【導讀】設計》是本人在指導教師的指導下，進行研究工作所取得的成果。對本文的研究作出重。要貢獻的個人和集體，均已在文章以明確方式注明。除此之外，本論文（設計）不包含。任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。本人完全意識到本聲明應承擔的責。作為基本的化工和工業(yè)原料，純堿很早就廣泛應用于工業(yè)的各個領域。環(huán)境保護等方面都取得了較好的進步。本文介紹的聯合制堿法采用兩次吸氨，一次碳化，二過程是用冷析和加NaCl鹽析的方法將NH4Cl分離出來。工業(yè)生產提出了一個新概念。在能源意識與環(huán)境意識尤為重要的新時代，能提出循環(huán)生。產以節(jié)約能源無疑將得到廣泛認可與推廣。本設計說明書包括：聯合制堿工藝過程論證、工藝計算、主要設備選型與計算、非工藝部分、技術經濟指標分析等內容。純堿即碳酸鈉，也稱蘇打或堿灰。于水和甘油，水溶液呈堿性，pH為，相對密度為，熔點845~852℃[1]。

　　

【正文】 有利于通風，并考慮到建筑的經濟性，一般單層廠房寬度這超過 30m，多層不超過 24m，且寬度一般都應采用 3m 的倍數，如 9m、 12m、 15m、18m 和 24m。柱子布置時要便于設備排列和員工操作，同時又有利于交通運輸，所以，單層廠房一般為單跨，即跨度等于廠房寬度，廠房內沒有柱子。多層廠房一般跨度 6m，或者采用 6m~3m 的組合跨度，以滿足廠房寬度的要求；如果廠房中間要設置起廊，中間走廊一般寬度設置為 。 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 與此同時，還要充分考慮 廠房安全出入口，一般要保證兩個，若車間面積不大，操作人員少，可以只設 1 個，具體要按《建筑設計防火規(guī)范》進行，車間的門一律要向外開。 廠房的立面布置 廠房的高度和層數，由工藝設備布置利用和設備的高低綜合確定。要充分利用空間。同時還要考慮好儀表、管道、閥門的安裝要求，以及對設備安裝和檢修的要求。 通常情況下，框架和混合結構廠房的高度可采用 、 5m、 6m等模數，且保證每層的高度盡量相同。高溫、有毒氣體廠房，要適當加高層高，或者設置天窗，以利于通風、散熱和采光。 如果有爆炸危險，車間主要采用單層結構，如整個廠房有爆炸危險，則在每層樓板上要設置泄爆孔。泄壓面積與廠房面積比應保證在 ~。在車間內的防爆區(qū)與非防爆區(qū)之間要設置防火墻隔開，如要互通時，則應設兩道彈簧門分隔開。 廠房的建筑結構 工業(yè)廠房有排架結構和框架結構兩種，其中框架結構廠房在寬度上可以是等跨或者不等跨的，在層高可以是等高，也可以不等高，因此設計比較方便，由于化工裝置的大型化特點，對于中、大型類化工生產廠房，宜采用框架結構，本設計廠房結構考慮采用裝配式整體框架結構。 管道布置設計 1) 物料因素 (1) 輸送有毒介質時，應保證人行道上沒有障礙管件； (2) 輸送易燃易爆介質的管道應避開生活間、樓梯和走廊等位置，并要安裝安全閥、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全裝置，并采取可靠的接地措施； (3) 冷、熱流體管道要相互避開，如不能避開時，則要保持其保溫層外表面的間距，并行時應保持在 ，交叉排列時，應保持在 ； (4) 管道鋪設時要保持一定坡度，以防止管道內積液。坡度一般要根據介質的特點考慮，一般在 1/100~5/1000，粘度大的則坡度也大，如果 有結晶物料，坡度可以考慮到5/100。除制冷系統外，一般管道坡度方向與介質流動方向保持一致。 (5) 管道布置時還要考慮開、停車和事故處理的需要。 (6) 在蒸汽主管道上要設置帶疏水器的放水口，為了安全，不要把高壓蒸汽引入低壓蒸汽系統。 (7) 污水應排放到專門的系統，并考慮綜合利用；真空管路應盡可能短，并避免使用截止閥，以減小管路阻力。 2) 施工、操作及維修因素 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 (1) 管道盡量集中架空鋪設，平行排列，走直線，少拐彎、少交叉；支管多的管道布置在外側；并列管線上的閥門錯開排列；管道在穿樓板和墻時，應加一個 套管。 (2) 管道在布置時不能妨礙其它部件、設備、儀表、電氣等專業(yè)的操作檢修，避開電動機、儀表盤、配電盤上空；不從設備人孔的正前方通過；在人行過道上的安裝高度要在 。 (3) 管道及管架盡量沿墻鋪設，管道與墻之間、管道與管道之間要留有便于檢修的距離，一般平行管道之間的距離不小于 50~80mm，管道最突出部分距墻不小于 100mm。 3) 安全因素 (1) 不銹鋼管與普通鋼管不直接接觸，以防電化學腐蝕。 (2) 管道跨人行道時的凈空高不低于 ；跨汽車通道的凈空高不低于 ；跨鐵路的凈空高不低于 。 (3) 易燃易爆介質的管道不能寬穿越電纜溝，并考慮采用接地措施。 (4) 由于管道與設備連接時要裝配墊片，因此，相距較近的兩個設備之間不宜采用直連管道，以防止由于墊片配不準而產生的連接不緊密。 (5) 管路及其附件的重量要落在管道支架上，而不是設備上；閥門要布置在易于操作的位置，容易引起誤操作的閥門之間的距離要拉開，并涂刷不同顏色。 安全生產 安全隱患 純堿生產具有高度的連續(xù)性，在工藝過程中，許多物質往往具有易燃、易爆、易中毒和易腐蝕的特性，稍有不慎，就 有可能引起事故的發(fā)生，給員工的生命和企業(yè)的財產安全造成危害。純堿生產主要危險性如下：火災爆炸；電傷害；機械傷害；高處墜落與落物打擊；腐蝕性危害；中毒危害；噪聲危害；高溫灼傷與中暑；粉塵危害；車輛傷害[4]。 安全措施 化工生產具有的特點是：易燃易爆、有毒、有腐蝕性物質較多，高溫、高壓設備多，所以化工生產必須正確組織。工作人員要具有熟練的操作技術才能上崗，上崗前必須嚴格進行安全培訓，了解原材料的產品危險性和有關知識，遵循外傷、中毒和爆炸事故的應急措施，以及高壓容器安全技術規(guī)程。為防止有毒物質危害人體，應提供個人用防護用品和使用器械；加強明火管理，廠內禁止吸煙，禁止無阻火器的車輛通行；設備和工藝管理應注意其密閉程度及耐腐蝕性能；定期對容器檢查，探傷和變形測試；制堿過程中，由于堿液濃度、溫度、雜質的變化，均對材料有大的腐蝕，因 此，堿裝置在選材上應分別對待，選用耐堿腐蝕金屬。 環(huán)保及三廢處理 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 由于聯合制堿法采用循環(huán)過程，過程中產生的廢物能大部分有效的再利用，因此廢物的處理上能做到有效、達標、環(huán)保。 本次畢業(yè)設計的意義 本次畢業(yè)設計既是對設計水平的考察，也是對學生大學四年綜合知識水平的考量。從論文選題到畢業(yè)答辯，需要我們做的工作涉及到查閱資料、整理資料、設計思路、完成項目、熟練運用辦公軟件、答辯等。對學生的綜合能力既是考察也是提高，所以本次設計的意義更重于課題本身的意義。 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 22 第 6 章 技術經濟指標分析 進行化工工藝設計時 ，需要正確確定一系列的技術參數和對設備的要求，即實現工程技術上的可行與先進，同時還必須力求纖濟上的合理與獲利，這就需要進行技術經濟分析。 技術經濟分析的任務便是：結合當時當地的具體條件，通過對不同技術方案、技術措施的經濟效果進行計算、分析、比較、評價，探索解決經濟目的和技術手段之間的矛盾的方法，尋求技術與經濟之間的最佳關系，力求使設計方案技術上的先進性和經濟上的合理性有機地統一。 技術經濟分析是借助于一系列技術經濟指標來進行的，技術經濟指標是表明企業(yè)對設備、原材料、勞動力、資金、時間等的利用狀況及經濟效果大 小的指標。 主要工藝參數 產品組成 Na2CO3 NH4Cl 各主要物料的實際消耗量 以 1 噸 Na2CO3為標準 食鹽： 1200kg CO2： 20200mol H2O： 2050kg NH3： 20200mol 工資及各物料的價格 平均工資： 80 元 /日 食鹽： 400 元 /t 電： 元 /度 生蒸汽： 74 元 /t 工業(yè)水： 3 元 /t 建設期資金投入 建設期定為兩年。 資金投入比例 :第一年 60%，第二年 40%。 投資估算 總投資費用估算（采用指數估計法） 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 nSSFFxfCC ???????? 212121 1 ）（ 式中 : C1——擬建工廠的投資費用，萬元； C2——已知工廠投資費用 (取經驗數據 6000 萬 )，萬元； f——地區(qū)建設投資系數，取 f=1； F1——擬建工廠的建設年份的價格指數，取 F1=； F2——已知工廠的建設年份的價格指數，取 F2=； S1——擬建工廠的生產規(guī)模，取 S1=100000 噸 /年； S2——已知工廠的生產規(guī)模，取 S2=20200 噸 /年； n——規(guī)模指數，取 n=； x——間接投資費用系數，取 x=4%。 13320 00010 000 %41160 00 ?????????????? ）（C 萬元 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 結 論 化工工業(yè)生產比較復雜，需要不斷的從工藝和設備上進行科學的改進，才能達到提高生產效率，節(jié)省能源，經濟最大化，減少環(huán)境污染等我們所不斷追求的目標。技術經濟指標分析主要對成本的分析，原料的消耗，輔助材料的消耗，投資估算，成本估算，收入稅金和利潤，投資回收期。 工業(yè)生產中安全問題是很重要的，所以，在設計的時候在安全隱患方面著重強調，并且提出安全措施。環(huán)保方面，應對廢 渣廢水的進行處理，盡可能的回收利用。 盡管在設計過程中遇到了很多的難題，但是在同學們的互相幫助與探討下，問題都一一得到了解決，很好的體現得團隊協作精神，在整個設計的完成過程中學到了很多新知識，也取得了不少的收獲，但是我同時認識到理論與實踐的差距，明顯感覺到自己的知識結構還很不完善，更待今后的努力。 由于專業(yè)水平有限、實踐經驗缺乏、而且收集的資料不全，導致在設計中存在的一些紕漏，希望能夠得到老師和同學們的指正與批評。 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 25 參考文獻 [1] 大連化工研究設計院．純堿工學 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2020:2553． [2] 文建光．純堿與燒堿 [M]．北京：化學工藝出版社， 2020:100137． [3] 朱志慶．化工工藝學 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2020:5590． [4] 李國庭，陳煥章，黃文煥等．化工設計概論 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2020:6784． [5] 陳聲宗．化工設計 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2020:50138． [6] 中國石化集團上海工程有限公司等．化工設計手冊（第四版）（上冊） [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2020:26120． [7] 中國石化集團上海工程有限公司等．化工設計手冊（第四版）（下冊） [M]．北京：化學工 業(yè)出版社， 2020:19100． [8] 董大勤．化工設備機械基礎 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2020: 330500． [9] 馬沛生．化工熱力學（通用型） [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2020:4298． [10] Larson M A J. Gariside. C. . [J]. Trans. Instion Chem. Engres. 1954, 32(35):12109. 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 26 致 謝 常感謝陶炳老師在我畢業(yè)設計階段給自己的指導，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，他給了我耐心的指導和無私 的幫助。為了指導我們的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時間，他的這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我誠摯的謝意。 同時，感謝所有任課老師、室友和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意。畢業(yè)設計期間同學的熱情幫助和朋友的悉心照料讓我倍感溫暖，再次我生活和工作中充滿激情和能量，其產生的影響是我應該深深感謝的。 成功的一半是家人的支持，設計期間父母和家人的深深教誨與真摯的關心是 我前進的動力，所有的成果都是在大家的幫助和支持下完成的，是你們的鼓勵言語讓我克服重重困難，堅持自己走向成功的大道。我會繼續(xù)努力，創(chuàng)造一片屬于我的天空。 學生簽名： 日 期： 年 月