【正文】 0 W/( m2.℃)=54000 kj/(.℃)=15000 J/(.℃)查的碳鋼管的導熱系數(shù)為α=45 J/(.℃)較干凈壁面氣污垢熱阻及沸水污垢熱阻總計為RAi=. ℃/kj,則總傳熱系數(shù)K=(1/αt+RAi+δAi/αt+ RA0+ A0/α0 At)1/2 =(+103+103(4540)+45103/(1500040103)1= J/(.℃)(4) 平均傳熱溫差計算△tm: △tm ==℃(5)傳熱面積校核:A’=Q/K△tm = = m2實際的傳熱面積：A=πdt2LN≈82m2＞＞A’由此可知所需要的傳熱面積比實際的傳熱面積小得多，所以傳熱面積面積足夠。(6)床層壓力降校核:由《基本有機化工工廠裝備》查ε 可得dp/dt=1/8=Cat顆粒為均一尺寸、光滑的圓柱體，所以床層空隙率ε= d=h=ds修正雷諾準數(shù)為：(Re)M=(dsρf u0/ uf)[1/(1ε)]ds=5mm ρf= kg/m3 u0= (Re)M= = fM==150/+=床層壓降△P= fM(ρf u02/ds) [L(1ε)/ ε3] = =＜1atm故床層壓降△P符合生產的要求。(7)殼程壓力降校核:根據ASPEN計算軟件，可得200℃時水的汽化潛熱為rW=1948kj/kg則用水量FH20= Q 移/r H20==因管子采用正三角形排列，則殼程的當量直徑：de= =4[()247。4]/ () =查得水在200℃時ρ=863kg/m3則殼程沸水的流速為：u=247。[(3600)] =103第五章 生產過程中的安全與防護、爆炸危險性一覽表序號名稱火災危險類別爆炸極限備注上限v%下限v%1苯甲B類可燃液體2氫氣甲類可燃氣體3環(huán)己烷甲B類可燃液體1) 泄壓、防爆、防火設施 在工藝流程中，凡是可能產生超壓的設備和管線，均設有安全閥，事故狀態(tài)工藝物料排往火炬，為防止管路中存在爆炸混合氣，在工藝流程中設有氮氣吹掃系統(tǒng)，可能產生爆炸混合氣的設備及管道，均設有開停車吹掃系統(tǒng)。設有安全閥系統(tǒng)在緊急情況下排放空至火炬系統(tǒng)，防止事故發(fā)生。 根據爆炸和火災危險場所的類別、等級、范圍和使用環(huán)境的要求選用防腐、防爆型電氣設備，電氣設備正常不導電部分采取保護接零措施，防爆區(qū)域內的所有金屬設備、管道、儲罐等，通過控制流速，并設置可靠的靜電接地以防止靜電積聚。 工藝和裝置中選用的防火防爆等安全設施和必要的監(jiān)控、檢測、檢驗設施(1) 在有火災爆炸危險的場所，設置可燃氣體檢測報警器、火災報警器，并在中控室顯示報警。(2) 工藝生產裝置周圍，設水消防管網及水冷卻系統(tǒng)。(3) 當生產不正?；虬l(fā)生事故時，裝置內的可燃氣體或可燃液體蒸氣將通過事故排放系統(tǒng)自動排放到事故火炬。(4) 根據防火、防爆要求設置安全通道。 對于高溫設備設置良好的保溫絕熱措施及良好的通風設施，操作及檢修時，按章操作，穿戴好防護服裝上崗。 針對本工程毒害因素的特點，針對不同的作業(yè)崗位，在設計及實施過程中應采取以下各種措施嚴格控制毒害源(1) 各生產裝置在布置時結合安全衛(wèi)生要求使各單元功能明確，并保證相互之間保持一定的通道和安全距離。(2) 選用先進、可靠的工藝和設備，減少、消除毒害源,以減少和消除對健康的危害。(3) 采用自動控制系統(tǒng)（DCS集散控制系統(tǒng)），先進的報警、聯(lián)鎖、泄放等預防措施防止對設備的破壞和人員的傷害。(4)采取遙控及隔離措施以防止危害蔓延。(5)提高機械化和自動化水平改善勞動條件?？傊ㄟ^對設計的精心優(yōu)化，盡可能消除事故發(fā)生的可能性，并保證在萬一發(fā)生 事故時，盡可能縮小事故的范圍，把事故造成的損失減少到最小。(1)開車前必須儲存足夠數(shù)量 的中壓氮以備開車前的置換系統(tǒng)中的空氣和催化劑活化。(2) 使消防管網及泡沫設置保持良好的備用狀態(tài)，能將出現(xiàn)的事故及早撲滅，減少損失。(3) 利用設置的火炬使緊急狀態(tài)下可燃物排入高空燒掉，保證人身及裝置的安全，減少環(huán)境污染。(4) 所有在防爆區(qū)的現(xiàn)場電氣、儀表均為防爆型、隔爆型。(5) 檢修動火時，必須采取可靠的清洗、吹掃、隔斷等措施，防止事故發(fā)生。由于各種物料大部分不溶或稍溶于水，因此一般的水沖洗是不徹底的，必要時要用蒸汽吹掃，并經有機蒸汽測定合格后方可動火。(6) 所有進入現(xiàn)場的人員應遵循安全規(guī)定，特別是嚴禁吸煙、穿帶釘?shù)男盎w服裝，杜絕任何產生明火的可能。外操人員負責現(xiàn)場的巡回檢查，發(fā)現(xiàn)火災即向總控報告，并通知消防部門，同時打開現(xiàn)場消防栓，利用自備消防系統(tǒng)撲滅。對油類物料貯罐則可啟動泡沫系統(tǒng)滅火。裝置的現(xiàn)場配備的滅火器材。由專人維護，呈良好備用狀態(tài)。嚴格控制機動車輛進入主裝置區(qū)，確實需要的應配備合格的阻火器。強化禁煙措施。裝置區(qū)內絕對禁止吸煙。工廠應根據物料特性、國家的有關規(guī)定、上述防火防爆的要點制訂出一套詳盡且切實可行的安全防火防爆規(guī)定，才能保證工廠的安全運行第六章 三廢處理及環(huán)境保護本著國家提出的“三同時”的精神，環(huán)己烷生產的三廢處理設計如下:（1） 廢氣來源：尾氣中所含的(H2,N2,CH4,環(huán)己烷)處理：主要是對CH4,環(huán)己烷在空氣中的濃度加以限制。該生產方法中尾氣是進行定期與不定期的排放。處理尾氣方法有兩種：一是直接采用高空排放，使尾氣在大氣中的濃度稀釋至高空允許排放標準。二是在尾氣排放口加裝一尾氣處理器，將CH4，環(huán)己烷等洗后部分，達到排放標準后再排放。（2）廢水來源：冷卻劑，烷水分離器來水。處理：對于冷卻水，在其溫度降至允許排放溫度后直接排放；對于冷凍食鹽水，應將其送回冷凍工段循環(huán)使用；對于烷水分離器來水，因其不可避免的含有少量環(huán)己烷，不可直接排放，應將其集中后統(tǒng)一處理。（3）廢渣來源：死Cat處理：Cat是由貴金屬及其載體組成，失活后仍具有回收價值，但在其回收前應將其密封保存(因為該Cat顆粒表面滯留有少量的苯，環(huán)己烷，它們在空氣中的含量都有一定標準)。本設計充分考慮了環(huán)境保護的因素，按照清潔生產的要求，原料路線、工藝技術選擇了污染少、污染物易治理、運行穩(wěn)妥可靠，并采用高效的設備，最大限度提高資源、能源的利用率，通過科學嚴格的管理，將污染盡可能消除或減少在工藝過程中，從根本上減少污染物的排放，減輕對環(huán)境的影響。第七章 展望根據相關專業(yè)人士的預測，最近幾年由于聚酰胺纖維和聚酰胺樹脂市場的擴大使其對環(huán)己烷的需求也不斷增加，早在2006年市場對聚酰胺纖維和聚酰胺樹脂的需求年增長已達到3%。實際上，幾乎99%的環(huán)己烷被用來生產環(huán)己醇和環(huán)己酮，環(huán)己醇和環(huán)己酮被用于生產己二酸和己內酰胺，環(huán)己烷還用于生產各種溶劑和自行用于環(huán)己醇和環(huán)己酮。隨著我國尼龍纖維產量的增加，環(huán)己烷生產也將快速增加。尤其是以己內酰胺和聚酰胺6為原料的纖維生產以及己二酸原料的需求。另一方面生產尼龍66纖維和生產鞋底用聚脂熱熔膠也需要環(huán)己烷作為原料。由此可見，環(huán)己烷未來的市場將不斷的擴大，我國需要增加生產或進口環(huán)己酮或環(huán)己烷作為己內酰胺生產的原料。第八章 附錄 見附圖 設備一覽表見附圖參 考 文 獻[1]劉光啟，馬連湘，劉杰．化學化工物性數(shù)據手冊 有機卷[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2002。[2] 婁愛娟，吳志泉，吳敘美化工設計 [M]．上海：華東理工大學出版社，2007。[3] 武漢大學．化工過程開發(fā)概要 [M]．北京：高等教育出版社，2003。[4] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院，化工工藝設計手冊上，下冊[M]．北京：化學工業(yè)出版社，1985。[5] 管國鋒， 趙汝縛．化工原理[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2006。