【導(dǎo)讀】本課題是年產(chǎn)6萬噸2-丙基庚醇車間合成工段工藝的初步設(shè)計。首先闡述了二丙基。布置，對自動控制、安全和環(huán)境保護以及公用工程進行了概述。最后根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要。制點的工藝流程圖，并且完成了20000字的畢業(yè)設(shè)計說明書。

　　

【正文】 1 2 54. 21 0 86 3. 06 10 0 3. 60 10HOq c m t? ? ? ? ? ? ? kJh 1 65 = ( 1. 67 + 0. 36 3 1. 9) 10 1. 33 10Q Q Q? ? ? ?反生放 kJh1 換熱器 E101 的熱量衡算 圖 210 換熱 E101熱量衡算圖 通過化學(xué)化工物性參數(shù)手冊查得進出換熱器流股中各個組分不同溫度下的熱熔 , 查詢結(jié)果見下表： 表 212 進出 換熱 器 E101流股熱熔表 組分 含量 (%) 進口 (373K)熱熔 (kJkg 1K 1) 出口 (423)熱熔 (kJkg 1K 1) 正戊醛 2丙基 2庚烯醛 異戊醛 2甲基丁醛 水 p1 i pic wc?? = + + + +221 = kJkg 1K 1 p2 i pic wc?? =++++221 = kJkg 1K 1 1 1 1 1 1 2 2ppQ w c T w c T?? 催 化劑 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 61 7 7 6 7 .6 4 2 .5 2 0 1 5 0 7 7 6 7 .6 4 2 .2 6 6 8 1 0 0 1 .1 7 5 1 0Q ? ? ? ? ? ? ? ? kJh1 由于換熱器換熱過程中不可能把全部的熱量轉(zhuǎn)化為所需熱量，實際工廠中由于各種原因，如環(huán)境溫度、管道等因素，換熱器的換熱存在一定的熱量損失，根據(jù)各工廠的經(jīng)驗和設(shè)計需求，考慮天氣和設(shè)備材質(zhì)等因素，設(shè) 2丙基庚醇 車 間 合成 工段的設(shè)計中熱量損失為 5%，則： 621 / 5 37 10? ? ? kJ h1 查得 180℃ 飽和水蒸汽 的 氣化潛熱為 r= kJ kg1 2 hQ wr? 62 / 37 10 / 20 12 .22 61 4hw Q r? ? ? ? kgh1 衡算結(jié)果見下表： 表 213 換熱器 E101熱量衡算一覽表 符號 含義 數(shù)值 單位 cp1 換熱器進口流 股平均熱熔 kJkg 1K 1 cp2 換熱器出口流股平均熱熔 kJkg 1K 1 Q1 流股經(jīng)換熱器放出熱量 10 6 kJh 1 w1 流股經(jīng)換熱器質(zhì)量流量 kgh 1 T1 流股進換熱器溫度 373 K 續(xù) 表 213 換熱器 E101熱量衡算一覽表 符號 含義 數(shù)值 單位 T2 流股出換熱器溫度 423 K Qs1 流股經(jīng)換熱器熱損失 10 4 kJh 1 Q2 飽和水蒸氣提供熱量 10 6 kJh 1 wh 飽和水蒸氣汽質(zhì)量流量 kgh 1 r 飽和水蒸氣的氣化潛熱 kJkg 1 t 飽和水蒸氣的溫度 453 K T101 冷凝器 E102 的熱量衡算 圖 211 冷凝 器 E102熱量衡算圖 通過化學(xué)化工物性參數(shù)手冊查得進出冷凝器流股中各個組分在不同溫度下的熱熔，查詢結(jié)果見下表： 表 214 進出冷凝器 E102流股熱熔表 組分 含量 (%) 進口 (376K)熱熔(kJkg 1K 1) 出口 (363K)熱熔(kJkg 1K 1) 出口 (363K)蒸發(fā)焓 (kJkg 1K 1) 正戊醛 異戊醛 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 2甲基丁醛 2丙基 2庚烯醛 水 p3 i pic wc?? = +++ + = kJkg 1K 1 p4 i pic wc?? =++ + + = kJkg 1K 1 v1 i viH w H??? = + + ++ = kJkg 1 3 3 p 3 3 3 p 4 4 3 v 1Q w c T w c T w H? ? ? ? 53 38 7. 21 2. 34 0 10 3 38 7. 21 2. 27 7 90 38 7. 21 60 3. 83 2 .4 8 10Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? kJh1 設(shè)熱量損失為 5%，則 543 / 0. 95 2. 61 10? ? ? kJh 1 查得循環(huán)冷卻水的熱容為 cp= kJkg 1K 1 ? ? ? ?54 p 2 1 3c / 2 .6 1 1 0 / 4 .1 7 8 3 8 3 0 7 .8 1 1 0w Q c t t? ? ? ? ? ? ? ? kgh 1 衡算結(jié)果見下表： 表 215 冷凝器 E102熱量衡算一覽表 符號 含義 數(shù)值 單位 cp3 換熱器進口流股平均熱熔 kJkg 1K 1 cp4 換熱器出口流股平均熱熔 kJkg 1K 1 ΔH v1 換熱器流股的平均蒸發(fā)焓 kJkg 1 Q3 流股經(jīng)換熱器放出熱量 105 kJh 1 w3 流股經(jīng)換熱器質(zhì)量流量 kgh 1 T3 流股進換熱器溫度 376 K T4 流股出換熱器溫度 363 K Qs2 流股經(jīng)換熱器熱損失 104 kJh 1 Q4 水 (冷公用工程 )提供熱量 105 kJh 1 wc 水 (冷公用工程 )質(zhì)量流量 103 kgh 1 cp 冷卻水質(zhì)量熱熔 kJkg 1K 1 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 t1 冷卻水入口溫度 303 K t2 冷卻水出口溫度 311 K T101 再沸器 E103 的熱量衡算 圖 212 再沸器 E103熱量衡算圖 通過化學(xué)化工物性參數(shù)手冊查得進出再沸器流股中各個組分在不同溫度下的熱熔，查詢結(jié)果見下表： 表 216 進出再沸器 E103流股熱熔表 組分 含量 (%) 進口 (453K)熱熔(kJ kg1 K1) 出口 (493K)熱熔(kJ kg1 K1) 出口 (493K)蒸發(fā)焓 (kJ kg1 K1) 正戊醛 異戊醛 2甲基丁醛 2丙基 2庚烯醛 水 p5 i pic wc?? =++++001 = kJ kg1 K1 p6 i pic wc?? =+ + + +001 = kJ kg1 K1 v 2 i viH w H??? =+++142.73 += kJ kg1 5 4 p 6 6 4 p 5 5 4 v 2Q w c T w c T w H? ? ? ? 65 7 3 8 0 .4 3 2 .8 9 4 2 2 0 7 3 8 0 .4 3 2 .6 2 3 1 8 0 7 3 8 0 .4 3 1 4 2 .9 3 2 .2 7 1 0Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? kJ h1 設(shè)熱量損失為 5%，則 665 / 0. 95 2. 39 10? ? ? kJ h1 查得 250℃ 飽和水蒸汽 氣化潛熱為 r= kJ kg1 6 hQ wr? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 636 / 2 .3 9 1 0 / 1 7 1 5 .6 7 1 .3 9 1 0hw Q r? ? ? ? ? kgh1 衡算結(jié)果見下表： 表 217 再沸器 E103熱量衡算一覽表 符號 含義 數(shù)值 單位 cp5 換熱器進口流股平均熱熔 kJ kg1K 1 cp6 換熱器出口流股平均熱熔 kJkg 1K 1 ΔH v2 換熱器流股的平均蒸發(fā)焓 kJkg 1 Q5 流股經(jīng)換熱器放出熱量 106 kJh 1 w4 流股經(jīng)換熱器質(zhì)量流量 kgh 1 T5 流股進換熱器溫度 453 K T6 流股出換熱器溫度 493 K Qs3 流股經(jīng)換熱器熱損失 105 kJh 1 Q6 飽和水蒸汽提供熱量 106 kJh 1 wh 飽和水蒸汽質(zhì)量流量 103 kgh 1 r 飽和水蒸汽氣化潛熱 kJkg 1 精餾塔 T101 的熱量衡算 表 218 精餾塔 T101基礎(chǔ)參數(shù)表 組成 進口物料 質(zhì)量流量 (kgh1) 塔頂出料 塔釜出料 正戊醛 2丙基 2庚烯醛 2甲基丁醛 異戊醛 水 帶入塔的熱量 QF就是出換熱器 E101 的熱量 61 2 2 77 67 .6 4 2. 52 0 15 0 2. 94 10FpQ w C T? ? ? ? ? ? kJh1 設(shè)塔的回流比為 塔頂上升蒸汽的質(zhì)量流量 V=(R+1)D，回流量 L=RD 塔頂上升蒸汽的溫度 103 ℃ 所帶出的熱量 ： 42 .3 0 6 3 .5 8 2 .4 7 1 0 3 6 .8 6 1 0q c m t? ? ? ? ? ? ? ?正 戊 醛 kJh1 42 .1 1 5 3 .5 8 5 .0 2 1 0 3 6 .4 8 1 0q c m t? ? ? ? ? ? ? ?異 戊 醛 kJh1 52 2. 00 7 3. 5 17 0. 04 10 3 1. 23 10q c m t? ? ? ? ? ? ? ?甲 基 丁 醛 kJh1 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 32. 26 5 7. 38 3. 5 10 3 6. 00 10PBAq c m t? ? ? ? ? ? ? ? kJh1 2 44 .2 1 2 3 .5 4 2 .3 0 1 0 3 6 .4 2 1 0HOq c m t? ? ? ? ? ? ? ? kJh 1 4522= + + + ( 6 .8 6 6 .4 8 1 2 .3 0 .6 0 6 .4 2 ) 1 0 3 .2 7 1 0V P B A H OQ q q q q q? ? ? ? ? ? ? ? ? ?正 戊 醛 異 戊 醛 甲 基 丁 醛 kJh 1 經(jīng)過全凝器冷凝之后的回流溫度為 90 ℃ ，則回流帶入的熱量： 42 .2 1 3 2 .5 8 2 .4 7 9 0 4 .1 1 1 0q c m t? ? ? ? ? ? ? ?正 戊 醛 kJh1 42 .0 2 0 2 .5 8 5 .0 2 9 0 3 .8 6 1 0q c m t? ? ? ? ? ? ? ?異 戊 醛 kJh1 42 1. 95 9 2. 5 17 0. 04 90 7. 49 10q c m t? ? ? ? ? ? ? ?甲 基 丁 醛 kJh1 32. 21 3 7. 38 2. 5 90 3. 70 10PBAq c m t? ? ? ? ? ? ? ? kJh1 2 44. 20 4 2. 5 42 .3 0 90 4. 00 10HOq c m t? ? ? ? ? ? ? ? kJh 1 4522= + + + ( 4 .1 1 3 .8 6 7 .4 9 0 .3 7 4 .0 0 ) 1 0 1 .9 8 1 0R P B A H OQ q q q q q? ? ? ? ? ? ? ? ? ?正 戊 醛 異 戊 醛 甲 基 丁 醛 kJh 1 塔頂產(chǎn)品經(jīng)全凝器冷凝后的流出溫度為 90 ℃ ，則流出液帶出的熱量 QD 42 .2 1 3 8 2 .4 7 9 0 1 .6 4 1 0q c m t? ? ? ? ? ? ?正 戊 醛 kJh1 42 .0 2 0 8 5 .0 2 9 0 1 .5 5 1 0q c m t? ? ? ? ? ? ?異 戊 醛 kJh1 42 1. 95 9 17 0. 04 90 3. 00 10q c m t? ? ? ? ? ? ?甲 基 丁 醛 kJh1 13 8 90 0 10PBAq c m t? ? ? ? ? ? ? kJh1 2 44 .2 0 4 4 2 .3 0 9 0 1 .6 0 1 0HOq c m t? ? ? ? ? ? ? kJh 1 22= + + +D P B A H OQ q q q q q? ?正 戊 醛 異 戊 醛 甲 基 丁 醛 44( 1. 64 1. 55 3. 00 0. 15 1. 60 ) 10 7. 94 10DQ ? ? ? ? ? ? ? ? kJh1 對精餾塔回流區(qū)域進行熱量衡算 QV=QC+QD+QR 5 4 5 43 .2 7 1 0 7 .9 4 1 0 1 .9 8 1 0 4 .9 6 1 0C V D RQ