【正文】 n Process Calculation Equipment Selection 目錄 一．總論 ...................................................... 7 1．概述 .................................................... 7 DOP 的性質(zhì) .................................... 7 ............................................ 7 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中 的重要性 ............................ 7 DOP的市場(chǎng)需求 ...................................... 8 2．設(shè)計(jì)的目的和意義 ........................................ 8 3．設(shè)計(jì)依據(jù)和原則 .......................................... 8 ............................................ 8 ............................................ 8 4．設(shè)計(jì)范圍 ................................................ 9 5． DOP 生產(chǎn)能力及產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) .............................. 9 ............................................ 9 ........................................ 9 二 ． 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)與論證 ????????????????? 10 1．生產(chǎn)工藝選擇與論證?????????????????? 10 2．工藝參數(shù)的確定 ???????????????????? 11 ..........................................11 、洗滌工序 ....................................11 ..........................................12 干燥、過(guò)濾工序 ....................................12 3．產(chǎn)工藝流程圖及其說(shuō)明 ????????????????? 13 DOP 生產(chǎn)工藝流程圖 ???????????????? 13 生產(chǎn)工藝流程說(shuō)明????????????????? 13 三．工藝計(jì)算???????????????? ??????????? 14 ??? ????????????? ?????????? 14 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ???????????????? ?????? 14 二級(jí)酯化段釜 1 物料計(jì)算???????????????? ? 15 酯化工段物料衡結(jié)果 ???????????????? ??? 16 2．熱量衡算 ???????????????? ????????? 17 四． 主要設(shè)備設(shè)計(jì)與選型???????????????? ?????? 18 1．反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)與選型???????????????? ???? ? 19 反應(yīng)釜體積確定 ???????????????? ????? 19 反應(yīng)釜高度與底面直徑 ???????????????? ?? 20 反應(yīng)釜溫度與壓力 ???????????????? ???? 20 反應(yīng)釜壁厚度計(jì)算 ???????????????? ???? 21 攪拌器的設(shè)計(jì)及選型 ???????????????? ??? 22 攪拌器型式適用條件 表 ???????????? ??? 23 攪拌器的選用及尺寸 ???????????????? 23 攪拌功率的計(jì)算 ???????????????? ?? 23 夾套傳熱面積的計(jì)算與核算 ????????????? ??? 23 被攪拌液體側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù) ???????????? 23 夾套冷卻水對(duì)流傳熱系數(shù) ????????????? ? 24 夾套傳熱面積 ????????????? ?????? ? 25 反應(yīng)釜的主要技術(shù)特性匯總 ???????????? ???? 26 2．冷凝器的設(shè)計(jì)與選型 ???????????????? ????? 27 選擇換熱器的類型 ???????????????? ???? 28 流動(dòng)空間及流速的確定 ???????????????? ?? 28 傳熱面積的確定 ???????????????? ????? 28 冷凝器工藝尺寸的計(jì)算 ?????????????????? 29 管子數(shù) n的確定 ??????????????????? 29 管子的排列方式，管間距的確定 ???????? ???? 30 殼體直徑的確定 ????????????? ?????? 30 折流板 ??????????????? ??????? 30 接管 ??????????????? ???????? 30 ??????????????????????? ? 31 換熱器封頭的確定 ???????????????? ???? 31 容器法蘭的選擇 ???????????????? ????? 31 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) ???????????????? ???????? 31 支座 ???????????????? ?????????? 31 冷凝器設(shè)計(jì)匯總 ???????????????? ????? 31 五． 環(huán)境保護(hù)與勞動(dòng)安全 .......................................... 32 1． DOP 三廢處理 ............................................... 32 安全生產(chǎn) ................................................ 33 六． 設(shè)計(jì)結(jié)果評(píng)析與總結(jié) ........................................... 34 致謝 ............................................................. 35 參考文獻(xiàn) ........................................................ ...........................................................35 附圖 1． 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 2． 主要生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸圖 3． 換熱器結(jié)構(gòu)示意圖 4． 生產(chǎn)車間的設(shè)備配置 布置 圖 5． DOP 廠房總布置圖 一．總論 1．概述 增塑劑 DOP的性質(zhì) DOP 化學(xué)名為 鄰苯二甲酸二辛酯 ，是一個(gè)帶有支鏈的側(cè)鏈醇酯， 無(wú)色油狀液體，有特殊氣味。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)論證、工藝計(jì)算及設(shè)備設(shè)計(jì)選型 ，附有帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，主要生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸圖， 生產(chǎn)車間的設(shè)備配置圖。經(jīng)過(guò)分析比較各種生產(chǎn)原料、合成工藝后，本設(shè)計(jì)工藝流程是采用串聯(lián)多釜反應(yīng)器連續(xù)酯化技術(shù)，催化劑 是采用氧化鋁與辛酸亞錫以 1： 1比例復(fù)配催化劑年產(chǎn) 8萬(wàn)噸 鄰苯二甲酸二辛酯 ，以滿足國(guó)內(nèi)需求。海南大學(xué)材料與化工學(xué)院 化工課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 題 目： 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸鄰苯二甲酸二辛酯（ DOP） 生產(chǎn)車間初步工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào) : 20200124071 姓 名： 張波 設(shè)計(jì)小組： 鄒志明 葛敬輝 張宇博 李仲夷 年 級(jí)： 2020 級(jí) 學(xué) 院： 材料與化工學(xué)院 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 指導(dǎo)教師： 張 德 娜 完成日期： 2020 年 6 月 19 日 摘要 鄰苯二甲酸二辛酯 ,簡(jiǎn)稱 DOP。分 子 式： C24H38O4 是重要的通用型增塑劑， 是目前國(guó)內(nèi)外用量最大的增塑劑之一，廣泛用于橡膠、塑料和醫(yī)藥工業(yè)用途廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。 本設(shè)計(jì)遵循“技術(shù)成熟，工藝先進(jìn)、設(shè)備配置科學(xué)、環(huán)保安全、經(jīng)濟(jì)效益”等原則，在比較國(guó)內(nèi)外各種先進(jìn)生產(chǎn)方法、工藝流程和設(shè)備配置基礎(chǔ)上，選用是從苯酐和異辛醇出發(fā)經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)、脫醇、精制得到產(chǎn)品的工藝路線生產(chǎn) 鄰苯二甲酸二辛酯 。最后部分考慮環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)安全，以達(dá)到減少“三廢”排放，加強(qiáng)“三廢”治理，確保 安全生產(chǎn)，消除并盡可能減少工廠生產(chǎn)對(duì)職工的傷害。 比重 (20/20 ),熔點(diǎn) 55 ，沸點(diǎn) 370 （常壓），不溶于水，溶于乙醇、乙醚、礦物油等大多數(shù)有機(jī)溶劑。 產(chǎn)品用途 鄰苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑劑，主要用于聚氯乙烯樹(shù)脂的加工，還可用于化纖樹(shù)脂、醋酸樹(shù)脂、 ABS 樹(shù)脂及橡膠等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散劑等。用其增塑的 PVC 可用于制造人造革、農(nóng)用薄膜、包裝材料、電纜等。 品級(jí) DOP，主要用于生產(chǎn)食品包裝材料。 主要用途： DOP 是通用型增塑劑，主要用于聚氯乙烯脂的加工、還可用于化地樹(shù)脂、醋酸樹(shù)脂、 ABS 樹(shù)脂及橡膠等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散劑等、DOP 增塑的 PVC 可用于制造人造革、農(nóng)用薄膜、包裝材料、電纜等。常與鄰苯二甲酸二乙酯配合用于醋酸纖維素的薄膜、清漆、透明紙和模塑粉等制作中。亦可用作丁腈膠的增 塑劑?？梢宰鳛轷ソ粨Q法生產(chǎn)鄰苯二甲酸二環(huán)己酯和鄰苯二甲酸高碳醇酯以及其他有機(jī)合成的原料。 據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，近年來(lái)國(guó)外增塑劑生產(chǎn)能力超過(guò)了 6400kt／ a，國(guó)內(nèi)增塑劑需求增長(zhǎng)率為 8％左右，產(chǎn)品具有質(zhì)量高、品種多、環(huán)境污染少的特點(diǎn)。 DOP 的市場(chǎng)需求 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，增塑劑作為基礎(chǔ)化工合成材料助劑的市場(chǎng)需求量將大幅提高。但 由于鄰苯二甲酸二異壬酯 (DINP)在某些應(yīng)用領(lǐng)域的性能超過(guò)了 DOP，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)，全球 DOP 市場(chǎng)將面臨DINP 的挑戰(zhàn)。 2．設(shè)計(jì)的目的和意義 通過(guò)本課程設(shè)計(jì)力求達(dá)到以下 目的和意義： （ 1）在學(xué)習(xí)掌握所學(xué)的化學(xué)工藝學(xué)、化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)、化工原理等課程的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用這些知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及協(xié)作攻關(guān)的能力，訓(xùn)練我們使用文獻(xiàn)資料和進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、運(yùn)算的能力，提高文字和語(yǔ)言表達(dá)能力，為以后的學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）打下基礎(chǔ)。 3．項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)和原則 設(shè)計(jì)依據(jù) 本化工課程設(shè)計(jì)，以設(shè) 計(jì)任務(wù)書為基礎(chǔ)，綜合文獻(xiàn)檢索、資料收集，綜合分析