【導(dǎo)讀】年產(chǎn)1225噸對硝基乙苯的工藝流程設(shè)計?！痘すに嚒氛n程設(shè)計。第3章廠址選擇及廠生產(chǎn)方法。第5章設(shè)備工藝計算及熱量衡算。第6章定型設(shè)備的計算過程。第7章生產(chǎn)車間布置。第8章三廢處理基本方案

　　

【正文】 h? ℃ 240 /kJ m h?? ℃ 2168 /kJ m h? ℃ 硝基乙苯比熱： 100℃： pC ＝ ℃ = kJ/kg℃ = kJ/kg℃ 75℃ : pC = J/mol℃ = kJ/kg℃ = kJ/kg℃ ∴ 12 1 . 8 7 7 1 . 8 1 1 1 . 8 4 4 /22ppp CCC kJ kg? ?? ? ?℃ hkgG /62 6825 33 ?? 以 1Q 為計算基準(zhǔn) hkJtGCQ P /)1 3 275(8 4 2 1 6 44 ????????? 硝基乙苯的汽化熱 : 4058 . 7 9 8 . 7 9 2 3 . 5 5 /1 5 1 . 1 7v vb TH q kJ kgM? ? ? ? ? ∴ hkJGHQ V /107 4 2 1 6 43 ????? 1 2 3 4 5 6Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? 其中 : 1Q 物料帶入設(shè)備中的熱量 。 2Q 冷卻劑或加 熱劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量 。 3Q 過程的熱效應(yīng) 。 4Q 物料帶出設(shè)備的熱量 。 5Q 設(shè)備各部件所消耗的熱量 6Q 熱損失 2 3 4 5 Q Q Q Q? ? ? ? ? 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 23 hkJQ / 42 ??? 4 2 mQ KA t?? 所以242 mtKQA ?? ???? 塔釜再沸器 再沸器傳熱系數(shù)選用 280 /kcal mh ℃ [11] T 2t 1t 其中 1t 、 2t 為物料的進(jìn)出口溫度，分別為 431K(即 431273=158℃ ),444K(即444273=171℃ ),用 180℃的蒸汽加熱。 180 158 22mt t t? ? ? ? ? ?蒸 物 ℃ 280 /K kcal m h? ℃ 280 /kJ m h?? ℃ 2336 /kJ m h? ℃ 硝基乙苯比熱 /pC kJ kg? ℃ 2912 1 2 1 .3 3 /24G kg h?? hkgG / 758 03 ?? 4448 . 7 9 8 . 7 9 2 5 . 8 2 /1 5 1 . 1 7v vb TH q kJ kgM? ? ? ? ? hkJGHQ V / 0 7 5 43 ????? p 1 2 3 4 5 6Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? hkJQ /10* 42 ? 24 22*366 10* mtK QA m ???? 冷凝器和再沸器選型 塔頂冷凝器選型 選用重力回流臥式冷凝器 ,優(yōu)點(diǎn) :傳熱系數(shù)大 ,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用最少 ,適于小量生產(chǎn) 。缺點(diǎn) :要高位安裝。 一、試選管型號 流速為 u1=取換熱管的規(guī)格為Φ 25 碳 素鋼管 ()。估算單管程的管 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 24 子根數(shù) ?39。n 20 根據(jù)傳熱面積 A估計算管子的長度 L’ )( 39。 d39。 2 mAL ????? ? 二、 冷凝 器結(jié)構(gòu)一些基本參數(shù)的選擇 管程數(shù) Nt的確定 L’的數(shù)值小可以用單管程 Nt=1(管程數(shù)通常選擇偶數(shù) ) 換熱管數(shù)為 n’ Nt=44 4=176 選擇換熱器殼體尺寸 選擇換熱管為三角形排列，換熱管的中心距 t=32mm。 7 ????? nn c 最外層換熱管中心線距殼體內(nèi)壁距離： b39。=(1—— )d0 殼體內(nèi)徑： ???? 39。2)1( bntD c 32(151)+2**25=513 圓整后， 冷凝 器殼體圓筒內(nèi)徑為 D=550mm，殼體厚度選擇 8mm。長度定為5996mm。 殼體的標(biāo)記：筒體 DN550 δ =8 L=5910。 筒體材料選擇為 Q235A，單位長度的筒體重 110kg/m,殼體總重為110*()= 。 （波形膨脹節(jié)的軸向長度為 ） 波形膨脹節(jié) 冷流體原油為黏度較高的流體 冷熱流體的定性溫度 差 50℃ ,換熱器殼體上要安裝波形膨脹節(jié)。波形膨脹節(jié)的壁厚與殼體相同，為 8mm。根據(jù)換熱器殼體的公稱直徑 550mm，可知波形膨脹節(jié)的公稱直徑也是 550mm，根據(jù)公稱直徑，查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 (化學(xué)工業(yè)出版社， 2021)書中表 169的對應(yīng)條目，獲得波形膨脹節(jié)的具體尺寸 (見換熱器設(shè)備圖 )。 單 個 波 形 膨 脹 節(jié) 的 質(zhì) 量 = 103 103kg mm3= 選取傳熱面積為 的固定管板式換熱器。 ??? ??VV 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 25 表 分餾塔塔頂冷凝器基本參數(shù)列表 公稱直徑 /DN mm 公稱壓力 /PN Mpa 管程數(shù) N 管子根數(shù) n 中心排管數(shù) 管程流通面積 2/m 計算換熱面積2/m 換熱管長度/Lmm 200 1 20 5 2600 ．塔釜再沸器選型 選擇立式熱虹吸式。優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)大，投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用最便宜；加熱帶滯留時間短；結(jié)構(gòu)緊湊、配管容易。缺點(diǎn)：真空操作時，由于壓降的影響需要較大面積，對粘性液體和帶固體物料不適用，由于垂直鋪設(shè)，要求塔裙的高度較高。 選取傳熱面積為 2m 的再沸器。 表 分餾塔塔釜再沸器基本參數(shù)列表 公稱直徑 /DN mm 公稱壓力 /PN Mpa 管子數(shù) n 管長 mm 換熱面積（公稱面積 /計算面積）， 2m 400 174 2021 第 6 章 定型設(shè)備的計算過程 (1) 硝基混合物貯罐（一天） 每天混硝基乙苯的投料量為 噸，按天計算則 +a o m pV V V V V V? ? ? ? 水 乙 苯 = ??? ??VV 選取公稱容積為 2021L 的臥式橢圓形封頭容器 表 硝基混合物貯罐基本參數(shù)列表 公稱容積 3/NVm 計算容積 3/Vm計 工作容積 3/Vm工 筒體 /mm 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 26 20 2400 8 3600 低沸物貯罐（一天） aV V V??水 乙 苯 = ??? ??VV 選取公稱容積為 1500L 的臥式橢圓形封頭容器 表 低沸物貯罐基本參數(shù)列表 公稱容積 3/NVm 計算容積 3/Vm計 工作容積 3/Vm工 筒體 /mm 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 1500 700 6 1800 （ 2） 高沸物貯罐（一天） a o m pV V V V? ? ? =++ = 63 ??? ??VV 選取公稱容積為 8000L 的臥式橢圓形封頭容器 表 高沸物貯罐基本參數(shù)列表 公稱容積 3/NVm 計算 容積 3/Vm計 工作容積 3/Vm工 筒體 /mm 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 8 1600 8 3800 （ 3） 粗對位貯罐（一天 ） a o m pV V V V? ? ? =++ = 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 27 ??? ??VV 選取公稱容積為 6000L 的臥式橢圓形封頭容器 表 粗對位貯罐基本參數(shù)列表 公稱容積 3/NVm 計算容積 3/Vm計 工作容積 3/Vm工 筒體 /mm 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 6 1200 6 4400 （ 4） 鄰位體貯罐（一天） a o m pV V V V? ? ? =++ = ??? ??VV 選取公稱容積為 3000L 的臥式橢圓形封頭容器 表 鄰位體貯罐基本參數(shù)列表 公稱容積 3/NVm 計算容積 3/Vm計 工作容積 3/Vm工 筒體 /mm 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 3 1000 6 3000 （ 5） 輕餾分貯罐（一天） a o m pV V V V? ? ? =++ = ??? ??VV 選取公稱容積為 800L 的臥式橢圓形封頭容器 表 輕餾分貯罐基本參數(shù)列表 公稱容 計算容積 工作容積 筒體 /mm 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 28 積 3/NVm 3/Vm計 3/Vm工 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 700 6 1800 （ 6） 精對位貯罐（一天） a o m pV V V V? ? ? =++ = ??? ??VV 選取公稱容積為 4000L 的臥式橢圓形封頭容器 表 精對位貯罐基本參數(shù)列表 公稱容積 3/NVm 計 算容積 3/Vm計 工作容積 3/Vm工 筒體 /mm 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 4 1200 6 3600 （ 7） 干混硝基物高位槽（一批） 每天混硝基乙苯的投料量為 噸，一天投兩批料，按批計算則 2o m pa V V VV ??? 2 ??? = ??? ??VV 選取公稱容積為 4000L 的臥式橢圓形封頭容器 表 干混硝基物高位槽基本參數(shù)列表 公稱容 計算容積 工作容積 筒體 /mm 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 29 積 3/NVm 3/Vm計 3/Vm工 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 4 1200 6 3800 （ 7） 粗對位高位槽（一批） 2o m pa V V VV ??? 2 ??? = ??? ??VV 選取公稱容積為 2021L 的臥式橢圓 形封頭容器 表 粗對位高位槽基本參數(shù)列表 公稱容積 3/NVm 計算容積 3/Vm計 工作容積 3/Vm工 筒體 /mm 公稱直徑 ND 壁厚 S 高度 H 2 1000 6 2800 設(shè)備一覽表 表 主要設(shè)備一覽表 序號 位號 設(shè)備名稱 及規(guī)格 圖號或標(biāo)準(zhǔn)號 單位 數(shù)量 材料 備注 1 C106 氧化空壓機(jī) 3210/8 3L20/3 型 只 1 鋼 2 V102 精對位貯槽 6m3Ф14003400 只 2 鋼 3 V103 回收對位貯槽 6m3Ф14003400 只 1 鋼 4 V104 混料槽 只 1 鋼 年產(chǎn) 1225 噸 對硝基乙苯的 工藝 流程 設(shè)計 30 16m3Ф18005600 5 V105 空氣貯罐 800L Ф8001200 只 1 鋼 6 V108 空氣緩沖器 2m3 Ф12001400 只 2 鋼 7 V111 旋風(fēng)分離器 錐形 Ф3001400 只 2 不銹鋼 8 V113 吹出油貯槽 Ф8001200 只 1 不銹鋼 9 V202 純堿溶液高位槽 6m3 Ф16002600 R23A0020 只 1 鋼 10 V205 硫酸高位槽 Ф800800 R23A006 只 1 鋼 11 V206 次氯酸鈉高位槽 Ф800800 R23A006 只 1 塑料 12 V211 液堿高位槽 Ф800800 R23A006 只 1 鋼 13 V212 回收油貯槽 10m3Ф16004400 只 1 鋼