【正文】 丙烯帶走熱量Q6 冷卻水帶走熱量Q7夾套傳熱面積(㎡) 104708850 D301閃蒸罐的物料衡算大閃線內(nèi)液相丙烯汽化所需要熱量為：表48 丙烯汽化潛熱℃506076Kcal/kg275023501700查《化工原理》得水蒸汽的比熱容為 105℃ ℃ Q=Mr==水蒸汽進(jìn)口溫度為120℃，出口溫度為105℃ 蒸汽用量m=[(120+)(105+)] = D501汽蒸罐的熱量衡算表49 聚丙烯比熱℃207080105Kcal/(kg*℃)1．932．232．2462．526PP進(jìn)出料溫度為80℃，出口溫度為 100℃PP吸收的熱量Q= =水蒸汽出口溫度為105℃ ，進(jìn)口溫度為120℃則水蒸汽的用量為：m=Q/(c1t1c2t2)= D502干燥罐的物料衡算PP進(jìn)料溫度為100℃，出口溫度為80℃進(jìn)入N2溫度為110℃，出口溫度為 80℃熱N2帶走水分 = %= 已知： 80℃ P水汽= 110℃ P水汽= 80℃ P水汽=110℃　P水汽=則在80℃N2的濕度A1=（PP水汽）=110℃ N2的濕度A2=0所以氮氣用量mN2=w/(A1A2)= 輸入熱量：濕PP粉帶入熱量Q1=+ =熱N2帶入熱量Q2==輸出熱量：出料PP粉帶走熱量Q3==頂部濕N2帶走熱量Q4=Q1+Q2Q3 =5 設(shè)備選型本次設(shè)計的設(shè)備工藝計算是在確定了設(shè)備的操作工藝參數(shù)及進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其內(nèi)容主要是確定設(shè)備的類型、規(guī)格、主要工藝尺寸、設(shè)備臺數(shù)等，其目的是為設(shè)備機(jī)械設(shè)計、車間平面布置、配管設(shè)計等提供設(shè)計依據(jù)。 R200小環(huán)管的選型 R200小環(huán)管的工藝參數(shù)操作/設(shè)計溫度：20℃ / 45℃～150℃（夾套 170℃ ）操作/設(shè)計壓力： / Mpa介質(zhì)：丙烯、催化劑、聚丙烯漿液濃度：420~430 kg(pp)/m3 (SL)為丙烯和活化后的催化劑提供預(yù)聚合的場所，20℃的環(huán)境下停留一定時間。，反應(yīng)停留時間為4min，由能量衡算知需要的換熱面積為。R200與R201基本類似，有2根直管，通過一個180176。的彎管連接起來。，，每根直管長度25m，反應(yīng)器的直管部分帶有夾套， 10″，為防止介質(zhì)粘壁，內(nèi)表面需要拋光處理，粗糙度Ea=。R200表面積πdh==，則設(shè)備選取合適。操作/設(shè)計溫度：70℃/ 45℃～150℃（夾套150℃） 操作/設(shè)計壓力：()介質(zhì)：丙烯、聚丙烯、催化劑漿液濃度：560kg(pp)/m3（SL）a) R201內(nèi)的物料流動速度高，傳熱好，壁面速度高，滯流層??；b) 聚合速率高，單體體積產(chǎn)率高（400kgPP/）；c) R201內(nèi)各點催化劑分布均勻；d) 循環(huán)能量少，設(shè)備簡單；e) 結(jié)構(gòu)簡單，占地少，在地面支撐容易，布置緊湊，操作平臺由環(huán)管本身支撐，不需要另外的設(shè)施。進(jìn)料80040kg丙烯體積：80040/( ) = m3： ( )=進(jìn)料總體積：+= m3 取155 m3反應(yīng)停留時間為 ，=選取環(huán)管直徑2539。39。，即635mm則大環(huán)管的總高度：()= m≈選擇六根直管，選用10個大環(huán)管，則每根直管高度： m3，約24m3直管部分表面積：πdh==1 540m3，而所需換熱面積為： m3，故設(shè)計合理，選擇的大環(huán)管合適。R201采用獨特的環(huán)管結(jié)構(gòu)形式，它有6根直管，通過5個1800的彎管把他們連接起來，環(huán)管直徑635mm，外部夾套直徑720mm；環(huán)管總?cè)莘e145m3，環(huán)管采用低溫碳鋼。為了防止粘壁，內(nèi)表面需拋光處理，表面粗糙度Ea=。環(huán)管反應(yīng)器的直管部分裝有夾套。在夾套的上下兩處有夾套水出入口，根據(jù)配管要求，這兩部分的直徑被加大。由于環(huán)管與夾套溫差較大，因此在夾套上還裝有膨脹節(jié)。在R201下部裝有軸流泵P201，它的作用就是使物料高速循環(huán)起來。使加入的催化劑分布均勻，并提高傳熱系數(shù)，反應(yīng)熱通過夾套中的循環(huán)冷卻水撤走。表51 設(shè)備一覽表序號容器名稱容器編號容器規(guī)格V/m3操作條件設(shè)備數(shù)目溫度℃壓力Mpa1小環(huán)管R2002012大環(huán)管R2011070103閃蒸罐D(zhuǎn)3017014循環(huán)丙烯洗滌塔T3011115袋式過濾器F3018016油洗塔T3027017氣蒸罐D(zhuǎn)50110518干燥器D5029019水洗塔T501110冷凝器T502111CO氣提塔T70170112預(yù)聚反應(yīng)加料冷卻器E20145/7113R201夾套水加熱器E30141114T301再沸器E30361115T302再沸器E3046116 三廢治理液相本體法聚丙烯生產(chǎn)中存在著廢水、廢氣、廢渣、噪聲、粉塵等物種環(huán)境污染，主要來源于以下幾方面：含少量聚丙烯細(xì)粉污水：主要是氣蒸流化床所用蒸汽、氣蒸洗滌塔頂產(chǎn)生的冷凝水，以及洗滌塔、尾氣壓縮機(jī)級間和出口的洗滌水，從氣蒸罐來的含氯污水，其中含有氯化物、油等有害物質(zhì)，用桶裝送裝置外處理。含油污水：主要是機(jī)泵冷卻水、汽包連排、生活用水及工藝水等。造粒工段用于冷卻聚丙烯顆粒的切粒用水：因不斷置換，置換出的切粒水作為工藝廢水，含有少量固體懸浮物，撤除懸浮固體后排至污水廠處理。主要是在裝置異常狀態(tài)下，設(shè)備靜密封泄露至大氣中，以及氣壓機(jī)出入口和各塔頂、容器安全閥起跳泄露出來的烴類氣體，還包括閃蒸釜出料時排出的尾氣，閃蒸釜閃蒸時的尾氣。液相本體法聚丙烯生產(chǎn)中無廢渣排出，只有催化劑、活性劑某種原因失活導(dǎo)致無法使用時，才需要進(jìn)行銷毀。采用人工包裝、密封性差，是聚丙烯粉塵會進(jìn)入空氣時粉塵的主要來源。改循環(huán)水替代新鮮水，針對各排放點的排放量，本著滿足生產(chǎn)需要，確保安全生產(chǎn)的宗旨，在實際生產(chǎn)中我們隊各生產(chǎn)工藝作出調(diào)整，優(yōu)化操作，降低排放量。在優(yōu)化前，閃蒸真空泵供水為新鮮水，經(jīng)過摸索，循環(huán)水完全可滿足生產(chǎn)需要，可用循環(huán)水替代新鮮水，這樣每噸可節(jié)約大量成本。對真空泵排放量的大小進(jìn)行生產(chǎn)試驗，逐漸調(diào)小真空泵供水量。這樣，在原來的基礎(chǔ)上就降低了排放。廢水減排措施包括：對于真空泵逐漸調(diào)小供水量，即減少了排放量；軸封冷卻水收回重復(fù)利用；維持熱水罐的水位穩(wěn)定，不會產(chǎn)生溢流。上述措施在滿足生產(chǎn)要求的同時，最大限度地減少廢水排放；通過對聚丙烯工業(yè)廢水各排放源的工藝優(yōu)化達(dá)到了降低排放量，減少廢水處理量，水重復(fù)利用的目的。閃蒸凈化時放空氣體為氮氣和空氣混合氣體，屬于無害氣體，可以高空現(xiàn)場排放；聚合釜噴了時閃蒸釜內(nèi)氣體為高濃度丙烯尾氣排入氣柜；閃蒸釜閃蒸后排出的尾氣，由于至含氮氣和微量的可燃?xì)怏w，直接排入大氣；丙烯干燥器再生時置換的尾氣含有大量的丙烯氣體，排至氣柜，再生時，由于尾氣中只含有少量的丙烯及微量硫化氫、有機(jī)硫等有害物質(zhì)，引至高位進(jìn)行排放；反吹氣體為丙烯氣體，排至氣柜。廢催化劑運至偏僻的無可燃物的安全地帶，敲破玻璃瓶讓其自然氧化，予以銷毀。廢活性劑用溶劑油稀釋，然后運至偏僻的無可燃物的安全地帶，遠(yuǎn)距離操縱緩慢向外排放，讓其自然氧化分解，在處理這類廢渣時，必須有專人在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，直至處理完畢。在聚丙烯粉料包裝場所設(shè)有良好的通風(fēng)條件，必要時佩戴防塵用具。能源的開發(fā)利用是環(huán)境污染和生態(tài)破壞的重要根源，按照可是續(xù)發(fā)展的要求，建立一套完善的可持續(xù)能源法律保障體系，確保能源與社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，是當(dāng)今世界各國在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的共同選擇。參考文獻(xiàn)[1][J].企業(yè)科技與發(fā)展，2011年15期12頁 [2][J].石油化工，2003[3][J].遼寧化工，2007[4][M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008[5]宋丕雙、[J].彈性體， [6][M].大連理工大學(xué)出版社，2004[7][M].中國紡織出版社，2007[8][M].中國科學(xué)技術(shù)出版社，2007[9][M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006[10][M].中國石化出版社，2007[11][M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009[12][M].天津科學(xué)技術(shù)出版社，2009[13][M].天津科學(xué)技術(shù)出版社，2009謝 辭本課程設(shè)計是在喬偉艷老師的悉心指導(dǎo)下完成的，整個課程設(shè)計從方案設(shè)計、結(jié)果分析、論文修改到完成都凝聚了喬老師的辛勤勞動，在此，我向辛勤授課的喬老師表示誠摯的感謝。喬老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、敏銳的洞察力、高尚的學(xué)術(shù)道德都令我敬佩不已。喬老師對我們要求嚴(yán)格，使我很好地完成本設(shè)計。在這期間，我不僅對化工工藝這門課程有了更深的理解，更是理論聯(lián)系實際，從中學(xué)到了很多擴(kuò)充知識，豐富我的思維。而我所取得的進(jìn)步都與老師的幫助分不開，在此致以衷心的感謝和崇高的敬意！同時也感謝給予我順利完成本設(shè)計諸多幫助的老師和同學(xué)們！最后，再次感謝喬老師及化工與材料學(xué)院的諸多老師和班上熱心的同學(xué)們對我的指導(dǎo)和幫助！謝威寧附錄年產(chǎn)15萬噸聚丙烯聚合工段工藝設(shè)計物料流程圖年產(chǎn)15萬噸聚丙烯聚合工段工藝設(shè)計設(shè)備布置圖年產(chǎn)15萬噸聚丙烯聚合工段工藝設(shè)計CAD工藝流程圖年產(chǎn)15萬噸聚丙烯聚合工段工藝設(shè)計手繪工藝流程圖