【正文】 。[4] 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，下冊(cè)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1985。[2] 婁愛娟，吳志泉，吳敘美化工設(shè)計(jì) [M]．上海：華東理工大學(xué)出版社，2007。由此可見，環(huán)己烷未來的市場(chǎng)將不斷的擴(kuò)大，我國(guó)需要增加生產(chǎn)或進(jìn)口環(huán)己酮或環(huán)己烷作為己內(nèi)酰胺生產(chǎn)的原料。尤其是以己內(nèi)酰胺和聚酰胺6為原料的纖維生產(chǎn)以及己二酸原料的需求。實(shí)際上，幾乎99%的環(huán)己烷被用來生產(chǎn)環(huán)己醇和環(huán)己酮，環(huán)己醇和環(huán)己酮被用于生產(chǎn)己二酸和己內(nèi)酰胺，環(huán)己烷還用于生產(chǎn)各種溶劑和自行用于環(huán)己醇和環(huán)己酮。本設(shè)計(jì)充分考慮了環(huán)境保護(hù)的因素，按照清潔生產(chǎn)的要求，原料路線、工藝技術(shù)選擇了污染少、污染物易治理、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠，并采用高效的設(shè)備，最大限度提高資源、能源的利用率，通過科學(xué)嚴(yán)格的管理，將污染盡可能消除或減少在工藝過程中，從根本上減少污染物的排放，減輕對(duì)環(huán)境的影響。處理：對(duì)于冷卻水，在其溫度降至允許排放溫度后直接排放；對(duì)于冷凍食鹽水，應(yīng)將其送回冷凍工段循環(huán)使用；對(duì)于烷水分離器來水，因其不可避免的含有少量環(huán)己烷，不可直接排放，應(yīng)將其集中后統(tǒng)一處理。二是在尾氣排放口加裝一尾氣處理器，將CH4，環(huán)己烷等洗后部分，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放。該生產(chǎn)方法中尾氣是進(jìn)行定期與不定期的排放。裝置區(qū)內(nèi)絕對(duì)禁止吸煙。嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)入主裝置區(qū)，確實(shí)需要的應(yīng)配備合格的阻火器。裝置的現(xiàn)場(chǎng)配備的滅火器材。外操人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的巡回檢查，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)即向總控報(bào)告，并通知消防部門，同時(shí)打開現(xiàn)場(chǎng)消防栓，利用自備消防系統(tǒng)撲滅。由于各種物料大部分不溶或稍溶于水，因此一般的水沖洗是不徹底的，必要時(shí)要用蒸汽吹掃，并經(jīng)有機(jī)蒸汽測(cè)定合格后方可動(dòng)火。(4) 所有在防爆區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)電氣、儀表均為防爆型、隔爆型。(2) 使消防管網(wǎng)及泡沫設(shè)置保持良好的備用狀態(tài)，能將出現(xiàn)的事故及早撲滅，減少損失。總之通過對(duì)設(shè)計(jì)的精心優(yōu)化，盡可能消除事故發(fā)生的可能性，并保證在萬一發(fā)生 事故時(shí)，盡可能縮小事故的范圍，把事故造成的損失減少到最小。(4)采取遙控及隔離措施以防止危害蔓延。(2) 選用先進(jìn)、可靠的工藝和設(shè)備，減少、消除毒害源,以減少和消除對(duì)健康的危害。 對(duì)于高溫設(shè)備設(shè)置良好的保溫絕熱措施及良好的通風(fēng)設(shè)施，操作及檢修時(shí)，按章操作，穿戴好防護(hù)服裝上崗。(3) 當(dāng)生產(chǎn)不正?；虬l(fā)生事故時(shí)，裝置內(nèi)的可燃?xì)怏w或可燃液體蒸氣將通過事故排放系統(tǒng)自動(dòng)排放到事故火炬。 工藝和裝置中選用的防火防爆等安全設(shè)施和必要的監(jiān)控、檢測(cè)、檢驗(yàn)設(shè)施(1) 在有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所，設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器、火災(zāi)報(bào)警器，并在中控室顯示報(bào)警。設(shè)有安全閥系統(tǒng)在緊急情況下排放空至火炬系統(tǒng)，防止事故發(fā)生。4]/ () =查得水在200℃時(shí)ρ=863kg/m3則殼程沸水的流速為：u=247。(6)床層壓力降校核:由《基本有機(jī)化工工廠裝備》查ε 可得dp/dt=1/8=Cat顆粒為均一尺寸、光滑的圓柱體，所以床層空隙率ε= d=h=ds修正雷諾準(zhǔn)數(shù)為：(Re)M=(dsρf u0/ uf)[1/(1ε)]ds=5mm ρf= kg/m3 u0= (Re)M= = fM==150/+=床層壓降△P= fM(ρf u02/ds) [L(1ε)/ ε3] = =＜1atm故床層壓降△P符合生產(chǎn)的要求。=反應(yīng)器內(nèi)徑D為:D=+2e=+260103=因?yàn)棣?100的內(nèi)徑不常用,則選反應(yīng)器內(nèi)徑為φ1200.根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》選定:拉桿直徑為φ12mm,實(shí)際的管數(shù)剛好滿足要求,N=241。=Nt2sin60176。取管心距t=,最外端管心與反應(yīng)器器壁距離e=60mm。Cat裝填高度L選為95%l=3=,。該材質(zhì)在滿足傳熱要求的基礎(chǔ)上，保證剛度，強(qiáng)度，同時(shí)價(jià)格也比較適中。參考《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選定管子規(guī)格為φ453000。(1) 催化劑 （Cat）床層體積（VR）的計(jì)算:由物料衡算得知進(jìn)入反應(yīng)器的氣體總量為F總=,由給定空速1100～1200m3/),考慮轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)器的操作彈性，選取空速 Sv為110Nm3/(),則反應(yīng)器中Cat床層體積為:VR=Vo/Sv=F總(2) 管數(shù)的計(jì)算和確定:考慮床層空隙率的大小，通常要求dt8dp,選取dt8dp=85=40mm。又因?yàn)榉磻?yīng)器內(nèi)的物料流動(dòng)近似于理想置換模式，則有可能將副反應(yīng)限制在較低程度，降低了苯的消耗定額。(3) 床層內(nèi)的催化劑不易磨損，可以較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用。(2) 流體通過床層的停留時(shí)間可以嚴(yán)格控制，溫度分布可以適當(dāng)調(diào)節(jié)，因而有利于提高化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性。反應(yīng)器按操作方法可分為：間歇操作、連續(xù)操作和半間歇操作。反應(yīng)器按反應(yīng)物料的相態(tài)可分為：均相反應(yīng)器和非均相反應(yīng)器。+△Cp2dT=△Hr1176。+△Cp1dT=△Hr1176。+△H H2176。+△H C176。) =(+30) = kj/mol △Hr2176。(△H C6H6176。副反應(yīng)： + 3H2 3CH4 + 3C + Q △Hr225℃時(shí) △Hr1176。（kj/mol）如表32所示：表32 25℃時(shí)各物質(zhì)的生成熱序號(hào)組分abc△Hf176。第三章 工藝計(jì)算 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案苯加氫生成環(huán)己烷：主反應(yīng)： + 3H2 NiAl2O3 + Q 80～200 ℃ 副反應(yīng)： + 3H2 3CH4 + 3C + Q生產(chǎn)規(guī)模：2kt/a環(huán)己烷年操作時(shí)間：7200小時(shí)原料配比：H2： =10～12:1原料純度：H2：98%，其余為N2 : %，其余為H2o轉(zhuǎn)化率：100% ( ）選擇性：% （ ）循環(huán)氣(R、F3)組成：H2:86%，(CH4+ N2):12%, :2%空速：1100～1200m3/ 反應(yīng)條件：溫度：80～200 ℃ 壓力：常壓查的各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量： ：78， ：84 ，H2:2，CH4：16，H2o：18（1） 環(huán)己烷(C6H12)的流量： 2000 1000/(847200) =（2） FC6H FH2 、 R 、F3的計(jì)算對(duì)于(C6H12) %%FC6H6 F32%對(duì)于(H2) F386%+ FC6H6%3= FH298% 對(duì)于(N2) 12%F3 FC6H6%3(%)= FH2(198%)對(duì)于配比 FC6H6%/( FH298%+ R86%)=1/10解的：FC6H6= R=（3） 計(jì)算循環(huán)氣中N2 及CH4所占的百分率(аN2 ，аCH4)FH2(198%)= F3аN2解的： 則аCH4=12%%=%分別取аN2=% аCH4=%（4） 物料衡算：1） 進(jìn)料FH2=+= kmol/h=FC6H6== kmol/h= kg/hFN2=()+= kmol/h=FCH4== kmol/h= kg/hFC6H12== kmol/h= kg/hFH2O=()= kmol/h=F總= +++++=F總=+++ + +=由此可計(jì)算平均摩爾質(zhì)量為：XH2=100%=%XC6H6=100%=%XN2= 100%=%XCH4= /100%=%XC6H12= /100%=%XH2O=2） 出料：FH2=(+) = kmol/h=FC6H6=0FN2= kmol/h=FCH4= (+) =FC6H12=+