【正文】 本車間由原材料準備（包括甘油準備、混酸準備、碳酸鈉準備、冷凍鹽水準備、壓縮空氣準備）工房，硝化、分離、后分離、洗滌及成品接受工房等組成，而廢酸處理、廢水處理由另外的車間去完成。一般為1t。本工房總共存硝化甘油量： 廢水處理工房存硝化甘油量，根據(jù)實踐經(jīng)驗，一般約為10kg。 本工房總共存藥量 =++++6+10+= 配酸工房（1）稀釋酸貯槽，其日產(chǎn)廢酸量為1437kg/t=。（7）管道存藥量 計算應用公式 式中 f1——管道充滿系數(shù)。%，以8小時作為計算單位，則 式中 G廢——8h廢酸的存貯量，kg/8h； ——硝化甘油的回收率，%。(1)蛇管冷卻器 經(jīng)噴射硝化器出來的硝化甘油酸乳液，進入蛇管冷卻器內(nèi)，其蛇管冷卻器的管徑為，長31m，材料是1Cr18Ni9Ti，傳熱面積是2 m2。（1）保溫水槽 該生產(chǎn)線有保溫水槽1臺， m3， m3,20min加滿一槽水，則小時最大用水量為： 按公式（2）汽水混合器 選用連續(xù)加熱的汽水混合器，其產(chǎn)量為每小時1200kg， m3/h 。計算公式按： ℃由于冬季室溫低于水溫，考慮降溫3℃，℃，℃的廢水加熱至100℃，則所需的蒸汽量為D=Q/ITk = 水消耗量計算 配堿機一臺，,20min加滿一槽水，則每小時最大需水量可按公式式中 V——配堿機容積，m3； ——加滿一槽水的時間，h。熔化堿液溫度是100℃，用3表壓的直接蒸汽加熱，即D=Q/ITk =（2）廢水處理槽首先計算廢水的溫度，由于硝化甘油廢水主要來自預洗、熱洗和堿洗等工藝過程，而且預洗、熱洗和堿洗廢水的溫度不同，流入同一廢水處理槽后，則水溫要變得均勻。（3）保溫水槽 m3的水槽中，要求水溫為61℃，（冷水的水溫年平均為19℃），則加熱水所需的熱量按公式計算 若用3個表壓的蒸汽直接加熱19℃的水到90℃，則需要的蒸汽量為： D=Q/ITk=()=≈56kg/h 硝化甘油生產(chǎn)工房（1）水加熱器硝化甘油水洗時要用到44℃的熱水，因此，需將19℃的冷水用3個表壓的蒸汽直接加熱到44℃，因此，需要的蒸汽量為按公式計算熱量 =3001(4419)=32949 kJ /h計算蒸汽量D=Q/ITk=32949/()= D大=DX== kg/h式中 X ——系數(shù)。 甘油堿液庫 配堿機，%。（6）洗滌塔計算原理同（5），即V=KFf=310（）2= m3/min因為有三個洗滌塔，所以V洗=3V=3=≈ m3/min(7)排煙管按公式 V=VAPf1/ = m3/min kpa（即6表壓）時 m3/min =≈16 m3/min kpa（即4表壓）時 m3/min m3/min 配酸稀釋工房 該工房用壓空進行攪拌和輸送，其計算原理和方法同1的內(nèi)容，計算過程如下：(1)配酸揚液器鼓泡 按公式： V=KFf=（4）=7 m3/min（2）配酸揚液器揚液按公式： V= VAPf1/= m3/min（3）稀釋酸貯槽 與配酸機用壓空量相同。f== m3/minV大=VAPf1/==12m3/min（5）預洗鼓泡按公式計算V=KFf=KD2f=()2=式中 K——鼓泡強度，m3/m2V大=VAPf1/=4f1——充氣時間系數(shù)；——充氣時間，min.（2）堿液揚液器計算原理、方法同（1），即V平均= VA’Paf===3588L/h=V大=VAPf1/=（3）水揚液器計算原理、方法同（1），即V平均= VA’Paf===8970L/h=（4）硝化酸揚液器計算原理、方法同（1），即V平均=VA’Paf=P稀釋酸揚液器共有二臺，共需低溫水量為G總=1672=334 L/h該工房總耗低溫水量為：∑G=G硝揚+G配+G稀揚=501++334≈1478 L/h硝化甘油生產(chǎn)過程中的輸送、攪拌都需要壓縮空氣，所需壓縮空氣量分別按工房計算。因為，揚液器規(guī)格為：18004000 ，其總外表面積為32 m2.② 計算所用冷卻水的量G冷按公式 G=Q/C△T=≈167l/h因為共有三個硝化酸揚液器，共需低溫水量為： G=1673=501 l/h（3） 配酸機冷卻水配酸機容積與揚液器相同，鮑文要求也一樣，所用低溫水量同樣為167 l/h。m2℃； △T——溫度差，℃。① 硝化酸揚液器需冷卻的熱量Q揚按公式：Q揚=Fa△T式中 F——傳熱面積，m2； a——傳熱系數(shù)，kJ /h① 硝化甘油所需要冷卻的熱量QNGQNG=GGXCY(T1T0)f1f2 =300(3214) =50666 kJ /h② 計算所用冷凍鹽水的量G3按公式G3= Q/C△T=m3/h(4) 后分離預洗水冷卻后分離按8小時置換一次NG，每天置換3次，每次16～20kg，每次置換時間為10min，洗水比1：2，則有預洗水量40kg。② 計算所用冷凍鹽水的量G1按公式計算 Q=GC△TG1=Q/C△T=m3/h（2） 硝酸酯酸乳液的冷卻硝酸酯酸乳液的冷卻采用蛇管冷卻器，其計算方法同（1）。（1）預洗時全部帶出的熱量Q預 計算結(jié)果如下：Q預 =∑GCT=20=（2）預洗時全部帶出的熱量Q進按公式分別計算：①酸性硝化甘油帶進的熱量QNGQNG =GCT=17=②硝酸的稀釋熱QANQAN=Gq=111=式中 G—代表酸性NG乳液中硝酸的量，kg， q—硝酸的完全稀釋熱，KJ/kg③硫酸的稀釋熱 QSA QSA=Gq=183= kJ /t（3）計算預洗用水溫T℃ 由Q=GCT得T===14℃ 熱洗熱平衡 計算原理和方法同2.（1） 熱洗時需要的全部熱量Q熱 Q熱=GCT=37= /t（2） 熱洗時全部帶進的熱量Q進 按公式分別計算：① 硝化甘油帶進的熱量QNG QNG=GCT=100620=② 硝酸帶進的熱量QANQAN=GCT=20=（3）計算熱洗用熱水的溫度T℃ T==℃ 堿洗熱平衡計算原理和方法同2.（1） 堿洗時需要的全部熱量Q堿Q堿=GCT=43=252446 kJ /t（2） 堿洗時全部帶進的熱量Q進按公式分別計算① 硝化甘油帶進的熱量QNG QNG=GCT=100337=61975kJ/t② 硝酸帶進的熱Y量QANQAN=GCT=37=（3） 計算堿洗用堿水的溫度T℃ T=℃ 冷量計算硝化甘油生產(chǎn)過程中所需制冷量，分別按生產(chǎn)工房進行計算。mol以甘油計，則硝化1kg甘油的反應熱為： mol甘油的酯化反應式為： 92 189 227 54 物料生成熱：（摘自《化工工藝設(shè)計手車》） 生成熱表化合物生成熱kJ/kgmol△H產(chǎn)物—生成物的生成熱之和，kJ/kg4. 供壓縮空氣 質(zhì)量 無油水； 壓力 。2. 供水 夏季水溫 32℃； 冬季溫度 19℃； 水壓 ； 水質(zhì) 無氯根、硬度40。（3）%的Na2CO3水溶液，控制溫度在43～48℃第3章 物料衡算及能量衡算 原始數(shù)據(jù)得率： 230﹪硝化系數(shù)： 13甘油純度： 99﹪ 硝化酸成份名稱百分含量﹪硝 酸硫 酸62水10四氧化二氮硝化甘油 物料衡算 硝化：（1） 進料甘油 1000247。在鹽水循環(huán)時，防止冰塞和過冷現(xiàn)象，投料前檢查鹽水系統(tǒng)，不許有泄漏現(xiàn)象。（2）冷凍鹽水及自來水 一般采用30%的Ca(NO3)2水溶液做冷凍鹽水，控制溫度15～10℃。2硝化甘油含量%＜～ 輔助材料的規(guī)格要求：包括壓空、冷凍鹽水、上水、洗滌用堿水。1HNO3含量%23～28177。 車間生產(chǎn)綱領(lǐng)及設(shè)計依據(jù)產(chǎn)品名號年產(chǎn)量 t硝化甘油2000 原材料、輔助材料的規(guī)格要求 甘油的技術(shù)標準號QXB3801267序號名稱規(guī)格要求1色澤（以50ml蒸餾水中所含比色用三氯化鐵標準溶液的毫升數(shù)計）2透明度透明3氣味在沸水中加熱10分鐘無異味4比重（%）5酸堿度（）6皂化值（1g甘油所消耗的NaOH量）7不揮發(fā)殘渣%8灰分%9丙烯醛等不大于500ppm葡萄糖溶液所產(chǎn)生的“銀膠液”混濁度10銨鹽及蛋白質(zhì)無11氯化物（以Cl計算）% 硝酸 硝酸的技術(shù)標準號 GB33764指標單位指 標一級品二級品HNO3≥%9897H2SO4≤%N2O4≤%灼燒殘液≤% 硫酸： 硫酸 技術(shù)標準號 GB53465指標名稱單位指標H2SO4%≥98灼燒殘液%≤ 發(fā)煙硫酸： 發(fā)煙硫酸 技術(shù)標準號 GB53465指標名稱單位指標游離SO3%≥20灼燒殘液%≤鐵含量%≤ 循環(huán)用廢酸的技術(shù)指標 循環(huán)用廢酸的指標指標名稱單位指標總氮量（以HNO3計）%＞13H2SO4含量%＞68HNO3含量%＞11指標名稱單位指標N2O4含量%＜H2O含量%＜18硝化甘油含量%＜ 硝化酸技術(shù)指標 硝化酸技術(shù)指標指標名稱單位指標總氮量（以HNO3計）%177。改變重液出口位置的半徑，是通過更換不同半徑的調(diào)節(jié)環(huán)（亦稱重液盤或重力盤）來實現(xiàn)的。 令 ge /ge = 則中性面的半徑為： 在使用當中由于操作條件的變化，會使中性面半徑發(fā)生改變（或稱移動），從而引起分離效率的下降。根據(jù)動力平衡原理，在中性面處，重液與輕液的離心壓力應當相等。故“中性孔”的位置轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑、重液的分界面（或稱中性面）處最為恰當，否則就會擾亂分離液，惡化分離效果。被分離的兩種液體之間因為沒有機會再混合，從而大大提高了分離效率。少量重度更大的固體顆?；驓堅?，則沉積在最外層的機壁上和上碟片的下部 ，定期進行清理。進一步提高轉(zhuǎn)速，則輕液層與重液層分別向上、下移動，形成重液流與輕液流，從而達到分離的目的。當轉(zhuǎn)速提高時，由于混合液兩相的重度不同，在離心力場中受到的離心力大小也不同，因而在碟片間隙內(nèi)顯著地分為二層。 由上圖可知，硝化甘油與廢酸混合液由中心管進入碟片層的底部，再由碟片中間的“中性孔”向上流動，分別進入到各碟片之間的空隙，因碟片間的距離很小，因而使流入的乳狀液分成許多很薄的液層。 碟片式離心分離機結(jié)構(gòu)圖 1轉(zhuǎn)鼓； 2碟片； 3沉淀雜質(zhì)； 4中性孔； 5重液出口； 6輕液出口； 7物料入口。104左右，因而分離效率比重力分離大大提高。由實踐知，分離硝化甘油和廢酸的離心力一般為1700公斤力左右。但離心機轉(zhuǎn)鼓的大小和轉(zhuǎn)速是不能任意增大的，它受材料強度的限制。 此時分離速度可寫為： V=[(ρρ/)/18η][d22r]離心機的轉(zhuǎn)鼓半徑和轉(zhuǎn)速是決定離心力的重要因素。 在靜置分離時，式中的a=g(g為重力加速度)，在離心場中，由于其重力而產(chǎn)生的加速度，被大于重力加速度幾千倍的離心加速度所代替，因此，計算離心分離機的分離速度時，需將斯托克公式乘以離心系數(shù)（亦稱為分離因數(shù)）。由此可知：式中（ρρ/）d2/18η項為乳狀液的性能函數(shù)，生產(chǎn)中工藝條件不變時，可以看作常數(shù)。 若在t時間后，顆粒（或液滴）沉降（或移動）的距離為h，則： h=（ρρ/）d2at/18η式中 t—沉降（或移動）的時間（秒）； h—沉降（或移動）的距離（厘米）。硝化甘油液滴的運動速度，靜置或?qū)恿髑闆r下，可以根據(jù)斯托克公式近似地求得：