【正文】 總之，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要將理論付諸于實(shí)踐，考慮具體的實(shí)際問(wèn)題，根據(jù)地理?xiàng)l件和環(huán)境設(shè)計(jì)出最佳的工藝流程，還要注意安全保護(hù)，重視環(huán)保問(wèn)題。保護(hù)環(huán)境是趨勢(shì)所在，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也是一個(gè)工程能否予以實(shí)施的關(guān)鍵所在。其次，設(shè)備選型、材質(zhì)等也要有所了解。物料衡算，熱量橫算可以說(shuō)十分重要，需要化工熱力學(xué)和物理化學(xué)知識(shí)，它涉及到再沸器、冷凝器和反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。物料衡算，熱量衡算等是必須清楚的。綜合各方面考慮后完善本次設(shè)計(jì)，并使本次設(shè)計(jì)的工藝路線符合實(shí)際生產(chǎn)情況。反應(yīng)過(guò)程中的熱量也要進(jìn)一步的利用。先要查閱資料文獻(xiàn)，了解本次所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的各種工藝路線，參考其他設(shè)計(jì)師的優(yōu)秀部分。工藝設(shè)計(jì)其實(shí)涵蓋了很多內(nèi)容，是整個(gè)工程設(shè)計(jì)的龍頭。結(jié)束語(yǔ)本文簡(jiǎn)述了對(duì)硝基苯甲醚的工藝生產(chǎn)方法與路線，工藝流程是季銨鹽相轉(zhuǎn)移催化合成對(duì)硝基苯甲醚，合成的工藝條件為n（PCNB）：n（CH3OH）：n（NaOH）：n（TEBAC）=1:10:3:,溫度為80℃，時(shí)間為78小時(shí)。 廢氣的處理廢氣、廢渣的處理方法對(duì)于產(chǎn)生廢氣的操作要在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,使之直接排出室外,排出管必須高出附近屋頂3ｍ。 廢渣的處理對(duì)于廢渣,過(guò)期的藥品要送回有處理能力的化工廠處理,其他廢渣可采用與生活垃圾合并處理、挖坑掩埋、焚燒及其他方式處理。本工藝將反應(yīng)產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一回收到廢水池里，進(jìn)行廢水的處理，采用離子交換膜和膜分離技術(shù)進(jìn)行分離，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之后排放。（4）酚、氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液廢液的處理實(shí)驗(yàn)用的酚標(biāo)準(zhǔn)溶液廢液,可加入次氯酸鈉或漂白粉,使其中的酚氧化成CO2和H2O后排放。調(diào)節(jié)廢液的ｐＨ為34,加入鐵粉,攪拌30min,然后用廢堿液或消石灰將其pH調(diào)至9左右,繼續(xù)攪拌10min,再加入混凝劑與助凝劑進(jìn)行混凝沉淀,清液可排放,沉淀以廢渣處理。 廢水的處理（1）廢酸、廢堿要集中回收存放,可以將廢酸、廢堿中和后,～ 之間,達(dá)標(biāo)排放。(3)含有機(jī)溶劑廢液:實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的含有機(jī)溶劑廢液包括苯系物、四氯化碳、氯仿、石油醚等,他們有的破壞人體神經(jīng)中樞,造成免疫系統(tǒng)功能下降,甚至引起機(jī)能失調(diào),有的具有持久性,能夠經(jīng)過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)富集,最終危害人類健康。據(jù)統(tǒng)計(jì),我站實(shí)驗(yàn)室一年消耗的硫酸銀達(dá)1200ｇ,硫酸汞達(dá)1600ｇ,重鉻酸鉀達(dá)600ｇ。第十一章 “三廢”及綜合處理 廢水的排放及處理 廢水的種類 (1)酸、堿廢液:實(shí)驗(yàn)室中常用的酸、堿有硫酸、硝酸、高氯酸、鹽酸、磷酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等,若將其直接排入水中,則腐蝕下水管道,水中的生物生長(zhǎng)受到抑制,致使水體自凈能力降低,生物物種變異及魚(yú)類減少。就醫(yī)。如呼吸困難，給輸氧。 吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。 眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。 急救措施 皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。單獨(dú)存放被毒物污染的衣服，洗后備用。 其它：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。 身體防護(hù)：穿防毒物滲透工作服。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，應(yīng)該佩戴隔離式呼吸器。大量泄漏：收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。建議應(yīng)急處理人員戴自吸過(guò)濾式防塵口罩，穿一般作業(yè)工作服。第十章 勞動(dòng)組織和安全生產(chǎn) 安全生產(chǎn) 泄漏應(yīng)急處理 隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。同時(shí)須考慮維修安全性，如是否所有的管道都有閥門使之與被檢修部分?jǐn)嚅_(kāi)：人身安全性，如防燙設(shè)施、除塵、通風(fēng)及各種消聲防噪等措施；還應(yīng)考慮設(shè)置救護(hù)設(shè)施．如裝置內(nèi)是否需要設(shè)置洗眼區(qū)和安全淋浴。裝置中除了產(chǎn)品之外，還會(huì)有很多廢物或泄漏物。因此在布置車間時(shí)，因考慮以下因素：防火，防爆等安全操作的要求；防毒，降溫等勞動(dòng)保護(hù)的要求；工人操作情況；設(shè)備安裝檢修的要求；工藝管道布置的要求；車間內(nèi)走道；設(shè)備的特性[8]。 設(shè)備間的距離設(shè)備間距取得正確與否，直接影響車間布置設(shè)計(jì)的好壞。設(shè)備布置時(shí)應(yīng)考慮水平運(yùn)輸主干線的凈距，還需考慮所有設(shè)備都能運(yùn)至主干線上的通道凈距。第九章 車間布置設(shè)計(jì)車間設(shè)備布置，設(shè)備支架和操作臺(tái)的設(shè)計(jì)，設(shè)備保溫和刷漆，設(shè)備安裝、檢修和吊裝位置的設(shè)計(jì)，設(shè)備安裝施工說(shuō)明，包括設(shè)備的吊裝方案等。 反應(yīng)過(guò)程根據(jù)物料衡算：反應(yīng)釜需裝入35%NaOH溶液V35%NaOH溶液= 甲醇 V甲醇= 對(duì)硝基氯苯固體V對(duì)硝基氯苯固體= 所以反應(yīng)釜容積V反應(yīng)釜需大于35%NaOH溶液、甲醇與對(duì)硝基氯苯固體體積之和=V35%NaOH溶液+ V甲醇+V對(duì)硝基氯苯固體=++=；按照裝料系數(shù)Ψ=75%計(jì)算則需要V反應(yīng)釜自行設(shè)計(jì)制造容積為6 m3的反應(yīng)釜，選用雙層刮刀式攪拌器；定其各項(xiàng)參數(shù)為： 配堿釜參數(shù)表公稱容積 m3 計(jì)算容積 m3工作容積 m3公稱直徑 mm壁厚 mm高度 mm材質(zhì)重量61600mm5mm2800mmA3F1020Kg根據(jù)熱量衡算數(shù)據(jù)比較傳熱面積是否足夠；由于反應(yīng)過(guò)程分為四部分所以反應(yīng)釜須能滿足過(guò)程中傳熱效率要求最大的步驟；反應(yīng)前升溫預(yù)熱過(guò)程：各反應(yīng)物預(yù)熱吸熱ΔH預(yù)熱反應(yīng)物吸熱=ΔH對(duì)硝基氯苯預(yù)熱+ΔH甲醇預(yù)熱+ΔH氫氧化鈉預(yù)熱+ΔH雜質(zhì)預(yù)熱= KJ+++103KJ=反應(yīng)釜預(yù)熱吸熱ΔH預(yù)熱反應(yīng)釜=m反應(yīng)釜CpΔT=1020Kg465J/Kg?℃（7020）℃=103KJ反應(yīng)前預(yù)熱總吸收熱量ΔH反應(yīng)前預(yù)熱=ΔH預(yù)熱反應(yīng)物吸熱+ΔH預(yù)熱反應(yīng)釜=+103KJ=103KJ反應(yīng)過(guò)程：反應(yīng)過(guò)程的熱由反應(yīng)熱和回流熱量部分組成，其中：反應(yīng)熱ΔrH實(shí)際反應(yīng)=103KJ；回流熱ΔH回流過(guò)程=ΔH回流2h=103KJ/h2h=103KJ則反應(yīng)階段總共需要供熱ΔH反應(yīng)過(guò)程=ΔrH實(shí)際反應(yīng)+ΔH回流=103KJ+103KJ =103 KJ保溫回流前升溫過(guò)程保溫回流前升溫過(guò)程的熱由反應(yīng)熱和回流熱量部分組成，其中：升溫?zé)幡升溫=ΔH原料升溫+ΔH反應(yīng)器升溫=ΔH原料升溫+m反應(yīng)器CpΔT=103KJ+1020465J/Kg?℃（8070）℃=103KJ回流熱ΔH升溫回流過(guò)程=ΔH回流=103KJ/h=103KJ保溫回流前升溫過(guò)程總吸收熱量ΔH保溫回流前升溫過(guò)程=ΔH升溫+ΔH升溫回流過(guò)程=103KJ+103KJ=103KJ保溫回流過(guò)程回流時(shí)間為2h；ΔH保溫回流=ΔH回流2h=103KJ/h2h=103KJ比較各步驟得反應(yīng)過(guò)程所需熱量最大，故按照反應(yīng)階段計(jì)算所需換熱面積反應(yīng)階段總共需要供熱ΔH反應(yīng)過(guò)程=ΔrH實(shí)際反應(yīng)+ΔH回流=103KJ+103KJ =103 KJ；配堿釜與溶液處于沸騰狀態(tài)維持溫度不變?yōu)?0℃；加熱用蒸汽利用相變焓加熱反應(yīng)釜其溫度衡定不變?yōu)?20℃；按照間壁式傳熱進(jìn)行加熱，則平均溫度推動(dòng)力為：ΔTm=T蒸汽T反應(yīng)釜=120℃70℃=50℃所需提供的加熱量為ΔH反應(yīng)過(guò)程=103 KJ；根據(jù)反應(yīng)時(shí)間為2h，得反應(yīng)過(guò)程需要的加熱功率Q反應(yīng)過(guò)程=所需提供的加熱量/反應(yīng)時(shí)間=ΔH反應(yīng)過(guò)程/T反應(yīng)=103 KJ/（2h60m/h60s/m）=根據(jù)所選定的攪拌條件，定傳熱系數(shù)K=?℃根據(jù)兩流體間壁對(duì)流傳熱計(jì)算式得：Q反應(yīng)過(guò)程=KAΔTm=?℃A反應(yīng)過(guò)程50℃=103 W\A換熱==而根據(jù)反應(yīng)器的傳熱面積A反應(yīng)器=反應(yīng)器的高度Π公稱直徑的平方/4=hΠD2/4=Π= m2 A換熱所以所選定的反應(yīng)器能滿足反應(yīng)過(guò)程所需的傳熱要求，可以使用。根據(jù)所定裝料系數(shù)Ψ=75%；則配堿釜體積=35%NaOH溶液體積/裝料系數(shù)=V35%NaOH/Ψ=；查閱手冊(cè)[1]選定配堿釜為 A3F鋼制容器；~3KW；轉(zhuǎn)速10~750RPM；封頭為橢圓封頭。配堿釜需裝入624Kg氫氧化鈉，1170Kg水。為了防止這種異常情況，一般在容器上裝有安全壓力釋放裝置。運(yùn)行過(guò)程巾，在溫度和壓力有波動(dòng)仍要始終保持嚴(yán)密不漏。因?yàn)榇罅拷橘|(zhì)的泄露會(huì)引起火災(zāi)或中毒，釀成巨禍。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部充滿易燃物質(zhì)時(shí)，要采用正壓操作，以阻止外部空氣滲入設(shè)備內(nèi)等。在工藝設(shè)計(jì)中采用減少進(jìn)料量、控制某種物料的加熱速度，加大冷卻能力如外循環(huán)冷卻器的方法．或采用多段反應(yīng)等措施來(lái)控制反應(yīng)。 設(shè)備材質(zhì)設(shè)備使用的材料應(yīng)考慮工藝流體、流速、溫度、壓力以及流體反應(yīng)特性和腐蝕特性等各種因素．選擇滿足耐腐蝕性、滿足強(qiáng)度要求以及可加工性的材料。從反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，可以分成釜式、管式、塔式、同定床、流化床等多種反應(yīng)器形式，它們適用于不同的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)根據(jù)物系反應(yīng)機(jī)理來(lái)選擇[6]。按照物料的流程。即：ΔH升溫=ΔH對(duì)硝基苯甲醚升溫+ΔH氯化鈉升溫+ΔH水升溫+ΔH雜質(zhì)升溫+ΔH甲醇升溫+ΔH氫氧化鈉升溫其中：對(duì)硝基苯甲醚回流前升溫：ΔH對(duì)硝基苯甲醚升溫= G對(duì)硝基苯甲醚升溫=*K(8070)℃= 103KJ氯化鈉回流前升溫：ΔH氯化鈉升溫= G氯化鈉升溫=*K(8070)℃= 103KJ水回流前升溫：ΔH水升溫= G水升溫=*K(8070)℃= 103KJ雜質(zhì)回流前升溫：ΔH雜質(zhì)升溫= G雜質(zhì)升溫=*K(8070)℃=103KJ甲醇回流前升溫：ΔH甲醇升溫= G甲醇升溫=*K(8070)℃=103KJ氫氧化鈉回流前升溫：ΔH氫氧化鈉升溫= G氫氧化鈉升溫=*K(8070)℃=103KJ\ΔH升溫=ΔH對(duì)硝基苯甲醚升溫+ΔH氯化鈉升溫+ΔH水升溫+ΔH雜質(zhì)升溫+ΔH甲醇升溫+ΔH氫氧化鈉升溫=103KJ+103KJ+ 103KJ+103KJ +103KJ+103KJ=103KJ 甲醇回流熱計(jì)算依據(jù)：甲醇回流量：2%/min=120%/h；甲醇投料量=\甲醇回流每小時(shí)吸收的熱量ΔH回流=甲醇回流量甲醇投料量甲醇汽化熱=120%/hm甲醇投料ΔH汽化= 120%/h=103KJ/h 甲醇回收過(guò)程計(jì)算依據(jù)：甲醇回收率：75%；甲醇回收進(jìn)料量=\甲醇回收量=甲醇回收率甲醇回收進(jìn)料量=75%=甲醇回收過(guò)程時(shí)吸熱ΔH回收=甲醇回收量甲醇汽化熱=m甲醇回收ΔH汽化=103KJ 單耗表以每天生產(chǎn)對(duì)硝基苯甲醚的能耗為計(jì)算基準(zhǔn)，所消耗的能量列表如下： 溶解升溫過(guò)程QNaOH溶解KJQNaOH升溫實(shí)際所需KJQ反應(yīng)釜升溫實(shí)際所需KJQ冷卻KJ 各物質(zhì)帶入熱Q對(duì)硝基氯苯帶入KJQ對(duì)硝基氯苯溶解放出KJQ甲醇帶入KJQ氫氧化鈉溶液帶入KJQ雜質(zhì)帶入KJ103103103103103KJ 反應(yīng)預(yù)熱至70176。對(duì)硝基氯苯、甲醇需從20℃預(yù)熱至70℃；氫氧化鈉需從65℃預(yù)熱至70℃。 計(jì)算過(guò)程： 溶解升溫：溶解過(guò)程： 形成35%NaOH溶液時(shí)NaOH溶解放熱量=氫氧化鈉的質(zhì)量形成35%NaOH溶液時(shí)的溶解熱Q溶解熱=mNaOHΔH35%NaOH=（1058）KJ/Kg= KJ形成35%NaOH溶液時(shí)NaOH溶解放熱量=氫氧化鈉溶液升溫吸收的熱量+反應(yīng)釜升溫吸收的熱量Q溶解熱=Q氫氧化鈉溶液升溫+Q反應(yīng)釜升溫 (7211)氫氧化鈉溶液升溫吸收的熱量=35% NaOH溶液的質(zhì)量35%NaOH溶液的比熱ΔTQ氫氧化鈉溶液升溫=m35%NaOHCp35%NaOHΔT=（624+1170）Kg（Kg?℃）(TT初始)℃ (7212)根據(jù)反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)，定反應(yīng)釜Cp反應(yīng)釜=465J/（Kg?℃），反應(yīng)釜的質(zhì)量為461Kg反應(yīng)釜升溫吸收的熱量=反應(yīng)釜的質(zhì)量反應(yīng)釜的比熱ΔTQ反應(yīng)釜升溫=m反應(yīng)釜Cp反應(yīng)釜ΔT=461Kg465J/（Kg?℃）103(TT初始)℃ (7213)將式(7212)、(7213)代入式(7211)中得：mNaOHΔH35%NaOH= m35%NaOHCp35%NaOHΔT+ m反應(yīng)釜Cp反應(yīng)釜ΔT（1058）KJ/Kg =（624+1170）Kg（Kg?℃）(TT初始)℃+461Kg465J/（Kg?℃）103(TT初始)℃=℃ΔT\ΔT=℃ T=℃35% NaOH溶液從20~65℃實(shí)際需要的熱量QNaOH升溫實(shí)際所需=35% NaOH的質(zhì)量35%NaOH的比熱Δt=m35%NaOH溶液Cp35%NaOH溶液Δt =（624+1170）Kg（K