【正文】 環(huán)冷卻水相關(guān)物性數(shù)據(jù)密度ρ=定壓比熱容cp=(kg.℃)導(dǎo)熱系數(shù) ()粘度 由公式Q=AK △Tm 可得 A’=Q/（K△Tm）=724700/（599）= 考慮15%的裕度，則 A=’= 選用的碳鋼管。按單管程計(jì)算管子數(shù)：每小時(shí)流入冷凝器的總物質(zhì)的量n=，冷凝器的工作壓力為1MPa,采用四管程，則L=L1/4=，管子數(shù)n1=4n=432＝128根，管間距的確定 設(shè)計(jì)采用正三角形排列，取管間距為t=32mm 。 殼體直徑的確定 殼體直徑： Di=t(nc1)+2do式中：Di——換熱器內(nèi)徑，mm； nc——橫過管束中心線的管數(shù)，由于是正三角形排列，； do —— 換熱管外徑，mm； 所以，Di=32（131）+225=434mm ，圓整取500mm。 采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%，則切去的圓缺高度為：h=75mm取折流板間距B=,則B=159mm。折流板數(shù) NB=L/B 1 =，圓整厚取10快，折流板圓缺面水平裝配。查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》得，折流板最小厚度為6mm，折流板外徑323mm，+，材料為Q235A鋼；拉桿選用Ф16，共6根，材料為Q235AF鋼。 殼程流體進(jìn)出接管：去接管內(nèi)熱流體流速5m/s 管程流體進(jìn)出接管：,則接管內(nèi)徑為 取標(biāo)準(zhǔn)值徑為70mm參照《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表621，殼程流體進(jìn)出接管管長(zhǎng)200mm，管程流體進(jìn)出接管管長(zhǎng)150mm。壁厚均用10mm殼體材料選用20R鋼，計(jì)算壁厚的公式為：S=PcDi/（2「σ」tФPc）式中：Pc——計(jì)算壓力，取Pc為1= ； Di=300mm；Ф= 「σ」80=130Mpa（取殼體溫度為80℃）S=300（2130）=取C2=2mm ；C1=，圓整后取S=6mm，復(fù)驗(yàn)66%=〉 故最終取C1=故S=6mm 上下封頭均采用標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭，根據(jù)封頭為DN14005。曲面高度h1=70mm，直邊高度h2=25mm，材料選用20 R鋼。 材料選用16MnR鋼，根據(jù)JB/47032000標(biāo)準(zhǔn)，DN400mm的榫槽密封面長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭。 換熱器封頭和殼體上的接管都需要補(bǔ)強(qiáng)，在開孔外面焊接上一塊與容器壁材料和厚度都相同的，即5mm厚的20R鋼板。選用型號(hào)JB/471292 鞍座 BI 700 F 。表12 冷凝器設(shè)計(jì)匯總 筒體內(nèi)徑(mm)200折流板數(shù)目54壁厚(mm)4 間距(mm)120封頭（橢球型）半徑(mm)100 高度(mm)300高度(mm)75直邊高度(mm)20列管 管長(zhǎng)(mm)1630拉桿尺寸(mm)Ф16數(shù)目75數(shù)目6尺寸(mm)Ф25接管殼程流體進(jìn)出接管公稱直徑：140mm，厚度4mm不凝性氣體排除接管公稱直徑：20mm,厚度3mm管程流體進(jìn)出接管公稱直徑： 80mm,厚度4mm五．環(huán)境保護(hù)與勞動(dòng)安全DOP生產(chǎn)過程“三廢”處理生產(chǎn)過程中工業(yè)廢水的主要來源是酯化反應(yīng)中生成的水；經(jīng)多次中和后含有單酯鈉鹽等雜質(zhì)的廢堿；洗滌粗酯用的水；脫醇時(shí)汽提蒸汽的冷凝水，它們的組成大致如下面所示：表13酯化液與中和廢水的組成酯化反應(yīng)液%中和廢堿液Mg/LDOP90．4DOP2000苯酐7．83苯酐2000苯二甲酸單辛酯苯二甲酸單辛酯鈉1000硫酸單辛酯硫酸單辛酯鈉23000硫酸單辛酯硫酸單辛酯鈉4000治理的辦法，首先應(yīng)從工藝上減少?gòu)U水的排放量，象本設(shè)計(jì)采用的是非酸催化劑，則可革除中和不洗兩個(gè)工序；其次，當(dāng)然也不可避免地要進(jìn)行廢水處理。一般說全部處理過程分為回收和凈化兩級(jí)。回收時(shí)必須考慮經(jīng)濟(jì)效益，如果回收有效成分的費(fèi)用很大，就不如用少量堿將其破壞除去。 對(duì)于本設(shè)計(jì)回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用，另一部分需進(jìn)行分餾和催化加氫處理。而產(chǎn)生的廢水（COD值700～1500mHg/L）可以用活性污泥進(jìn)行生化處理后再排放。DOP生產(chǎn)過程安全事項(xiàng)化工產(chǎn)品生產(chǎn)是一項(xiàng)具有高風(fēng)險(xiǎn)性的行業(yè)，因此在整個(gè)化工生產(chǎn)中，設(shè)備安裝、施工、操作等等都必要要考慮各方面安全因素，設(shè)計(jì)過程中要周密考慮，最大程度的消除安全隱患，使事故概率降低到最小。在設(shè)計(jì)中，流程上要考慮的安全因素主要是避免設(shè)備和管道內(nèi)截止的壓力超過允許的超做壓力而造成災(zāi)難性事故的發(fā)生。一般利用安全泄壓裝置來及時(shí)排放管道內(nèi)的介質(zhì)，使管道內(nèi)截止的壓力迅速下降。設(shè)備及管道中可以采用的安全泄壓裝置主要有爆破片和安全閥，或在管道上加安全水封和安全放空管。 介質(zhì)的易燃與易爆是相互關(guān)聯(lián)的，防爆的首要措施是防火，所以DOP生產(chǎn)的安全，首要先從防火做起。根據(jù)DOP生產(chǎn)的特點(diǎn)，應(yīng)采取下列防火措施：（1） 貯存輸送原料及產(chǎn)品的貯罐、管線附近嚴(yán)禁火源，并有明顯的指示牌和標(biāo)志。（2） 廠房?jī)?nèi)不存放易燃物質(zhì)，地溝保持通暢，防止可燃?xì)怏w、液體積聚，加強(qiáng)廠房里通風(fēng)。（3） 電氣設(shè)備須選用防防爆型，電纜、電源絕緣良好，防止產(chǎn)生電火花。接地牢靠，防止產(chǎn)生靜電。（4） 備有必須的消防器材。對(duì)于DOP生產(chǎn)防爆應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)：（1） 嚴(yán)格執(zhí)行受壓容器、受壓設(shè)備使用、管理有關(guān)規(guī)定，操作人員必須經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練。（2） 不準(zhǔn)任意改變運(yùn)行中的工藝參數(shù)，不得超溫、超壓及提高設(shè)備的使用等級(jí)。（3） 受壓容器、管線的安全設(shè)施齊全，且證明確實(shí)靈敏可靠，如安全閥、壓力表、防爆板及各種連鎖信號(hào)、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置等。嚴(yán)格執(zhí)行防火規(guī)定及安全技術(shù)措施，嚴(yán)格控制可爆介質(zhì)不得上升到爆炸范圍。六．設(shè)計(jì)結(jié)果評(píng)析與總結(jié)經(jīng)過一段時(shí)間的資料查詢、文獻(xiàn)搜索、設(shè)計(jì)整理，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我們這組順利地完成了本次課程設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)以“工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、系統(tǒng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)合理、安全環(huán)保”為原則，依據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，遵循工程設(shè)計(jì)的規(guī)則與要求來完成，設(shè)計(jì)思路清晰，能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際輔助設(shè)計(jì)，引用資料和相關(guān)公式準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)結(jié)果可靠，自我感覺本次課程設(shè)計(jì)完成比較理想。 本設(shè)計(jì)在比較了現(xiàn)行國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)上DOP，其典型的工藝流程有兩種：酯化—脫醇一中和水洗一汽提干燥一過濾；酯化一中和水洗一脫醇汽提干燥一過濾。由于第①有公用工程消耗低，熱能利用合理，可以生產(chǎn)多牌號(hào)的DOP產(chǎn)品等種優(yōu)點(diǎn)，并且，結(jié)合國(guó)內(nèi)條件和生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)，在借鑒第1類典型工藝流程基礎(chǔ)上，采用的是非酸催化劑，可革除中和不洗兩個(gè)工序，設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化新的工藝流程。是一種較適合我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)方法。 本工藝設(shè)計(jì)與一般工藝相比，優(yōu)勢(shì)在于： （1）原料預(yù)熱處理步驟提高了原料的轉(zhuǎn)化率，使苯酐在一級(jí)酯化釜轉(zhuǎn)化率接近100%。 （2）采用的是氧化鋁與辛酸亞錫1：1比例復(fù)配非酸催化劑，反應(yīng)時(shí)間短、酯收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好(酸值低、色度低、熱穩(wěn)定性好、體積電阻率大) 、處理?xiàng)l件簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可革除中和水洗兩個(gè)工序。 （3）酯化反應(yīng)在常壓操作進(jìn)行，對(duì)傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)使得其能量消耗大為減少，生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和連續(xù)性大為提高，符合現(xiàn)代工藝綠色高效生產(chǎn)的要求。 （4）進(jìn)行廢水處理分為回收和凈化兩級(jí)。根據(jù)實(shí)際情況，最大限度地回收利用，變廢為寶。對(duì)于本設(shè)計(jì)回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用，另一部分需進(jìn)行分餾和催化加氫處理。而產(chǎn)生的廢水用活性污泥進(jìn)行生化處理后再排放，對(duì)環(huán)境不具有污染。既符合環(huán)保要求，還降低了生產(chǎn)綜合成本。 由于本設(shè)計(jì)屬于初步設(shè)計(jì)，需要更多的討論與研究，才能投入生產(chǎn)實(shí)踐，使得技術(shù)得到改進(jìn)，生產(chǎn)效率提高。在編寫設(shè)計(jì)的過程中我們對(duì)本設(shè)計(jì)說明書作了多次修改，但限于時(shí)間和水平，紕漏在所難免，懇請(qǐng)老師們指正。 七．致謝 本次設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)寫作期間，得到了張德拉老師的精心指導(dǎo)，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。 本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，離不開各位老師和同學(xué)給予的指導(dǎo)與關(guān)心，特別是我們本設(shè)計(jì)小組各成員通力合作，迎難而上精神值得繼續(xù)發(fā)揚(yáng)。在此，對(duì)所有關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)表示崇高的敬意和衷心的感謝。參考文獻(xiàn) [1]宋啟煌主編. 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