計思路清晰，能結(jié)合生產(chǎn)實際輔助設(shè)計，引用資料和相關(guān)公式準確，設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計結(jié)果可靠，自我感覺本次課程設(shè)計完成比較理想。 本設(shè)計在比較了現(xiàn)行國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)上 DOP，其典型的工藝流程有兩種： 酯化 —脫醇一中和水洗一汽提干燥一過濾； 酯化一中和水洗一脫醇 汽提 干燥一過濾。由于第①有公用工程消耗低，熱能利用合理，可以生產(chǎn)多牌號的 DOP產(chǎn)品等種優(yōu)點，并且，結(jié)合國內(nèi)條件和生產(chǎn)操作經(jīng)驗，在借鑒第 1類典型工藝流程基礎(chǔ)上，采用的是非酸催化劑，可革除中和不洗兩個工序，設(shè)計國產(chǎn)化新的工藝流程。是一種較適合我國國情的生產(chǎn)方法。 本工藝設(shè)計與一般工藝相比，優(yōu)勢在于： （ 1）原料預(yù)熱處理步驟提高了原料的轉(zhuǎn)化率，使苯酐在一級酯化 釜轉(zhuǎn)化率接近100%。 （ 2）采用的是氧化鋁與辛酸亞錫 1： 1比例復(fù)配非酸催化劑，反應(yīng)時間短、酯收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好 (酸值低、色度低、熱穩(wěn)定性好、體積電阻率大 ) 、處理條件簡單等優(yōu)點，同時可革除中和水洗兩個工序。 （ 3）酯化反應(yīng)在常壓操作進行，對 傳統(tǒng)工藝的改進使得其能量消耗大為減少，生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和連續(xù)性大為提高，符合現(xiàn)代工藝綠色高效生產(chǎn)的要求。 化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)論文 （ 4）進行廢水處理分為回收和凈化兩級。 根據(jù)實際情況，最大限度地回收利用，變廢為寶。 對于本設(shè)計回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用，另一部 分需進行分餾和催化加氫處理。而產(chǎn)生的廢水用活性污泥進行生化處理后再排放，對環(huán)境不具有污染。 既符合環(huán)保要求，還降低了生產(chǎn)綜合成本。 由于本設(shè)計屬于初步設(shè)計，需要更多的討論與研究，才能投入生產(chǎn)實踐，使得技術(shù)得到改進，生產(chǎn)效率提高。 在編寫設(shè)計的過程中我們對本設(shè)計說明書作了多次修改，但限于時間和水平，紕漏在所難免，懇請老師們指正。 七． 致謝 本次設(shè)計 在設(shè)計寫作期間，得到了 張老師 的精心指導(dǎo)，老師 嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度， 精益求精的工作作風(fēng)， 樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。 本設(shè)計能夠順利的完成，離不開各位老師和同學(xué)給予的指導(dǎo)與關(guān)心，特別是 我們本設(shè)計小組各成員通力合作，迎難而上精神 值得繼續(xù)發(fā)揚 。在此，對所有關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)表示 崇高的敬意和衷心的感謝 。 八． 參考文獻 [1] 王延吉 .化工產(chǎn)品手冊 .第四版 .有機化工原料 .化學(xué)工業(yè)出版社 .54. 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