【正文】 （2）丙烯蒸發(fā)器換熱面積冷凍鹽水平均溫度1℃，次溫度下有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下。 冷凍鹽水流速為u===5244010000，湍流====2326。 ，丙烯蒸發(fā)側(cè)污垢熱阻取，鋼管導(dǎo)熱系數(shù)45w/().K=845傳熱平均溫差 熱端溫差0（13）=13℃，冷端溫差2（13）=11℃，傳熱平均溫差℃熱負(fù)荷 Q==換熱面積為 A==123 ，則換熱面積150 4 車間布置設(shè)計(jì)車間布置不當(dāng)往往會給生產(chǎn)操作中造成人流、物流的紊亂，不利設(shè)備的安裝和維修還會延長物料輸送管路、增加設(shè)備費(fèi)用及造成不良通風(fēng)、采光，甚至無法生產(chǎn)和造成事故發(fā)生，因此設(shè)計(jì)前必須成分準(zhǔn)備有關(guān)資料，如總平面布置、工藝流程圖、物料衡算等各階段的資料，設(shè)計(jì)過程中深入研究領(lǐng)會應(yīng)用各方面的原則及要求。車間布置涉及面較廣，但大致可歸納為以下的幾個方面。 廠房建筑1．廠房平面力求簡單化，以利建筑定型化和施工機(jī)械化。2．柱間距一般不超過12m。3．層高與設(shè)備的高低、安裝位置有關(guān)，一般每層4～6m。4．在可能條件下采用露天和敞開式設(shè)計(jì)，既節(jié)省投資，又利于通風(fēng)、采光、防爆等安全需要。5．在不影響流程情況下，較高設(shè)備集中布置。6．笨重設(shè)備和震動設(shè)備盡量布置在底樓地面。7．設(shè)備穿孔避開主梁。8．廠房出入口、交通道、樓梯等需精心安排。 生產(chǎn)操作1．設(shè)備布置盡量和工藝流程一致，避免交叉往返運(yùn)料；盡量采用位差送料，一般從高層到低層布置為計(jì)量槽、應(yīng)設(shè)備、槽、重型設(shè)備和震動設(shè)備。2．相互有聯(lián)系的設(shè)備盡量靠近，但要考慮操作、行人通道、送料及半成品堆放等空地。3．相同、相似設(shè)備盡可能對稱集中，以利操作管理及水、電、氣等供應(yīng)。4．考慮進(jìn)出料、取樣、觀察等方便。 設(shè)備裝修1．不僅要考慮安裝時設(shè)備的進(jìn)出，而且要考慮各單個設(shè)備的更換和檢修，保證足夠的空間和通道。2．二層樓以上的設(shè)備，需在下層設(shè)吊孔，對龐大特殊設(shè)備在封閉式廠房中可先安裝設(shè)備后砌墻。3．要考慮起吊裝置，如塔頂、房梁等，設(shè)永久吊架。 安全要求1．采光要好，盡量避光操作，高大設(shè)備避免靠窗擋光。2．通風(fēng)要好，高溫、有毒、易燃、易爆車間盡可能取敞開式，以利通風(fēng)散熱。機(jī)械通風(fēng)效果要好。3．有毒物質(zhì)設(shè)備放置下風(fēng)，操作位置應(yīng)在上風(fēng)。劇毒設(shè)備要隔離操作，單獨(dú)排風(fēng)。4．防爆車間盡可能采用單層廠房，避免車間有死角，多層的樓板要有泄壓孔，設(shè)計(jì)防火、防爆墻，設(shè)計(jì)雙斗門，門窗朝外開。二樓以上考慮緊急疏散措施，考慮消防措施及設(shè)備。 車間布置說明車間設(shè)計(jì)本著方便、安全、節(jié)省能源的原則，特進(jìn)行了設(shè)計(jì)。配電室、控制室、倉庫等在設(shè)計(jì)時都是在“安全第一、方便快捷”的原則上設(shè)計(jì)的。5 環(huán)境保護(hù)和安全措施要求 丙烯腈生產(chǎn)中的三廢處理在丙烯腈生產(chǎn)中,有大量的工業(yè)污水產(chǎn)生,這些污水中含有氫氰酸、乙腈、丙烯腈和丙烯醛等有毒物質(zhì),如不經(jīng)處理直接排放,會污染水源,對人體和動、植物造成危害。因此,國家對含氰廢水的排放有嚴(yán)格的規(guī)定,一定要將它們治理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,才準(zhǔn)予排放。丙烯腈裝置的廢水來源主要是反應(yīng)生成水和工藝過程用水。因反應(yīng)條件和采用的催化劑不同,各主、副反應(yīng)物的單程收率不會一樣,生成水量也會有所差別。工藝過程用水包括分離合成產(chǎn)物過程用的吸收水和萃取水,反應(yīng)器用的稀釋蒸氣(有些催化劑不用),和蒸餾塔用的直接蒸氣(最終冷凝成水)。在提純丙烯腈、乙腈、氫氰酸的加工過程中需將水分離、排放。這些排放水中有含氰毒物、聚合物、無機(jī)物(硫酸銨、催化劑粉塵等),在排放前都需要經(jīng)過處理。例如,氨中和塔釜液經(jīng)廢水塔處理后,含丙烯腈100～300 mg/l,乙腈100～200 mg/l,氫氰酸1000～1500 mg/l,化學(xué)需氧量20000～30000 mg/l,總有機(jī)物含量達(dá)5%(w)。來自乙腈精制系統(tǒng)及清洗設(shè)備的廢堿液中,～%(w),～%(w),～%(w)。丙烯睛裝置的三廢中廢渣主要廢催化劑，目前國內(nèi)尚無回收裝置，均采用掩埋處理。廢氣主要是吸收塔放空氣，如果原料丙烯純度較高，烴含量低，放空氣可直接排入大氣。廢水可采用濁清分開處理方法，含有機(jī)物高的廢水去焚燒爐焚燒，含有機(jī)物低的廢水經(jīng)化學(xué)和生化處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放，使整個裝置的三廢排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。 生產(chǎn)安全及防護(hù)措施呼吸系統(tǒng)防護(hù)：可能接觸毒物時，必須佩戴過濾式防毒面具(全面罩)。緊急事態(tài)搶救或撤離時，佩戴空氣呼吸器。 眼睛防護(hù)：呼吸系統(tǒng)防護(hù)中已作防護(hù)。 身體防護(hù)：穿連衣式膠布防毒衣。 手防護(hù)：戴橡膠手套。其它：工作現(xiàn)場禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。工作畢，徹底清洗。單獨(dú)存放被毒物污染的衣服，洗后備用。車間應(yīng)配備急救設(shè)備及藥品。作業(yè)人員應(yīng)學(xué)會自救互救。 急救措施：（1）皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用流動清水或5%硫代硫酸鈉溶液徹底沖洗至少20分鐘。就醫(yī)。（2）眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。（3）吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進(jìn)行人工呼吸（勿用口對口）和胸外心臟按壓術(shù)。給吸入亞硝酸異戊酯，就醫(yī)。（4）食入：飲足量溫水，催吐，用1∶5000高錳酸鉀或5%硫代硫酸鈉溶液洗胃。就醫(yī)。 泄漏應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。盡可能切斷泄漏源，防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣、保護(hù)現(xiàn)場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。廢棄物處置方法：焚燒法，焚燒爐要有后燃燒室，焚燒爐排出的氮氧化物通過洗滌器除去?；瘜W(xué)法，用乙醇?xì)溲趸c處理，將其產(chǎn)物同大量水一起排入下水道。另外，從廢水中回收丙烯腈也是一種可考慮的處理辦法。 滅火方法：消防人員必須佩戴過濾式防毒面具（全面罩）或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上風(fēng)處滅火。滅火劑：二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無效，但須用水保持火場容器冷卻。工藝流程中安全防護(hù)措施：丙烯氨氧化法的生產(chǎn)工序主要有氧化和回收精制。丙烯與氨按一定比例混合送入氧化反應(yīng)器，由分布器均勻分散到催化劑床層中?？諝獍匆欢ū壤龔姆磻?yīng)器底部進(jìn)入，經(jīng)分布板向上流動，與丙烯、氨混合并使催化劑床層流化。丙烯、氨、空氣在440～450℃和催化劑的作用下生成丙烯腈。反應(yīng)生成熱由高壓冷卻水管產(chǎn)生高壓蒸汽移出；反應(yīng)氣體中的過量氨在中和塔上部與硫酸中和生成硫酸銨被回收；反應(yīng)氣體中的丙烯腈和其它有機(jī)產(chǎn)物在吸收塔被水全部吸收下來；吸收塔液中的乙腈在回收塔被分離出來；回收塔液中的氫氰酸在脫氫酸塔蒸出回收；在成品塔將水和易揮發(fā)物脫除得到高純度的丙烯腈產(chǎn)品。6 結(jié)論丙烯腈是重要的有機(jī)原料，主要用于橡膠合成（如丁腈橡膠）、塑料合成（如ABS，AS樹脂、聚丙烯酰胺等）、有機(jī)合成、制造腈綸、尼龍66等膈成纖維、殺蟲劑、抗水劑、粘合劑等。在本次年產(chǎn)6萬噸丙烯腈的合成工藝及工廠設(shè)計(jì)中，進(jìn)行了丙烯腈的合成、設(shè)備和車間的設(shè)計(jì)，得出以下結(jié)論：國內(nèi)需求與現(xiàn)有生產(chǎn)能力仍有一定差距，丙烯腈在國內(nèi)擁有廣闊的市場和發(fā)展?jié)摿?。本次設(shè)計(jì)所采用的工藝，是比較成熟的丙烯氨氧化法技術(shù)（又稱sohio 法）。計(jì)劃年產(chǎn)量為6萬噸，年工作日為300天，結(jié)合反應(yīng)時間確定丙烯腈小時產(chǎn)量為：通過物料衡算，所需原料詳見第3章。通過熱量衡算確定所需冷卻水的用量和設(shè)備出口溫度。經(jīng)計(jì)算，均滿足需要。流化床反應(yīng)器設(shè)計(jì)結(jié)果，如表61表61 反應(yīng)器數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值濃相段直徑7m擴(kuò)大段直徑12m濃相段高度51m擴(kuò)大段高度濃相段冷卻裝置的換熱面積480 m2稀相段冷卻裝置的換熱面積1500m2 參考文獻(xiàn)[1] 錢伯章,朱建芳. 丙烯腈生產(chǎn)的國內(nèi)外市場分析[J]. 江蘇化工. 2007, 35 (1): 5659 [2] 羅保軍，等，丙烯腈的生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展前景，化工科技市場，2003，10:1114[3] 楊錦宗編著，工業(yè)有機(jī)合成基礎(chǔ)，北京：中國石化出版社，1998，503[4] 崔克清，陶剛編著，《化工工藝及安全》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，202[5] 江效田. 丙烯腈合成裝置氨中和器用材的選擇[J]. 齊魯石油化工, 1981, (04) [6] 高會元. 丙烯腈市場前景展望[J]. 現(xiàn)代化工, 2001, (04) [7] 洪匯. 丙烯腈流化床反應(yīng)器評述[J]. 石油化工, 1998, (03)[8] 關(guān)興亞. 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