【導(dǎo)讀】本次設(shè)計(jì)是在石家莊京兆化工有限公司實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上完成的。務(wù)是完成年產(chǎn)量為375噸的頭孢曲松鈉的生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)。根據(jù)京兆化工頭孢。AE-活性酯經(jīng)過反應(yīng)、成鹽、結(jié)晶、離心、干燥得到頭孢曲松鈉粗品。藝流程圖，車間平、立面布置圖，設(shè)備圖，以及第一步的配管圖。

　　

【正文】 /m 效率η /% 功率 /kW 必須汽蝕余量（ NPSH /m 質(zhì)量（泵 /底座） /kg /h L/s 軸功率 電機(jī)功率 IS5032125 1450 43 32/38 真空泵 其作用主要 為排除水蒸氣，并同時(shí)抽真空，故選 SKP 型水環(huán)－大氣噴射真空泵 2 個(gè)，一個(gè)生產(chǎn)一個(gè)備用。具體選型結(jié)果見表 622 泵選型匯總表。 泵選型匯總表 名稱 型號 數(shù)量 數(shù)據(jù)來源 氨水打料泵 IS5032125 2 《化工原理（上）》， P293 丙酮打料泵 2 四氫呋喃打料泵 2 真空泵 SK－ 27 P2 2 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》第一版上冊， P93 P938 貯罐的選擇 儲罐的選擇 其中三乙胺和氨水選平底平蓋型儲罐，其他選平底橢圓封頭型儲罐。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 36 三乙胺儲罐： 179。 6/(179。 )= 同理 : 乙腈儲罐： m3 絡(luò)合物儲罐： 23%氨水儲罐： m3 丙酮儲罐： 純化水儲罐： 四氫呋喃儲罐： 容積 /m3 筒體主要尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 公稱容積 V1 全容積VN 公稱直徑DN 高度H D1 D2 D0 n179。Φ M L ~H0 三乙胺 1 1000 1400 1140 700 1100 1200 1578 乙腈 16 2600 3000 2730 2820 1800 8179。Φ 30 M24 2400 3483 絡(luò)合物 8 2021 2600 2130 2220 1400 8179。Φ 30 M24 2400 3067 23%氨水 1 1200 1200 1340 800 1300 1000 1378 丙酮 40 3000 4800 3340 3430 2250 12179。Φ 30 M24 2400 5336 純化水 40 3000 4800 3340 3430 2250 12179。Φ 30 M24 2400 5336 四氫呋喃 6 2021 2021 2130 2200 1400 8179。Φ 30 M24 1800 2787 管口公稱直徑 /mm 設(shè)備參考圖號 出口 a 人孔 b 溢流口 c 進(jìn)口 排氣 備用 液面 放凈口 h 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 d 口 e 口 f 計(jì)口g 質(zhì)量/kg 三乙胺 50 70 50 50 70 25 50 105 HG 199202 乙腈 80 500 100 80 80 100 25 80 990 HG 199222 絡(luò)合物 70 500 80 70 70 80 25 70 690 HG 199212 23%氨水 50 70 50 50 70 25 50 120 HG 199203 丙酮 80 500 100 80 80 100 25 80 2170 HG 199234 純化水 80 500 100 80 80 100 25 80 2170 HG 199234 四氫呋喃 70 500 80 70 70 80 25 70 620 HG 199209 計(jì)量罐的 選擇 根據(jù)方便觀測液位情況的原則，設(shè)計(jì)選用細(xì)長型計(jì)量罐，計(jì)量罐采取定制方式獲得。 物質(zhì) 計(jì)算體積 /l 個(gè)數(shù) 容積 V/L 高度 H/m 直徑 D/m 乙腈 2 500 BF3/乙腈絡(luò) 1 500 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 38 合物 23%氨水 2 220 1 純化水 4 500 丙酮 3 500 三乙胺 1 220 1 異辛酸鈉丙酮溶液 2 500 管路計(jì)算 第一階段管道的選擇 乙腈儲罐 乙腈計(jì)量罐 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 流量 q= = = /s 因?yàn)橐译嬉兹家妆?，根?jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 乙 腈計(jì)量罐 反應(yīng)釜管道 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 流量 q= = = /s 因?yàn)橐译嬉兹家妆?，根?jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 絡(luò)合物儲罐 絡(luò)合物計(jì)量罐 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 流量 q= = = /s 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 39 因?yàn)榻j(luò)合物中含有乙腈，易燃易爆，根據(jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 絡(luò)合物計(jì)量罐 反應(yīng)釜 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 流量 q= = = /s 因?yàn)榻j(luò)合物中 含有乙腈，易燃易爆，根據(jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 反應(yīng)釜 結(jié)晶釜 每次所需的體積 V= 運(yùn)送時(shí)間 t=20min 流量 q= = = /s 取 u=1m/s mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱 軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 純化水儲罐 純化水計(jì)量罐 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=3min 流量 q= = = /s 取 u=3m/s mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm342??? ，材質(zhì) 16Mn 純化水計(jì)量罐 結(jié)晶釜 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 40 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=1min 流量 q= = = /s 取 u=3m/s mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 ??? ，材質(zhì) 16Mn 23%氨水儲罐 12%氨水計(jì)量罐 每次所需的體積 V=114L 運(yùn)送時(shí)間 t=3min 流量 q= = = /s 因?yàn)榘彼兹家?爆，根據(jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm342??? ，材質(zhì) 16Mn 12%氨水計(jì)量罐 結(jié)晶釜 因?yàn)樵诮Y(jié)晶步驟中 12%氨水從計(jì)量罐滴加到結(jié)晶釜， 所以查《化工原理》上冊 P292 選用冷拔 無縫鋼管mm122??? ，材質(zhì) 16Mn 結(jié)晶釜 離心機(jī) 每次所需的體積 V= 運(yùn)送時(shí)間 t=30min 流量 q= = = /s 取 u=1m/s mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm468??? ，材質(zhì) 16Mn 丙酮儲罐 丙酮計(jì)量罐 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 41 流量 q= = = /s 因?yàn)榻j(luò)合物中含有丙酮，易燃易爆，根據(jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 丙酮計(jì)量罐 離心機(jī) 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 流量 q= = = /s 因?yàn)榻j(luò)合物中含有丙酮，易燃易爆，根據(jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 第二階段管道的選擇 三乙胺儲罐 三乙胺計(jì)量罐 每次所需的體積 V= 運(yùn)送時(shí)間 t=3min 流量 q= = = /s 因?yàn)槿野芬兹家妆?，根?jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm338??? ，材質(zhì) 16Mn 三乙胺計(jì)量罐 反應(yīng)釜 因?yàn)樵诜磻?yīng)步驟中三乙胺從計(jì)量罐滴加到反應(yīng)釜， 所以查《化工原理》上冊 P292 選用冷拔 無縫鋼管mm122??? ，材質(zhì) 16Mn 四氫呋喃儲罐 反應(yīng)釜 每次所需的體積 V= 運(yùn)送時(shí)間 t=11min 流量 q= = /s 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 42 因?yàn)樗臍溥秽兹家妆?，根?jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm454??? ，材質(zhì) 16Mn 純化水計(jì)量罐 反應(yīng)釜 因?yàn)榧兓c四氫呋喃的體積比為 1:1，所以純化水的管道與四氫呋喃管道相同。 選用熱軋無縫鋼管 mm454??? ，材質(zhì) 16Mn 反應(yīng)釜 過濾器 每次所需的體積 V= 運(yùn)送時(shí)間 t=20min 流量 q= = /s 因?yàn)榱弦褐?含有易燃易爆物質(zhì)，根據(jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=1m/s mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 ??? ，材質(zhì) 16Mn 過濾器 結(jié)晶釜 過濾器到結(jié)晶釜的管道與反應(yīng)釜到過濾器管道型號相同。 選用熱軋無縫鋼管 ??? ，材質(zhì) 16Mn 異辛酸鈉丙酮溶液配制罐 異辛酸鈉丙酮溶液計(jì)量罐 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 流量 q= = /s 因?yàn)榱弦褐泻斜?，易燃易爆，根?jù)要求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 丙酮計(jì)量罐 結(jié)晶釜 每次所需的體積 V=500L 運(yùn)送時(shí)間 t=5min 流量 q= = /s 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 43 因?yàn)楸兹家妆?，根?jù)要 求 u＜ 1m/s，取 u=mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 結(jié)晶釜 離心機(jī) 每次所需的體積 V= 運(yùn)送時(shí)間 t=30min 流量 q= = = /s 取 u=1m/s mmuqD ????? ? ， 查《化工原理》上冊 P292 選用熱軋無縫鋼管 mm363??? ，材質(zhì) 16Mn 其他管路 由于管路較多，計(jì)算比較復(fù)雜，其他管路均按照設(shè)備配管選取。 管路選型匯總表 表 625 管 路選型匯總表 管路名稱 管徑（ mm179。 mm） 材質(zhì) 標(biāo)號 絡(luò)合物計(jì)量泵 反應(yīng)釜管道 38179。 3 鋼襯聚四氟乙烯 PLV110101? 38179。 3M1B 乙腈計(jì)量泵 反應(yīng)釜管道 42179。 3 熱軋無縫鋼管 PLV110201? 42179。 3M1B 純化水計(jì)量泵 反應(yīng)釜管道 32179。 3 熱軋無縫鋼管 PLV120211? 32179。 3M1B 氨水計(jì)量罐 結(jié)晶釜管道 32179。 3 熱軋無縫鋼管 PLV110401? 32179。 3M1B 反應(yīng)釜 結(jié)晶釜管道（第一步） 108179。 4 鋼襯聚四氟乙烯 PLR110101? 108179。 4M1B 結(jié)晶釜 離心機(jī)管道（第一步） 133179。 4 鋼襯聚四氟乙烯 PLR110201? 133179。 4M1B 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 44 三乙胺計(jì)量罐 反應(yīng)釜管道 32179。 3 熱軋無縫鋼管 PLV120211? 32179。 3M1B 四氫呋喃計(jì)量泵 反應(yīng)釜管道 32179。 3 熱軋無縫鋼管 PLV120201? 32179。 3M1B 反應(yīng)釜 結(jié)晶釜管道（第 二 步） 108179。 4 鋼襯聚四氟乙烯 PLV120211? 108179。 4M1B 結(jié)晶釜 離心機(jī)管 道（第二步） 133179。 4 鋼襯聚四氟乙烯 PLR120301? 133179。 4M1B 氮?dú)夤艿? 42179。 3 熱軋無縫鋼管 NV110101? 42179。 3M1B 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 45 設(shè)備一覽表 (見附表一 ) 管道一覽表 (見附表二 ) 7. 原材料、動力消耗定額及消耗量 本 次 設(shè)計(jì)以 7ACA、三嗪環(huán)、 AE 活性酯為原料生產(chǎn)頭孢曲松鈉粗品。主要能源消耗為水、電、煤、油、氣等。 設(shè)計(jì) 生產(chǎn)過程本著節(jié)約能源和材料的