【正文】 取 f=所以： ?總根據(jù) GB9845—1988(鋼制機(jī)械攪拌容器)圓整取 3160V?采用雙釜并聯(lián)則： 39。39。?塔徑的計算關(guān)鍵在于確定適宜的空塔汽速 U， 有： (11)??maxLVUC???式中 ： ——極限空塔汽速，m/s；ax ——負(fù)荷系數(shù)； ——液相密度， Kg/m3；L? ——汽相密度，Kg/m 3。NT——塔內(nèi)所需的理論板層數(shù) 。由： (1)12FD+W??塔頂易揮發(fā)組分回收率 DFX=塔底南揮發(fā)組分回收率 (x)1進(jìn)料組成： ==+3釜?dú)堃航M成： 原料液平均摩爾質(zhì)量： F12M=n+???原料液流量： G6471..3??由于 所以 ..???全塔物料衡算： WF? DX 則： ? 最小回流比的計算(1) 二氯甲烷和丙酮的飽和蒸汽壓 ：二氯甲烷和丙酮的飽和蒸汽壓可根據(jù) Antoine 方程求算，即 (2)oBlgpAtC???式中 ：t ——物系溫度，℃——飽和蒸汽壓，Kpao17 / 43A，B，C ——Antoine 常數(shù)其中： 丙酮的常數(shù) A= B= C= 二氯甲烷的常數(shù) A= B= C=(2)塔內(nèi)操作壓力 ：表 3－2 塔內(nèi)操作壓力飽 和 蒸 汽 壓　Pa組分塔頂 進(jìn)料 塔底丙酮(B) 二氯甲烷 (A) 351 (4)平均相對揮發(fā)度為：塔頂 ： ???進(jìn)料 ： ?塔底 ： 176。熱量計算與設(shè)備計算的關(guān)系非常密切，因此經(jīng)常將熱量放在設(shè)備工藝計算內(nèi)同時進(jìn)行。 水： 合計： 每小時進(jìn)料量為： Kg/h每小時出料量為： ③：縮聚釜： 每小時進(jìn)料量為：三乙胺： 簡聚體： Kg/h二氯甲烷： 氫氧化鈉： Kg/h苯酰氯： 水： 每小時出料量為：三乙胺： Kg/h聚碳酸酯： Kg/h簡聚體： Kg/h苯酰氯： Kg/h二氯甲烷： Kg/h氫氧化鈉： 氯化鈉： Kg/h水： Kg/h合計： 每小時進(jìn)料量為： Kg/h每小時出料量為： ④：蒸餾釜：每小時進(jìn)料量為： 催化劑： 簡聚體： Kg/h苯酰氯： Kg/h二氯甲烷： Kg/h 丙酮： 20220 Kg/h 聚碳酸酯： Kg/h每小時出料量為：催化劑： 簡聚體： Kg/h苯酰氯： 二氯甲烷： 丙酮： 20220Kg/h聚碳酸酯： Kg/h合計： 每小時進(jìn)料量為： Kg/h每小時出料量為： (8)：列出輸入輸出物料衡算平衡表1. 雙酚 A 鈉鹽合成釜： 表 24 物料衡算一覽表（2）進(jìn)料 出料名稱Kg/h Kmol/h W% Mol% Kg/h Kmol/h W% Mol%雙酚 A 氫氧化鈉 苯酚 亞硫酸氫鈉 雙酚 A 鈉鹽 亞硫酸鈉 水 2. 光氣反應(yīng)釜：表 25 物料衡算一覽表（3）進(jìn)料 出料名稱Kg/h Kmol/h W% Mol% Kg/h Kmol/h W% Mol%雙酚 A 鈉鹽 光氣 68..8 二氯甲烷 苯酚 亞硫酸鈉 氫氧化鈉 簡聚體 苯酰氯 氯化鈉 水 11 / 43： 表 26 物料衡算一覽表（4）進(jìn)料 出料名稱 kg/h kmol/h W% mol% kg/h kmol/h W% mol%催化劑 簡聚體 氫氧化鈉 二氯甲烷 苯酰氯 聚碳酸酯 氯化鈉 水 ：表 27 物料衡算一覽表（5）進(jìn)料 出料名稱 kg/h kmol/h W% mol% kg/h kol/h W% mol%催化劑 簡聚體 苯酰氯 二氯甲烷 聚碳酸酯 丙酮 20220 20220 熱量衡算(一) 計算的基本原理化工生產(chǎn)過程往往伴隨著能量的變化，尤其是反應(yīng)過程，為維持在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，常有熱量的加入或放出。()=二氯甲烷： 247。()=二氯甲烷： 247。1000Kg/t300d/a=二氯甲烷 247。來自蒸餾釜 (R105)釜底的有機(jī)相先進(jìn)入換熱器(H107) 中，冷卻到 20℃，然后進(jìn)入精餾塔 (T102)，塔頂出苯碳酰氯，塔底出簡聚體和催化劑。將反應(yīng)液通入儲罐中。濾液分成兩部分一部分送回反應(yīng)釜(R101)繼續(xù)利用，另一部分通道反應(yīng)釜(R107)中與加入的氯化氫溶液反應(yīng)半小時，然后把反應(yīng)液通入水處理車間。同時進(jìn)入的還有來自換熱器(H103)的雙酚 A 鈉鹽混合液。以下為大體的工藝流程圖。加入二氯甲烷，通光氣進(jìn)行光氣化反應(yīng)，反應(yīng)完成后將反應(yīng)液送到縮聚反應(yīng)器內(nèi)，加入三乙胺和燒堿溶液，進(jìn)行縮聚反應(yīng)。所以本設(shè)計采用界面縮聚光氣法。(4)非光氣法非光氣法是先以液相氧化碳基法生產(chǎn)碳酸二甲酯(DMC)，再與醋酸苯酯酯交換生成碳酸二苯酯(DPC)，然后在熔融狀態(tài)下與雙酚 A 進(jìn)行酯交換，縮聚制得聚碳酸酯。盡管該工藝生成成本低于其它生產(chǎn)工藝，但由于其生產(chǎn)出來的聚碳酸酯光學(xué)性能較差，催化劑易污染，并且由于存在副產(chǎn)品酚而導(dǎo)致產(chǎn)品分子量較低，應(yīng)用范圍有限，因此限制了該工藝的商業(yè)應(yīng)用。(1)溶液光氣法該工藝是將光氣通入含有雙酚 A 堿性水溶液和二氯甲烷溶劑中進(jìn)行進(jìn)行界面縮聚反應(yīng)，然后將聚合物從溶液中分離出來。(3)結(jié)合國情，因地制宜工藝流程的選擇從技術(shù)角度來說，應(yīng)盡量采用新工藝、新技術(shù)，單從具體情況考慮，并不必選擇國外的先進(jìn)的技術(shù)。一般來說，先定性后定量，所以，工藝流程設(shè)計是物料衡算的前提和基礎(chǔ)。工藝流程設(shè)計是工廠設(shè)計中最主要的內(nèi)容，是工藝設(shè)計的核心?，F(xiàn)代化提高產(chǎn)品的科技含量；(4)一輕化工業(yè)產(chǎn)品批量小、品種多的特點(diǎn)，努力做到“一錢多用，一錢多能” ，是本廠具有較強(qiáng)的市場適應(yīng)力； (5)盡可能創(chuàng)造良好的勞動條件，以利于勞動工人的身心健康；(6)大多數(shù)廠房，特別是主要生產(chǎn)車間的布置，應(yīng)考慮到日照方位和主導(dǎo)風(fēng)向，保證自然通風(fēng)，廠前區(qū)和防污染的車間放在上風(fēng)向，產(chǎn)生粉塵、煙、熱等的車間及易燃庫布置在下風(fēng)向；(7)近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展相結(jié)合，主要生產(chǎn)車間留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，輕化工工廠變化較快，綜合利用較廣，加工深度較深，大多數(shù)工藝流程更新快，這要求在設(shè)計實(shí)現(xiàn)留有較大的預(yù)留地，以滿足工廠發(fā)展變化的需要；(8)為保證平面圖具有建筑藝術(shù)性，廠房形狀要規(guī)則簡單，使道路徑直，廠房中心線保持垂直或平行；(9)采取各種措施，提高建筑系數(shù)和場地利用稀疏。在未來的一段時間內(nèi)，聚碳酸酯的需求量將持續(xù)增長，亞太、拉丁美洲將是增長最快的地區(qū)。 其次是電子/電氣和建材 , 各占19%。各品級又可進(jìn)一步細(xì)分為更多的具體牌號。另外貿(mào)易商和終端用戶的調(diào)查指出，如果需求繼續(xù)疲軟，則對雙酚 A(BPA)價格的支撐會很小。雙酚 A(BPA)發(fā)展在 2022 年也受到一些負(fù)面的影響，來自與雙酚 A(BPA)接觸的健康危害的爭論，已促使一些國家如加拿大在食品容器應(yīng)用中禁用這種化學(xué)品。隨著雙酚 A(BPA)現(xiàn)貨的急劇下滑，該工業(yè)處于不景氣狀態(tài)。中國聚碳酸酯的產(chǎn)能僅為 26 萬噸，而且絕大部分為合資或獨(dú)資企業(yè)，對外依存度非常高。聚碳酸酯的應(yīng)用開發(fā)是向高復(fù)合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展，目前已推出了光盤、汽車、辦公設(shè)備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產(chǎn)品各自專用的品級牌號。其中由于脂肪族和脂肪族－芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲的了工業(yè)化生產(chǎn)。我國在聚碳酸酯研發(fā)上雖起步較早，先后有不少企業(yè)進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)，但由于工藝技術(shù)落后、生產(chǎn)裝置規(guī)模較小、產(chǎn)能低、產(chǎn)品質(zhì)量差，目前僅剩一家企業(yè)維持生產(chǎn)，國內(nèi)市場所需的聚碳酸酯不得不大量依賴進(jìn)口。對我國聚碳酸酯生產(chǎn)企業(yè)來講，加快技術(shù)進(jìn)步已刻不容緩。截至 2022 年 12 月，雙酚 A(BPA)價格與當(dāng)年 7 月相比、下降了近 40%。鑒于終端用戶減少購買量，亞洲地區(qū)一些雙酚 A(BPA)生產(chǎn)商紛紛降低開工率，以減少這種高成本材料不斷增多的庫存。2022 年也會出現(xiàn)一些新的貿(mào)易動向，中國與東南亞國家聯(lián)盟(ASEAN)成員國之間的自由貿(mào)易協(xié)定(FTA)將實(shí)施，按照新的法則，雙酚 A(BPA)從 ASEAN出口將執(zhí)行零關(guān)稅。一些大的生產(chǎn)廠商可提供幾十個品級、上百個牌號產(chǎn)品。 汽車約占13%, 詳見下表13 全球聚碳酸酯消費(fèi)表用途 北美/萬t 西歐/萬t 日本/萬t 亞洲其他/萬t其他/萬t 合計/萬t 比例%汽車 13電子電器 19片材 19光學(xué)介質(zhì) 24其他 25合計 100北美的汽車產(chǎn)業(yè)所消費(fèi)的聚碳酸酯遠(yuǎn)高于西歐、日本及其它地區(qū), 約占全球汽車領(lǐng)域消費(fèi)量的38 %。預(yù)計到 2022 年，世界聚碳酸酯的需求量將達(dá)到億噸，其中計算機(jī)、光盤等信息產(chǎn)業(yè)方面的增長最快。建筑系數(shù)一般為 25%～40%，場地利用系數(shù)一般為 50%～60% ，這是總平面設(shè)計的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因?yàn)楣に嚵鞒淘O(shè)計的質(zhì)量直接決定車間的生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、操作條件、安全生產(chǎn)、三廢治理、經(jīng)濟(jì)效益等一系列根本性問題。 工藝流程設(shè)計的原則3 / 43(1)先進(jìn)性工藝流程的先進(jìn)性從兩個方面考慮：一方面是技術(shù)的先進(jìn)；一方面是經(jīng)濟(jì)上的合理。因?yàn)閲獾募夹g(shù)往往價格較高，技術(shù)保密性強(qiáng)，沒有實(shí)用價值。與其它的生產(chǎn)方法相比，溶液光氣法由于經(jīng)濟(jì)性較差已完全淘汰。(3)界面縮聚光氣法界面縮聚光氣法工藝是將雙酚 A 和燒堿溶液配制成雙酚 A 鈉鹽，同時加入酚，然后送入光氣反應(yīng)器內(nèi)。因此無副產(chǎn)物，基本無污染，特別是不使用劇毒光氣，因此深受世界各大公司的重視，紛紛致力開發(fā)。 工藝流程設(shè)計工藝流程的設(shè)計參照各方資料，盡量做到簡單高效。然后分離含有聚合物的有機(jī)相和水相，對有機(jī)相進(jìn)行洗滌、干燥，最后成粒就得聚碳酸酯成品。 聚碳酸酯生產(chǎn)流程圖 生產(chǎn)工藝流程敘述(1)雙酚 A 鈉鹽合成反應(yīng)將氫氧化鈉水溶液(7%)通入反應(yīng)釜 (R101)中，同時加入的還有苯酚、雙酚 A、亞硫酸氫鈉。攪拌反應(yīng)一小時，控溫在 20℃左右。由誰有分離器底部出來的有機(jī)相，由泵通入反應(yīng)釜(R103)。(4)后處理有機(jī)相通入反應(yīng)釜(R104)中，再加入沉淀劑丙酮攪拌半小時，將含有末狀物的反應(yīng)液通入轉(zhuǎn)鼓真空過濾器中，將分離出的產(chǎn)品 PC 通過短管型氣流干燥器和真空箱干燥器，的末狀產(chǎn)物，在通過擠出造粒的產(chǎn)品 PC。 工藝設(shè)計損失率原料廠外運(yùn)輸損失率% 原料廠外運(yùn)輸損失率% 產(chǎn)品廠里儲運(yùn)損失率% 產(chǎn)率% 85 工藝計算 物料衡算1)：物料衡算的原理?方法? 步驟(1)：原理對于連續(xù)穩(wěn)定過程,物料衡算的方程是：ΣMλ=ΣM 出 　　　　　　(21)即： 初始輸入量=最終輸出量 對不連續(xù)過程,物料衡算的方程為： ΣMλ=ΣM 出 +M 累積 　　　 (22)即：初始輸入量+生成輸入量=最終輸出量+ 消耗量(2)：方法本設(shè)計屬于連續(xù)反應(yīng),采用第一種計算方法(3)：步驟：a：收集數(shù)據(jù)：①：原理 ,產(chǎn)品規(guī)格 ? ②：過程單位時間的物流量? ③：有關(guān)消耗定額? ④：有關(guān)轉(zhuǎn)化率? 選擇性?單程收率?b：畫物料流程圖,確定衡算對象,根據(jù)題目要求它可以是總物料某個組分某個元素等c：確定衡算范圍：根據(jù)題目要求它可以是一個系統(tǒng)一個車間某個設(shè)備等。1000K