【正文】 南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34頁(yè) /共 35頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1]Chemical Market Report,1993,243 (15):12 [2]Chemical Week,1997,159 (33):68 [3]張躍，王麗軍 .精細(xì)化學(xué)品精編 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [4]孟秀芳 . 對(duì)氨基苯甲酸的生產(chǎn)及應(yīng)用 [J]. 山西化工， 2020， Vol25（ 1）： 49～51 [5]唐之社 . 對(duì)氨基苯甲酸生產(chǎn)工藝及進(jìn)展 [J]. 湖南化工， 1989（ 2）： 12～ 15 [6]Chemical Week ,1974,9 (11)： 24 [7]任云娥 .對(duì)氨基苯甲酸的生產(chǎn)、消費(fèi)及技術(shù)進(jìn)展 [J].上?；?， 2020（ 19）：32～ 35 [8]和龍市化工廠 .對(duì)氨基苯甲酸的新工藝 . 北京：專(zhuān)利文獻(xiàn)出版社， 2020 [9]孟利娜 ,許文苑等 .對(duì)氨基苯甲酸的研究 [J].化學(xué)時(shí)刊 .2020,18(9):40～ 41 [10]王大全，精細(xì)化工流程圖解 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1999 [11]方沁 .對(duì)氨基苯甲酸專(zhuān)利技術(shù)評(píng)述 [J]. 化工礦物與加工， 2020（ 8）： 1～ 3 [12]趙永全 . 對(duì)氨基苯甲酸生產(chǎn)工藝 的發(fā)展趨勢(shì) [J].遼寧化工， 1992（ 6）： 1～ 4 [131]柴國(guó)梁 . 發(fā)展中的中國(guó)石油化學(xué)工業(yè) [J]. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)， 1999， Vol24（ 14）：35～ 38 [14]葛婉華，陳鳴德 . 化工計(jì)算 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [15]天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室 . 無(wú)機(jī)化學(xué)（上冊(cè)） [M]. 北京：高等教育出版社，2020 [16]青島化工學(xué)院，化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)，有機(jī)卷 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020 [17]詹長(zhǎng)福 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 [18]湯 善甫，朱思明 . 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ，第二版 [M]. 上海：華東理工大學(xué)出版社， 2020 [19]顧芳珍，陳國(guó)桓 . 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M]. 天津：天津大學(xué)出版社， 1994 [20]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)（上冊(cè)），第一版 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1993 [21]姚玉英，黃鳳廉，陳常貴等 . 化工原理（新版） [M].天津大學(xué)出版社， 2020. 南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35頁(yè) /共 35頁(yè) 致謝 本設(shè)計(jì)是在南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院賀楚華副教授的精心指導(dǎo)下完成的，賀老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的敬業(yè)精神深深的感染了我，使我在 設(shè)計(jì)過(guò)程中受益頗多，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了搞設(shè)計(jì)的艱辛，尤其是意識(shí)到查資料的重要性，在此，我向賀楚華老師表示崇高的敬意和感謝 ! 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我也得到了化學(xué)工程與工藝教研室其他老師以及同學(xué)的熱心幫助，讓我得以如期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此，一并向老師和同學(xué)致以由衷的感謝。該生產(chǎn)工藝流程、操作和設(shè)備都比較簡(jiǎn)單，收效較快，適合于中小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)選用。 （ 5）投資利潤(rùn)率 =達(dá)產(chǎn)年份凈利潤(rùn) /總投資 100% =（ ） /950 100% =%， 由此可知，該項(xiàng)目具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。 2．投資估算 本項(xiàng)目估算投資 950 萬(wàn)元，其中固定資產(chǎn)投資 800 萬(wàn)，流動(dòng)資金 150 萬(wàn)；固定資產(chǎn)中設(shè)備投資 550 萬(wàn)元，土建 140 萬(wàn)元，電器儀表 30萬(wàn)元，安裝投資 50 萬(wàn)元，不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用 30 萬(wàn)元。 3．廢渣：本工藝生產(chǎn)過(guò)程中形成的濾渣，可以采用焚燒來(lái)處理?！?） KJ。 4）儀表電源用 100V 和 24V。 3%。 6) 由于 管道的法蘭處易發(fā)生泄露，所以除生產(chǎn)管道與設(shè)備接口和法蘭閥門(mén)，特殊管件連接處采用法蘭連接外，其他的必須使用雙焊連接。 （ 3）生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備布置平面圖 見(jiàn)年產(chǎn) 1千噸對(duì)氨基苯甲酸生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備 平面布置圖 （ 4）生產(chǎn)車(chē)間管路布置注意事項(xiàng)： 1) 管道應(yīng)成列平行鋪設(shè)，盡量走直線少拐彎（因?yàn)槌朔奖惆惭b，檢修，操作，還可以減少管架的數(shù)量節(jié)約材料） 2) 考慮到實(shí)際車(chē)間空間范圍，為了節(jié)省空間，使車(chē)間看起來(lái)比較舒服有層次感車(chē)間 設(shè)備間的管路連接，應(yīng)該盡可能的設(shè)置得短而直。 這樣可以節(jié)約大面積用地，縮小生產(chǎn)成本，車(chē)間設(shè)備的布置也更有利。 其它設(shè)備的選型 離心機(jī)的選型 [20] 離心機(jī)在 8h要處理 ，選型號(hào)為 WI— 650,其處理能力為 ,離心時(shí)間約為 100min，滿(mǎn)足要求。 縮合釜筒體高度 Ht＝ 4m，所以反應(yīng)釜筒體部分 保溫層材料用量 V＝ 4＝ ， 保護(hù)層材料用量 V＝ 4=， 南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27頁(yè) /共 35頁(yè) 保護(hù)層表面積的材料用量 S＝ 4= m2/m。℃ ） 。hh 見(jiàn)攪拌夾套式反應(yīng)釜設(shè)備圖，其配件組 成見(jiàn) 下 表。其實(shí)在很多生產(chǎn)中，電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)是匹配使用的，因此我們?cè)谏a(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)完全可以根據(jù)選定的減速機(jī)來(lái)配套使用電動(dòng)機(jī)。 （ 2） 攪拌槳選型 框式攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)： 表 參數(shù) 參數(shù)范圍 參數(shù) 參數(shù)范圍 DJ (~)DN h1 (~1) DJ b (~) DJ h (~) DJ 前選擇框式攪拌器直徑為 2020mm， 2020/2100=， 在 ~ 之間，滿(mǎn)足要求 。 南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24頁(yè) /共 35頁(yè) 在反應(yīng)釜中，為增快反應(yīng)速率、強(qiáng)化傳熱效果以及加強(qiáng)混合等作用，常裝有攪拌裝置。 [19] 水蒸氣進(jìn)出管采用Φ 76 4無(wú)縫鋼管， HG20592 法蘭 WN76－ ,δ＝ 4mm 16Mn。 W3— 料液重載荷 需按水壓試驗(yàn)時(shí)充滿(mǎn)水時(shí)計(jì)，因?yàn)橐阎?DN =2100 mm 的封頭容積 V 封南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23頁(yè) /共 35頁(yè) =， 1米高的筒節(jié)容積 V1=。計(jì)算結(jié)果如 下 表所示： 表 ，封頭壁厚表 釜體（ mm） 夾套（ mm） 筒體壁厚 22 10 封頭壁厚 22 10 [17] （ 1）支座的選擇 根據(jù)反應(yīng)特性可發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜是需要外加保溫的 ，所以得選取 B 型懸掛式支座。又要考慮到封頭與 筒體的焊接方便，所以經(jīng)過(guò)方方面面的綜合取 S封 =22mm。 確定生產(chǎn)的需設(shè)計(jì)壓力：既受到內(nèi)部壓力的作用又受到外部壓力的作用的釜體和底部封頭，其中內(nèi)部壓力可設(shè)計(jì)為 P=，可設(shè)計(jì)外部壓力的取法應(yīng)考慮到操作過(guò)程中的出現(xiàn)的最大的壓力差，所以我們應(yīng)取壓力 P= 為設(shè)計(jì)南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20頁(yè) /共 35頁(yè) 的外部的壓力?！?)[14],取 K=1500 W/ (m2 由文獻(xiàn) [17]查得，因反應(yīng)狀態(tài)穩(wěn)定η取 ，故 V=Vp/η =28/=10m3 由文獻(xiàn) [14]查得 ,Ht/Di=1～ ，因容器體積屬于中小型，故選取Ht/Di=， Di 由下式計(jì)算： Di={4V/[π（ Ht/Di） ]}1/3 =[4 10/（π MA— A物質(zhì)分子量。 12()TT — 反應(yīng)物系的反應(yīng)前后的溫度，℃ 南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16頁(yè) /共 35頁(yè) 反應(yīng)釜能量衡算： 從文獻(xiàn) [11]中查得 25℃時(shí)，以下物質(zhì)的比熱容分別為： Cp,對(duì)硝基苯甲酸＝ 128J/(mol*k)=(Kg*k) Cp,氫氣＝ (mol*k)=(Kg*k) 催化劑 pd/c 的比熱容根據(jù)柯柏法則用的原子熱容數(shù)據(jù) [14]進(jìn)行計(jì)算如下： Cp， pa/c 催化劑＝（ 7 +8 ++3 6） =(mol*k) Cp,氫氧化鈉＝ 128J/(mol*k)=(Kg*k) Cp,鹽酸＝ 156J/(mol*k)=(Kg*k) 1） Q1 =（ m 對(duì)硝基苯甲酸 c 對(duì)硝基苯甲酸 +m 氫氣 c 氫氣 +m 鹽酸 c 鹽酸 +m氫氧化鈉 c氫氧化鈉 +mpa/ccpa/c） 25KJ = ( 103 + 103 + 103 +103 + 103 ） 25≈ 106KJ 2）假定各物質(zhì)的比熱容隨溫度變化不大，則 Cp,對(duì)硝基苯甲酸＝ 128J/(mol*k)=(Kg*k) Cp,對(duì)氨基苯甲酸＝ (mol*k)=(Kg*k) Cp,pa/c＝ (mol*k)=( mol*k) Cp,水＝ (mol*k)=(Kg*k) Cp,氯化鈉＝ 101J/(mol*k)=(Kg*k) Q4 =（ m對(duì)硝基苯甲酸 c 對(duì)硝基苯甲酸 + m對(duì)氨基苯甲酸 c 對(duì)氨基苯甲酸 + m pa/ccpa/c + m 氯化鈉 c 氯化鈉 +m 對(duì)硝基苯甲酸溶液 c 對(duì)硝基苯甲酸溶液 +m 對(duì)氨基苯甲酸溶液 c對(duì)氨基苯甲酸 溶液 +m 水 c水） 90 =（ 103 + 103 + 103 + 103 + 103 + 103 + 103 ） 90= 106KJ (2）因?yàn)樵搶?duì)氨基苯甲酸的生產(chǎn)采取的是分批的操作，所以可認(rèn)為 Q5可忽略不計(jì) (3） Q6的計(jì)算 南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17頁(yè) /共 35頁(yè) 設(shè)備向四周散失的熱量 Q6可用下式計(jì)算： Q6=∑ A a(TWT) θ 103 式中： A— 為設(shè)備散熱面積（ m2） TW— 為設(shè)備外表溫度，℃； T— 環(huán)境介質(zhì)溫度，℃； θ — 操作過(guò)程持續(xù)時(shí)間（ s）； a— 對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)， W/（ m2 進(jìn)行熱量衡算的溫度其基準(zhǔn)我們一般設(shè)定其為 25℃，所以從以上各式我們可以得到熱量衡算式的計(jì)算式： Q2 = Q4+ Q5 + Q6 – Q1– Q3 上式中的各項(xiàng)可以用以下方法計(jì)算： （ 1） Q1 和 Q4的計(jì)算： Q1 和 Q4 均可用此式計(jì)算： 12()iiQ m cT T?? 式中： im — 反應(yīng)物的體系中各個(gè)組分 I的質(zhì)量， Kg。 — 為反應(yīng)最后終了時(shí)的物料的焓用 Q4KJ；表示。 （ 1）反應(yīng)釜物料衡算 對(duì)氨基苯甲酸的生產(chǎn)規(guī)模采用的是分批操作的 設(shè)備，當(dāng)反應(yīng)終了的時(shí)候，系統(tǒng)的物料將完全排出所以此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的物料的積累的量將為零，按照此種情況，上面的物料衡算的等式就可以寫(xiě)為Σ G 進(jìn) =Σ G出 +Σ G 損。 做產(chǎn)品生產(chǎn)的物料衡算根據(jù)質(zhì)量守恒定律它是指進(jìn)入一個(gè)系統(tǒng)的全部的進(jìn)料的量，要必須和離開(kāi)這個(gè)系統(tǒng)的全部的物料的量要相等。每年要產(chǎn)對(duì)氨基苯甲酸 1000 t，又根據(jù)公式：開(kāi)工的因子是等于我們生產(chǎn)裝置的時(shí)間除以年時(shí)間的，所以我們?yōu)榱艘耆浞值睦玫皆O(shè)備， 我們的開(kāi)工的因子必須取得大一點(diǎn)這樣才經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)也大一點(diǎn)，就是要把它設(shè)置為接近于 1，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況又不可能等于 1，因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)