【正文】 (2)解(1),(2)得t2=3℃Δt1=42℃ Δt2=40℃ 則 Δtm=41℃S=Q/ =104/(220) =選用FA32510402型浮頭式換熱器1． 計算依據(jù)（1）熱流體進口溫度20℃，出口溫度20℃（2）冷凍鹽水進口溫度25℃出口溫度20℃（3）將CH2Cl2,CHCl3冷凝成液體2． 計算換熱面積CH2Cl2,CHCl320℃,定性溫度t=(2020)/2=0下的Cp(KJ/)CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 CH4 N2 Q1=+=105KJ/HQ2=(+28+16+85+)(20+20)=105KJ/hQ總=105+105=105 KJ/hΔt1=40℃ Δt2=5℃ 則Δtm=℃查得冷凝器總傳熱系數(shù)K=500(kcal/.℃)S=Q/ =105/(500105) =選用FLB40015252浮頭式冷凝器4．8鹽酸分離器旋風(fēng)分離器是利用慣性力的作用從氣體中分離出塵粒的設(shè)備。一般用來除去氣流中直徑在5μm以上的塵粒。其代表性結(jié)構(gòu)型式為標準旋風(fēng)分離器。本過程選用標準旋風(fēng)分離器分離顆粒。，顆粒直徑8μm，允許壓降1800Pa，蒸汽密度：標準旋風(fēng)分離器的阻力系數(shù)ζ=，依《化工原理》式331ΔP=ζρul2/2 （4—15）即1800=(ul2/2)解得進口氣速ul=旋風(fēng)分離器進口截面積為Hb=D2/8 Hb=VS/ul故設(shè)備直徑為d=(8VS/ul)1/2=[(8)/(3600)]1/2=標準旋風(fēng)分離器是以圓筒直徑為參數(shù)，其它尺寸都與直徑成一定比例。再依式《化工原理》329算出分割粒徑，即d50=[ud/ul(ρsρ)]1/2 （4—16） =[105()]1/2=d/d50=8/=查《化工原理》圖311得η=70%4．9 稀酸分離器用標準旋風(fēng)分離器分離顆粒。，顆粒直徑8μm，允許壓降1800Pa，蒸汽密度：標準旋風(fēng)分離器的阻力系數(shù)ζ=，依式（4—15）ΔP=ζρul2/2即1800=(ul2/2)解得進口氣速ul=旋風(fēng)分離器進口截面積為Hb=D2/8 Hb=VS/ul故設(shè)備直徑為d=(8VS/ul)1/2=[(8)/(3600)]1/2=再依式（4—16）算出分割粒徑，即d50=[ud/ul(ρsρ)]1/2 =[105()]1/2=d/d50=8/=查《化工原理》圖311得η=71%4．10 堿液泵堿液流量15000kg/h，堿液密度1169kg/m3，則堿液體積流量：Q=15000/1169=壓頭H=ΔZ+ΔP/ρ+Δu2+∑hf取ΔZ=8 ∑hf=3其余兩項很小，忽略不計。則H=8+3=11m液柱11=選用F5016型耐腐蝕泵兩臺,正常使用一臺，備用一臺，,。4．11配堿槽參照鴻化廠，則配堿槽容積：15000/1169=假設(shè)D=3000,則H=27184．12 濃酸中間槽因為連續(xù)化生產(chǎn)，中間槽考慮1天的用量24= 假設(shè)D=2000，則H=14654．13 濃酸泵，濃酸液密度1833kg/m3，則濃酸液體積流量：Q=壓頭H=ΔZ+ΔP/ρ+Δu2+∑hf取ΔZ=10 ∑hf=4其余兩項很小，忽略不計。則H=10+4=14m液柱13=選用F2525型耐腐蝕泵兩臺,正常使用一臺，備用一臺，,4．14壓縮機在產(chǎn)品樣本上，活塞式空氣壓縮機的排氣量指最后一級排出的空氣，換算為第一級進氣條件時氣體的體積流量，壓縮機進口溫度按40℃，則換算為常溫下： Q=(273+40)/273=,故選用排氣量60m3/min的L860/7型壓縮機兩臺，正常操作1臺，備用1臺。4．15粗氯化液液貯槽因為產(chǎn)品屬于粗產(chǎn)品，則考慮一周的存儲量。20℃CH2Cl2,CHCl3液體的密度分別為1397kg/m3,1564kg/m3,則一周的體積量為：[(85)/1397+()/1564]247=88m3，則堿液體積為88/=110m3, 故選用V=60m3,D=3200,L=8040的貯槽兩個。 第五章 綜合表 表6—1 原料消耗綜合表序號物料名稱單位成分每噸產(chǎn)品的消耗量每 小 時每年100% 工業(yè) 100% 工業(yè) 100% 工業(yè)1甲烷m3 95% 3918816 4125069 5799816 6041475 437184 437184 1585 10296 2772 2氯氣m396%3工業(yè)水t100%4氫氧化鈉溶液t15%5硫酸溶液t98% 表6—2 排出物料綜合表序號物料 特性和 單位 每噸產(chǎn)品 每小時 每年名稱 成分 的排出量1排出堿液堿濃度4%（質(zhì)量） t t t 2副產(chǎn)濃酸酸濃度28%（質(zhì)量）3排出硫酸硫酸濃度85%（質(zhì)量） 第六章 設(shè)備一覽表下表是初步設(shè)計階段經(jīng)過設(shè)備的工藝計算初定的工藝設(shè)備一覽表。其中，標準設(shè)備已選定了型號或標準號。對非標準設(shè)備，因未進行設(shè)備的施工設(shè)計，只能給出大致規(guī)格，如表中所示：氯甲烷氯化吸收工段設(shè)備一覽表序號位號設(shè)備名稱及規(guī)格設(shè)備圖號、型號或標準號單位數(shù)量材料單重(kg)1R1混合器D=253,L=2454臺1碳鋼2R2反應(yīng)器D=1400,H=9733臺1碳鋼3E1空冷器Ф3771010,F=臺14R3碳黑分離器D=650,H=3100臺1碳鋼5T1第一膜式吸收器D=450,H=4496,F=GX8520臺1石墨6T2第二膜式吸收器D=500,H=4591,F=GX6115臺1石墨 7T3鹽酸分離器 D=570臺18T4稀酸分離器D=540臺19T5中和塔D=1000臺110T6堿沫分離器D=800 H=2903臺111V1配堿槽，D=3000，H=2718，V=臺112B1堿液泵Q=,H=F5016臺213B2硫酸泵Q=,H=F2525臺114V2濃硫酸中間槽,D=2000H=1465,V=臺115V3濃硫酸高位槽，D=2000H=1465,V=臺116V4稀硫酸中間槽,D=1600H=1220,V=臺117T7硫酸干燥塔D=800,H=8173臺118T8硫酸捕沫器D=800,H=3010臺119T9固堿中和器,D=1000H=4580,V=6m3臺120C1空氣壓縮機L860/7臺221E2熱交換器FA32510402臺1110022E3冷凝器FLB40015252臺1125023T10氣液分離器D=1000H=3700,V=臺12425V5V6緩沖罐D(zhuǎn)=400H=1115,V=粗氯化液貯槽D=3200L=8040,V=60m3臺臺12碳鋼碳鋼 第七章 管路設(shè)計根據(jù)化工管路設(shè)計的一般原則，即管內(nèi)氣體流速5—30m/s進行設(shè)計,流速太大對操作不利，安全性小，流速太小則浪費材料。選用熱扎無縫鋼管（摘自YB23164）一． 天然氣進口管：Φ1274流速u=(4)/()=二． 循環(huán)氣進口管：Φ2738流速u=(4)/()=三． 氯氣進口管：Φ1526流速u=(4)/()=四． 從反應(yīng)器到空冷器，再到一膜式吸收器：Φ32510流速u=(4)/()=五． 由一膜到二膜：Φ2738流速u=[()4]/()=六． 由膜式吸收器以后的管道：Φ2738流速u=[()4]/()=設(shè)計評述 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)教學(xué)工作中最后的，最重要的一個環(huán)節(jié)，也是大學(xué)生走上工作崗位前在大學(xué)校園里所必須完成的。這次畢業(yè)設(shè)計對我來說，無疑是非常重要的。它培養(yǎng)了我的計算能力，分析和解決問題的能力以及查閱文獻資料的能力；使我將大學(xué)所學(xué)知識融會貫通，查漏補缺，初步建立了工程概念，從理性認識上升到感性認識，為將來成為一位優(yōu)秀的化工設(shè)計人才打下了良好基礎(chǔ)。 從理論上說，這次設(shè)計取得了初步成功。原料消耗是合理的可以接受的。，，(15%)，(98%)。結(jié)合自貢化工行業(yè)，氯氣不難從燒堿車間得到，甲烷是自貢豐富的天然資源，至于工業(yè)水，自貢不是缺水地區(qū)，也易得到，原料獲取實際上是可行的。而且工藝條件成熟，過程穩(wěn)定，因此本設(shè)計有實際意義。 由于氯甲烷都是有毒有害氣體，生產(chǎn)過程中一定要注意環(huán)保，尾氣和廢堿，廢酸必須經(jīng)過處理達排放標準后才能排放。這次設(shè)計有成功有不足。我認為有兩點是值得肯定的。一是所需的各種參數(shù)都做到了有據(jù)可查，計算過程有理有據(jù)。從天然氣熱氯化的流程出發(fā)，系統(tǒng)的進行了物熱衡算，設(shè)備計算及選型；二是采用了Visio軟件繪制帶控制點的工藝流程圖和設(shè)備平面布置圖。但是，由于本設(shè)計資料有限，再加上工藝本身的不完善，反應(yīng)器的動力學(xué)模型無法建立，不能進行反應(yīng)器設(shè)計；所以我主要是設(shè)計吸收器；而且自身水平的限制，盡管已盡最大努力，最終不足之處仍然存在,希望大家批評指正。 參考文獻[1]二氯甲烷的生產(chǎn)及消費 ，《河北化工》，1997（4）。[2]二氯甲烷市道有缺，《技術(shù)與市場》，2002（12）。[3]三氯甲烷的需求情況，《天然氣化工》，1998（5）。 [4]北京石油化工工程公司主編《氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，1988年。[5]朱自強、徐訊合編《化工熱力學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1980年。[6]葛婉華、陳鳴德編《化工計算》，化學(xué)工業(yè)出版社，1987年。[7]陳聲宗主編《化工設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社，2000年。[8]黃璐、王保國編《化工設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社，1987年。[9]《化學(xué)工程手冊》編輯委員會編《化學(xué)工程手冊》第1篇 化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，化學(xué)工業(yè)出版社， 1979年。[10]俄文第六版譯本，《化工過程及設(shè)備》，化學(xué)工業(yè)出版社，1958年。[11]空氣冷卻器的設(shè)計方法，《化學(xué)工業(yè)譯叢》，1968（1）。[12]空氣冷卻器設(shè)計，《石油化工設(shè)備技術(shù)》，1978（18）。[13]姚玉英主編《化工原理》，天津大學(xué)出版社，1999年。[14]（蘇聯(lián)）著《氣體吸收》，化學(xué)工業(yè)出版社，1985年。[15]化工設(shè)計手冊編輯委員會編《石墨制化工設(shè)備設(shè)計》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1989年。[16]華南理工大學(xué)徐偉萍、陳佩珍、程達芬編《化工過程及設(shè)備設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社教材出版中心，2000年。[17]《化工設(shè)備標準手冊》編輯委員會編《化工設(shè)備標準手冊》第五卷 非金屬化工設(shè)備及零部件（第二冊）。[18]石墨降膜吸收器吸收氯化氫氣體的工藝設(shè)計計算及設(shè)備選型，《氯堿工業(yè)》，2002（5）。[19]國家醫(yī)藥管理局，上海醫(yī)藥設(shè)計院《化工工藝設(shè)計手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，1989年。[20]侯亮平主編《甲烷氯化物工藝操作規(guī)程》，自貢鴻鶴化工股份有限公司，1998年。附錄致謝這次設(shè)計的完成應(yīng)該說是集體智慧的結(jié)晶。在設(shè)計過程中，得到設(shè)計室全體同學(xué)及老師的幫助，特別是老師的耐心指點和關(guān)心，在此表示最衷心地感謝。最后，感謝評審委員會和答辯委員會的老師們審閱我的設(shè)計。