【導(dǎo)讀】1）：物料衡算的原理?小修及正常檢修總天數(shù),反應(yīng)釜取6天/年?原料組成鄰二甲苯：空氣=1:19. 操作壓力（表壓）。反應(yīng)器進(jìn)口氣體溫度145℃,出口溫度360℃。假設(shè)循環(huán)氣不參與反應(yīng)，只起帶走熱量的作用。消耗定額是指生產(chǎn)每噸合格產(chǎn)品需要的原料?輔料及試劑等的消耗量?反應(yīng)，常有熱量的加入或放出。因此能量衡算也是化工設(shè)計(jì)中及其重要的組成部分，能。量衡算是以熱力學(xué)第一定律為依據(jù)，能量是熱能、電能、化學(xué)能、動(dòng)能、輻射能的總稱?；どa(chǎn)中最常用的能量形式為熱能，故化工設(shè)計(jì)中經(jīng)常把能量計(jì)算稱為熱量計(jì)算。設(shè)計(jì)停工設(shè)計(jì)條件做準(zhǔn)備。環(huán)境對(duì)體系所做的功；換熱劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量（符號(hào)規(guī)定加熱劑加入熱量為?！?”，冷卻劑吸收熱量為“－”）；設(shè)備向周圍散失的熱量，又稱熱損失;

　　

【正文】 ，并且對(duì)今后的正常安全生產(chǎn)、車間管理、設(shè)備維修、能量利用、物料運(yùn)輸、人流往來(lái)等多方面有極大影響。 車間布置得原則 車間平面布置首先必須考慮適合全廠總平面布置得要求，盡可能使各車間的平面布置在總體上達(dá)到協(xié)調(diào)、蒸汽、緊湊、美觀和相互融洽，渾為一體。 （ 1）輔料車間與使用 設(shè)備靠近。 （ 2）按節(jié)省能源的角度，把設(shè)備布置在兩面樓層。做到減輕樓層負(fù)荷減少輸送數(shù)量和管道的密度。 （ 3）合理安排通道以及樓梯的位置。 （ 4）設(shè)備要統(tǒng)一安排，排列整齊，有足夠的操作空間。 車間布置設(shè)計(jì)與評(píng)述 關(guān)于車間平面布置方案 矩形廠房便于總平面布置，節(jié)約用地，有利于設(shè)備排列，縮短管道，便于安排交通和出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面。 將造氣工段和凈氣工段設(shè)在同一個(gè)廠房?jī)?nèi)，其他各工段單獨(dú)設(shè)立車間，各車間有通道連接。 設(shè)計(jì)評(píng)述 關(guān)于廠房形式 （ 1）布置方案的選擇 一般的化工工廠，由于 生產(chǎn)規(guī)模大，車間中各工段聯(lián)系頻繁，車間中各工段的生產(chǎn)特點(diǎn)有明顯差異，在符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及工業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的前提下，結(jié)合建廠地區(qū)的具體情況，各工段間盡量采用分散布置，但對(duì)于同一工段，則應(yīng)該將設(shè)備布置得緊湊，以減少物料傳輸距離，節(jié)省材料費(fèi)用，便于管理維修。 （ 2）單層或多層廠房 本廠根據(jù)生產(chǎn)流程，設(shè)計(jì)成 1 層廠房，局部為了固定設(shè)備的需要，設(shè)計(jì) 2層。 （ 3）關(guān)于廠房層高 化工廠房層高取決于設(shè)備的高低，安置的位置以及安全生產(chǎn)的條件，廠房層高應(yīng)符合建筑模數(shù)制的要求，即 的倍數(shù)。本廠根據(jù)生產(chǎn)需要，采用 9m 的層高 。 （ 4）關(guān)于廠房柱網(wǎng)和廠房寬度 1）廠房柱網(wǎng) 廠房柱網(wǎng)與車間布置得設(shè)計(jì)密切相關(guān)，就一般而言，跨距大小層高都會(huì)有變化，本設(shè)計(jì)中多層廠房統(tǒng)一采用 6 6m 的柱網(wǎng)。 2）廠房寬度 廠房寬度一般由以下幾個(gè)方面決定，各工藝設(shè)備所廠房寬度之和，各工藝設(shè)備沿廠房寬度方向間距之和，廠房?jī)?nèi)縱向通道之和及縱墻厚度，主生產(chǎn)車間長(zhǎng) 36m，寬 12m。 車間設(shè)計(jì)布置 （ 1）保證工藝流程的通暢，即保證工藝流程在水平方向和垂直方向的連續(xù)性，以便生產(chǎn)連續(xù)正常進(jìn)行。 （ 2）考慮合適的設(shè)備間距，設(shè)備間距過(guò)大會(huì)增加建筑面積，拉長(zhǎng)管道，從 而增加建筑和管道的投資，同時(shí)操作和管理都不方便。設(shè)備間距過(guò)小，雖可以節(jié)省占地和投資，但會(huì)帶來(lái)操作、安裝和維修的困難。 （ 3）滿足生產(chǎn)方便操作，如彼此相連續(xù)的各工序的設(shè)備，應(yīng)盡量配置靠近些，以縮短聯(lián)系它們的輸送線路，設(shè)備之間盡可能達(dá)到自動(dòng)流送物料，這樣可減少輸送設(shè)備。 （ 4）滿足安裝檢修拆卸的要求，一般廠房大門(mén)的寬度要比所需要通過(guò)的設(shè)備寬度大 左右，本廠車間大門(mén)設(shè)計(jì)為 4m。 （ 5）考慮運(yùn)輸通道，如每排設(shè)備至少一側(cè)要留有通道，大的室內(nèi)設(shè)備在底層還要留有移出通道，并接近主道路布置。通道的寬度取決于運(yùn)輸工具、 運(yùn)輸物件的外形尺寸及人流、貨流通過(guò)量，主干道寬度 78m，車間通道寬 45m。 （ 6）采光和照明 由于車間不設(shè)置圍墻，車間主要采用天然采光，夜間電燈照明。全選用開(kāi)啟式照明器，用絕緣性能好的燈座，燈管選用透射性能好的鎂光燈。 （ 7）取暖和通風(fēng) 本廠采用集中供暖式的蒸汽供暖，蒸汽來(lái)自于本廠的鍋爐房。辦公、生活區(qū)設(shè)有空調(diào)。 設(shè)計(jì)評(píng)述 6 酸性染料生產(chǎn)中的安全技術(shù)與三廢處理 安全生產(chǎn)原則 （ 1）對(duì)廠房建筑物的要求 1）采用防爆型廠房 酸性染料生產(chǎn)中所采用的原料苯類有機(jī)物，易引起中毒和爆炸，二氧化碳易使人窒息，而整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)處在較低的溫度和不同等級(jí)的壓力下操作，有一定得潛在危險(xiǎn)性。如果出現(xiàn)設(shè)備泄漏或操作不當(dāng)，極易發(fā)生事故。因此，廠房的建筑形式和特點(diǎn)必須符合防火、防爆、防中毒的特點(diǎn)。采用防爆型廠房，一旦發(fā)生事故，易于排泄，便于操作和處理，減少不必要的損失。 2）具有防腐蝕的特點(diǎn) 由于酸性染料生產(chǎn)是在有腐蝕性的介質(zhì)中進(jìn)行的，未處理的酸性染料（或溶液）不僅有腐蝕性，而且對(duì)水泥等材料有一定的滲透性，因此對(duì)廠房的墻壁和地面都應(yīng)采用耐腐蝕的材料，如：造粒塔內(nèi)壁必須加保護(hù)層，使用環(huán)氧樹(shù)脂或耐酸磚襯里等，防止過(guò)早遭受破環(huán)， 以延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行周期和使用壽命。 （ 2）設(shè)備必要的消防和防護(hù)等安全設(shè)施 酸性染料的生產(chǎn)特點(diǎn)是連續(xù)化的多儀表控制的生產(chǎn)操作。應(yīng)根據(jù)上述生產(chǎn)特點(diǎn)，采取相應(yīng)的防火、防爆、防燙傷、防中毒等安全措施。 設(shè)置墻壁消火栓時(shí)最常見(jiàn)的滅火措施之一，要保證水源充足，設(shè)施完備。此外，在操作現(xiàn)場(chǎng)的指定地點(diǎn)存放專用的滅火器材，如：滅火器、滅火車等。 為了防止大量有毒氣體泄漏，在生產(chǎn)崗位附近設(shè)立事故柜，存放符合工藝特點(diǎn)的各類防毒面具，膠皮衣、膠鞋、膠皮手套、防護(hù)眼鏡等，并制定相應(yīng)的檢查制度，以保證防護(hù)用具的安全可靠性。 （ 3）制定操作規(guī) 程和安全技術(shù)規(guī)程 1）制定操作規(guī)程 在酸性染料裝置投產(chǎn)前，為確保開(kāi)車和正常生產(chǎn)的順利進(jìn)行，必須制定一套完整的科學(xué)的符合工藝特點(diǎn)和操作要求的工藝規(guī)程及崗位操作法，明確工藝技術(shù)和操作方法，供操作人員學(xué)習(xí)和使用。操作規(guī)程一經(jīng)建立，具有相應(yīng)的效應(yīng)。未經(jīng)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)，不得擅自更改和變動(dòng)。 2）建立安全技術(shù)規(guī)程 樹(shù)立“安全第一”思想，熟悉和掌握安全技術(shù)，時(shí)減少甚至避免事故的前提。所說(shuō)的安全技術(shù)規(guī)程就是知道安全生成的完整文件，它包括：防火、防爆、防燙傷及動(dòng)火工作制度，電氣、受壓容器、高空作業(yè)、進(jìn)入塔罐的安全規(guī)定，防毒面具 的使用，中毒急救知識(shí)等。因此，建立安全技術(shù)規(guī)程，學(xué)習(xí)和掌握安全技術(shù)十分重要。 3）實(shí)行操作人員上崗制度 為了保證生產(chǎn)操作人員具有獨(dú)立操作和處理事故 能力，確保生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，防止不必要的事故發(fā)生，在操作人員上崗前必須進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)，熟知和掌握操作規(guī)程和崗位操作法，學(xué)習(xí)和掌握安全技術(shù)規(guī)程，并實(shí)行定期考試制度，經(jīng)考試合格，方可上崗獨(dú)立操作。 必要的安全保護(hù)裝置 采用先進(jìn)的工藝技術(shù)、可靠地設(shè)備和儀表，并配備必要的安全保護(hù)裝置，時(shí)安全生產(chǎn)的有力保障。由于酸性染料的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，除了設(shè)有一般安全設(shè)備外 ，還設(shè)立了以下設(shè)置。 （ 1）事故信號(hào)及報(bào)警 1）液位報(bào)警； 設(shè)計(jì)評(píng)述 2）氧氣分析高低限報(bào)警； 3）冷卻水低壓報(bào)警； 4）反應(yīng)器低溫報(bào)警； 5）反應(yīng)器超壓報(bào)警； 6）反應(yīng)器中部超溫報(bào)警； 7）儲(chǔ)罐緩沖槽高低液位報(bào)警； 8）腐蝕性物料液位報(bào)警； 9）車間總水管低壓報(bào)警； 10）儀表空氣低壓報(bào)警； 11）電氣系統(tǒng)接地報(bào)警； 12）所有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的電機(jī)均有停車報(bào)警（包括泵、壓縮機(jī)、排風(fēng)機(jī)、造粒塔傳送機(jī)等）。 除以上保護(hù)裝置外，全車間設(shè)有事故警鈴，以便發(fā)生事故時(shí)，即時(shí)通知全車間人員，使大家處于緊急準(zhǔn)備狀態(tài)。 （ 2）緊急停車裝置 當(dāng)車間遇到緊急狀態(tài)，如突然停水、段儀表空氣、急驟超壓等事故時(shí)，在控制室設(shè)有停車按鈕，以保證事故不致擴(kuò)大。 除了上述各種保護(hù)裝置外，還應(yīng)注意酸性染料生產(chǎn)是在高壓設(shè)備中進(jìn)行的，而且具有強(qiáng)烈腐蝕性，增加了高壓設(shè)備的復(fù)雜性。因此酸性染料設(shè)備制造時(shí)必須保證質(zhì)量，要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。設(shè)備上各個(gè)儀表，各個(gè)安全裝置必須完整，定期進(jìn)行腐蝕檢查。同時(shí)必須遵守各項(xiàng)操作規(guī)定指示，不準(zhǔn)超溫、超壓和誤操作。 環(huán)境保護(hù)與綜合利用 化工設(shè)計(jì)必須在全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、保護(hù)環(huán)境、防止污染反面全面考慮。根據(jù)國(guó)家經(jīng)委、國(guó)家計(jì)委頒發(fā) 的《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理辦法》，從事對(duì)環(huán)境有影響的項(xiàng)目都必須執(zhí)行環(huán)境影響報(bào)告的審批制度，執(zhí)行防治污染及其它公害的設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)使用的“三同時(shí)”制度。 化工設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。有關(guān)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有： （ 1） 地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB383888； （ 2）環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB309596； （ 3）城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB309693； （ 4）工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB1234890； （ 5）車間空氣中有害物質(zhì)的最高允許濃度； （ 6）居民區(qū)大氣中有害 物質(zhì)的最高允許濃度； （ 7）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB897896； （ 8）鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB1327191； （ 9）大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB162971996。 經(jīng)處理過(guò)的排入城鎮(zhèn)排水管道的工業(yè)廢水和生活廢水，應(yīng)符合： （ 1）水文不高于 40℃； （ 2）不產(chǎn)生易燃易爆和有毒氣體； （ 3）不傷害養(yǎng)護(hù)人員； （ 4）對(duì)病原體必須嚴(yán)格消毒滅菌； （ 5）有毒物質(zhì)最高容許濃度應(yīng)符合《工業(yè)“三廢”排放試行規(guī)定》。 對(duì)于廢渣一般采用填埋、焚化、堆肥前應(yīng)取得衛(wèi)生部門(mén)的同意，不允許污染水源 土壤。局部排出的有害氣體應(yīng)凈化回收后再向大氣排放。 工業(yè)衛(wèi)生包括防塵防毒、防暑降溫、防寒防濕、防噪音、振動(dòng)控制等，對(duì)于一般設(shè)計(jì)評(píng)述 化工廠有一定的規(guī)定。 根據(jù)車間對(duì)勞動(dòng)保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)范《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 — TJ3679 規(guī)定： 浴室：衛(wèi)生等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)的車間應(yīng)設(shè)車間浴室，三級(jí)在車間附近貨場(chǎng)去附近設(shè)集中浴室，四季可在居住區(qū)設(shè)集中浴室。可能引起經(jīng)皮膚吸收急性中毒的車間一設(shè)事故淋浴。 更衣室：一級(jí)車間的存衣室，便服、工作服應(yīng)分別存放。二級(jí)車間的存衣室，便服、工作服可同室存放。三級(jí)車間的存衣室，便服、 工作服可同室存放，存放室和休息室和并設(shè)置。四級(jí)車間的存衣室和休息室和并設(shè)置，可在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)存放工作服。易沾染經(jīng)皮膚吸收的有毒氣體的車間，設(shè)置洗衣房。 設(shè)計(jì)評(píng)述 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)工作中最后的，最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是大學(xué)生走上工作崗位前在大學(xué)校園里所必須完成的。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是非常重要的。它培養(yǎng)了我的計(jì)算能力，分析和解決問(wèn)題的能力以及查閱文獻(xiàn)資料的能力；使我將大學(xué)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，查漏補(bǔ)缺，初步建立了工程概念，從理性認(rèn)識(shí)上升到感性認(rèn)識(shí)，為將來(lái)成為一位優(yōu)秀的化工設(shè) 計(jì)人才打下了良好基礎(chǔ)。 從理論上說(shuō)，這次設(shè)計(jì)取得了初步成功。原料消耗是合理的可以接受的。每噸產(chǎn)品消耗甲烷 ，氯氣 ，工業(yè)水 ， NaOH 溶液 (15%)， H2SO4溶液 (98%)。結(jié)合自貢化工行業(yè)，氯氣不難從燒堿車間得到，甲烷是自貢豐富的天然資源，至于工業(yè)水，自貢不是缺水地區(qū)，也易得到，原料獲取實(shí)際上是可行的。而且工藝條件成熟，過(guò)程穩(wěn)定，因此本設(shè)計(jì)有實(shí)際意義。 由于氯甲烷都是有毒有害氣體，生產(chǎn)過(guò)程中一定要注意環(huán)保，尾氣和廢堿，廢酸必須經(jīng)過(guò)處理 達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。 這次設(shè)計(jì)有成功有不足。我認(rèn)為有兩點(diǎn)是值得肯定的。一是所需的各種參數(shù)都做到了有據(jù)可查，計(jì)算過(guò)程有理有據(jù)。從天然氣熱氯化的流程出發(fā)，系統(tǒng)的進(jìn)行了物熱衡算，設(shè)備計(jì)算及選型；二是采用了 Visio 軟件繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和設(shè)備平面布置圖。但是，由于本設(shè)計(jì)資料有限，再加上工藝本身的不完善，反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)模型無(wú)法建立，不能進(jìn)行反應(yīng)器設(shè)計(jì)；所以我主要是設(shè)計(jì)吸收器；而且自身水平的限制，盡管已盡最大努力，最終不足之處仍然存在 ,希望大家批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1]二氯甲烷的生產(chǎn)及消費(fèi) ，《河北化工》， 1997（ 4）。 [2]二氯甲烷市道有缺，《技術(shù)與市場(chǎng)》， 2021（ 12）。 [3]三氯甲烷的需求情況，《天然氣化工》， 1998（ 5）。 [4]北京石油化工工程公司主編《氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1988 年。 [5]朱自強(qiáng)、徐訊合編《化工熱力學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1980 年。 [6]葛婉華、陳鳴德編《化工計(jì)算》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1987 年。 [7]陳聲宗主編《化工設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 年。 [8]黃璐、王保國(guó)編《化工設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1987 年。 [9]《化學(xué)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)編《化學(xué)工程手冊(cè)》第 1篇 化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，化學(xué)工業(yè)出版社， 1979 年。 [10]俄文第六版譯本， 卡薩特金著《化工過(guò)程及設(shè)備》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1958 年。 [11]空氣冷卻器的設(shè)計(jì)方法，《化學(xué)工業(yè)譯叢》， 1968（ 1）。 [12]空氣冷卻器設(shè)計(jì)，《石油化工設(shè)備技術(shù)》， 1978（ 18）。 [13]姚玉英主編《化工原理》，天津大學(xué)出版社， 1999 年。 [14] 拉姆（蘇聯(lián)）著《氣體吸收》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1985 年。 [15]化工設(shè)計(jì)手冊(cè)編輯委員 會(huì)編《石墨制化工設(shè)備設(shè)計(jì)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1989 年。 [16]華南理工大學(xué)徐偉萍、陳佩珍、程達(dá)芬編《化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社教材出版中心， 2021 年。 [17]《化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》編輯委員會(huì)編《化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》第五卷 非金屬化工設(shè)備及零部件（第二冊(cè)）。 [18]石墨降膜吸收器吸收氯化氫氣體的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型，《氯堿工業(yè)》， 2021（ 5）。 [19]國(guó)家醫(yī)藥管理局，上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1989 年。 [20]侯亮平主編《甲烷氯化物工藝操作規(guī)程》，自貢?shū)?鶴化工股份有限公司， 1998 年。 致謝 這次設(shè)計(jì)的完成應(yīng)該說(shuō)是集體智慧的結(jié)晶。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)室全體同學(xué)及老師的幫助，特別是老師的耐心指點(diǎn)