【正文】 帕 年無霜期 233 天 相對濕度 西安屬于暖溫帶半濕潤的季風(fēng)氣候區(qū)，雨量適中，四季分明，全年七月份平均為60%，月平均為 45%。 降雨量年降水量平均為 毫米~ 毫米。年平均濕度為 %。年平均降雪日為 天。 風(fēng)玫瑰圖年平均風(fēng)速 m/s，全年盛行風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。西安市風(fēng)玫瑰圖：13 / 573 車間布置設(shè)計(jì) 車間布置設(shè)計(jì)的意義車間布置設(shè)計(jì)是工廠設(shè)計(jì)中重要環(huán)節(jié)，竟要符合工藝要求，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用，合理布局。車間布局直接影響到項(xiàng)目建設(shè)的投資，建設(shè)后的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，設(shè)備維修安全，以及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成。 車間布置設(shè)計(jì)的原則及方法車間布置設(shè)計(jì)的原則：（1）車間平面布置首先必須適合全廠總平面布置的要求，應(yīng)盡可能使各車間的平面布置在總體上達(dá)到協(xié)調(diào)，整齊，緊湊，美觀，相互融合，渾為一體，（2）從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度地滿足生產(chǎn)，既要符合流程，滿足生產(chǎn)，便于管理，便于運(yùn)輸，利于設(shè)備的安裝和維修。（3）生產(chǎn)要安全，既要全面妥善的解決防火，防爆，防毒，防腐，衛(wèi)生等方面的問題，符合國家的有關(guān)規(guī)定。（4）要考慮將來擴(kuò)建及增建的余地，為今后生產(chǎn)發(fā)展，品種改革，技術(shù)改造提供方便。車間布置設(shè)計(jì)的基本依據(jù)：在進(jìn)行工藝設(shè)備布置時(shí)應(yīng)注意：第一，符合生產(chǎn)工藝要求。做到流程通暢，生產(chǎn)連續(xù)正常。第二，符合設(shè)備安裝檢修要求。要考慮設(shè)備的安裝、檢修和拆卸的可能及其方式方法。第三，符合安全要求。要?jiǎng)?chuàng)造良好的工作條件和環(huán)境。保證操作者的人身安全和生產(chǎn)正常運(yùn)行。 常用的設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定：a．建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GBJI687(2022 修訂版)；b．化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定HG2057195；c．工業(yè)企業(yè)廠界噪音標(biāo)準(zhǔn)GB234890d．爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)定GB5005892。 車間布置設(shè)計(jì)與評述 關(guān)于平面布置方案工廠車間布置方案一般有長方形型，L 型，T 型等數(shù)種。其中以長方形布置采用最多，長方形布置的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，節(jié)約用地，有利于設(shè)備擺列，縮短管道，便于安排交通和出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面有利于今后發(fā)展。長方形布置適用于中小型車間。 關(guān)于廠房形式（1）廠房形式：集中式或分散式廠房：一般的輕化工工廠，由于生產(chǎn)規(guī)模限制，車間各工段聯(lián)系頻繁，生產(chǎn)特點(diǎn)無顯著差異，在符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的前提下，結(jié)合建廠地區(qū)的具體情況，可采用集中布置，生產(chǎn)規(guī)模較大，車間中各工段的生產(chǎn)特點(diǎn)有顯著差異，集中布置不利于生產(chǎn)管理和安全生產(chǎn)是時(shí)，要考慮分散布置。本廠生產(chǎn)規(guī)模中等，采用集中式廠房。單層或多層廠房：一般情況下多層廠房占地少，但造價(jià)高，單層廠房占地多，但造價(jià) 低，在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)不同的工藝流程及其采用的設(shè)備以及場地的條件，對廠房提出不同的要求。本廠根據(jù)生產(chǎn)流程以及設(shè)備的限制，設(shè)計(jì)成二層廠房。（2）關(guān)于廠房的層高：工廠廠房高低取決于設(shè)備的高低，安裝的位置以及安全生產(chǎn)等條件，廠房層高應(yīng)符合建筑模數(shù)制的要求，即 的倍數(shù)，一般工廠廠房的層高為 4~6m,采用框架或混合結(jié)構(gòu)的多層廠房，層高多采用 、6m，最低不得低于 。本廠根據(jù)生產(chǎn)需要，采用 6m 的層高。（3）關(guān)于廠房柱網(wǎng)和廠房寬度：a．廠房柱網(wǎng)：廠房柱網(wǎng)車間布置的設(shè)計(jì)有密切關(guān)系，就一般而言，跨距大小，層高都15 / 57會有變化，一般化工工廠多層廠房常采用 6*6m 的柱網(wǎng)，因?yàn)檫@樣的跨度較經(jīng)濟(jì)。本廠設(shè)計(jì)為 6*6m 的柱網(wǎng)。b．廠房寬度：廠方寬度一般由以下幾個(gè)方面所決定：各工藝設(shè)備所占廠房寬度之和，各工藝設(shè)備沿廠房寬度方向間距之和，廠房內(nèi)縱向通道之和及縱墻厚度，對多層廠房來說，由于受到自然采光和通風(fēng)的限制，其總寬度一般不超過 24m，單層廠房的總寬度不宜超過 30m，一般車間的寬度常為 2~3 跨。 車間設(shè)備布置（1）保證工藝流程的暢通，既保證工藝流程在水平方向和豎直方向的連續(xù)性，以利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。應(yīng)充分利用高位差布置有壓差的設(shè)備主要設(shè)備如反應(yīng)器布置在中層，貯槽布置在底層。相同的設(shè)備或同類的設(shè)備應(yīng)盡可能布置在一起，如熱交換器、泵。（2）考慮合適的設(shè)備間距，設(shè)備間距過大，會增大建筑面積，拉長管道，從而增加建筑和管道的投資，同時(shí)操作和管理都不方便，設(shè)備間距過小，雖可節(jié)省占地和投資，但會帶來操作，安裝和維修的困難。（3）滿足生產(chǎn)方便操作，如彼此相連續(xù)的各工序的設(shè)備，應(yīng)盡量配置靠近些，以縮短聯(lián)系他們之間的輸送線，設(shè)備之間盡可能達(dá)到自動(dòng)流送物流，這樣可減少輸送設(shè)備。（4）滿足安裝檢修，拆卸的要求，一般廠房大門的寬度要比所需要過的設(shè)備寬度達(dá) 左右，對二層樓或更高時(shí)的情況，一般應(yīng)在樓板上設(shè)置吊裝孔。 本廠廠房大門寬度設(shè)計(jì)為 。（5）考慮運(yùn)輸通道，如每排設(shè)備至少一側(cè)要留有通道，大的室內(nèi)設(shè)備在底層還要留有移出通道，并接近大門布置，通道的寬窄取決于運(yùn)輸工具，運(yùn)輸物件的外形尺寸及人流，貨流通過量。（6）考慮物料的防火、防爆、防毒及噪音。噪音大的設(shè)備宜采用封閉的隔絕。對方熱量大、有毒的工段，在室內(nèi)應(yīng)設(shè)置送風(fēng)設(shè)備，以滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。（7）有劇烈震動(dòng)的設(shè)備應(yīng)布置在廠房的底層，其操作臺和基礎(chǔ)不得與建筑物的柱墻相連。（8）在廠房大門以及樓梯旁布置設(shè)備時(shí)要求不影響開門并確保人出入通暢。 車間輔助室和生活室布置（1）生產(chǎn)規(guī)模不大的車間，多是將輔助室、生活室集中布置在車間中的一個(gè)區(qū)域內(nèi)。（2）生活室中的辦公室、化驗(yàn)室、休息室已布置在南面房間，更衣室、廁所可布置在廠房的北面。（3）有毒的或者對衛(wèi)生方面有特殊要求的工段必須設(shè)置專用的浴室。 工藝流程設(shè)計(jì) 工藝流程設(shè)計(jì)的重要性（1）工藝流程設(shè)計(jì)是工廠設(shè)計(jì)最主要的內(nèi)容。工藝流程設(shè)計(jì)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。（2）工藝流程設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的核心。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，設(shè)備選型、工藝計(jì)算設(shè)備布置等工作都與工藝設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，只有工藝流程確定后，其他工作才可以展開。 工藝流程設(shè)計(jì)的原則（1）先進(jìn)性工藝流程的首要條件是技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。技術(shù)上有盡可能先進(jìn)才可能有較大的競爭力。經(jīng)濟(jì)上主要考慮技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良，原材料及能耗少，成本低，生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量好。（2）可靠性可靠性指所選的工藝路線是否成熟可靠。要防止只考慮先進(jìn)性，而忽視裝置的可靠性。所設(shè)計(jì)的工藝流程必須可靠即經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)小試、中試，證明技術(shù)是成熟的，生產(chǎn)安全可靠，才可以設(shè)計(jì)選用。（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)。因?yàn)閲獾募夹g(shù)往往價(jià)格較高，技術(shù)保密性強(qiáng)，沒有實(shí)用價(jià)值。所以，結(jié)合實(shí)際，選擇自己易于掌握和改進(jìn)的技術(shù)要方便、實(shí)用。 車間生產(chǎn)綜合敘述 車間概況及特點(diǎn)本車間年生產(chǎn) 6 萬噸成品三聚氰胺，采用以位流化尾氣床載氣，熔融尿素為原料，在催化劑 Al2O3—SiO2 催化下，生成三聚氰胺的氣體淬冷法。（1）采用流化床反應(yīng)器，使傳質(zhì)、傳熱效率提高，使用霧化加料方式是反應(yīng)器溫度穩(wěn)定，達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。17 / 57（2）采用氣相淬冷法，溫度嚴(yán)格控制在三聚氰胺凝固點(diǎn)以下，實(shí)現(xiàn)連續(xù)出料（3）設(shè)置尾氣吸收塔，可制成甲胺溶液，可送至尿素工段合成尿素，提高經(jīng)濟(jì)效益。 工作制度正常工作日采用四班三運(yùn)轉(zhuǎn)，法定假日和星期假日采用輪換倒班制度，連續(xù)工作制：工作日=365 —設(shè)備維修日 =365－ 65 =300(天) 成品主要技術(shù)規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指標(biāo)（國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T95671997）指標(biāo)名稱 優(yōu)等品 一等品外觀 白色粉塵，無外來雜質(zhì)純度 %　　 　≥ 水分 %　　 　≤ PH 值 PH 值甲醛水溶解試驗(yàn)：色度（Hazen）單位 鉑一鈷色號，度 ≤2030濁度（高嶺土濁度，度）　 ≤20 30 工藝設(shè)計(jì) 三聚氰胺生產(chǎn)流程敘述生產(chǎn)流程包括 7 個(gè)系統(tǒng)：熔鹽系統(tǒng)、尿素洗滌系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、熱氣過濾系統(tǒng)、反應(yīng)氣體的淬冷、分理系統(tǒng)、尾氣吸收系統(tǒng)（1）熔鹽系統(tǒng)： 在三聚氰胺反應(yīng)器中，尿素生成三聚氰胺所需的熱量由熔鹽系統(tǒng)供給。熔鹽由熔鹽泵送至熔鹽加熱爐的盤管內(nèi)，由燃料燃燒將其加熱到 445℃，然后送進(jìn)三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有熔鹽加熱管，熔鹽從盤管內(nèi)流過時(shí)給關(guān)外的催化劑供熱，提供尿素生成三聚氰胺所需的熱量。進(jìn)行換熱后的熔鹽的溫度約為 405℃，此后熔鹽流回熔鹽槽，再由熔鹽泵循環(huán)回熔鹽加熱爐。（2）尿素洗滌系統(tǒng)： 固體原料尿素用風(fēng)扇輸送至尿素速融洗滌塔，尿素被快速加熱熔化，然后通過泵將尿素送至反應(yīng)器，作為反應(yīng)原料。（3）反應(yīng)系統(tǒng)： 尿素通過設(shè)在三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)的噴嘴噴射到流化床內(nèi)，尿素噴嘴由中心管和夾套管構(gòu)成，尿素由中心管噴出，而夾套管通入霧化氣體，使進(jìn)入反應(yīng)器的液態(tài)尿素霧化，提到生產(chǎn)率。流化床反應(yīng)氣的載氣為 NH3 和 CO2 ，NH 3 和 CO2 來自尾氣吸收系統(tǒng)，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離，由尿素洗滌塔冷卻至 140℃，進(jìn)入反應(yīng)器。 流化床反應(yīng)器內(nèi)的催化劑為 SiO2Al2O3，載氣為 NH3 和 CO2。為了使反應(yīng)后的氣態(tài)混合物帶出的催化劑降到最低，在反應(yīng)器的頂部出口管設(shè)置三個(gè)高效率的旋風(fēng)分離機(jī)，反應(yīng)后的氣態(tài)混合物從反應(yīng)器的頂部出來。(4) 熱氣過濾系統(tǒng) : 反應(yīng)后的氣體進(jìn)入熱氣過濾系統(tǒng)之前，通過一個(gè)冷卻系統(tǒng)將溫度降至 320℃，降溫的目的是要使三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)的副產(chǎn)物（密勒胺）凝結(jié)成固態(tài)，而 320℃時(shí)三聚氰胺仍為氣態(tài)。這樣讓氣體通過熱氣過濾器（S101） ，副產(chǎn)物以及從反應(yīng)器帶出的少量催化劑就被過濾下來，得到純凈的反應(yīng)氣體。(5) 反應(yīng)氣體的淬冷和捕集從熱氣過濾器出來的純凈反應(yīng)氣體進(jìn)入到氣體淬冷器（106）頂部，在其中于 140℃的氨和二氧化碳混合氣體接觸，反應(yīng)氣體迅速降至 210℃，三聚氰胺由氣體直接凝結(jié)成固體，然后隨著混合氣體一起從氣體淬冷器底部出來，在進(jìn)入到旋風(fēng)分離器（S102） 。 通過旋風(fēng)分離器的分離，210℃的混合氣體從旋風(fēng)分離器頂部出來，又熱氣風(fēng)機(jī)將一部分混合氣體作為冷卻氣體打到氣體淬冷器循環(huán)使用，另一部分混合氣體通過換熱器將進(jìn)入反應(yīng)器的載氣加熱到 140℃，然后進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng)。從尾氣分離器分離出來的固體，在底部有出料器排出，經(jīng)氣流輸送到成品貯斗。(6) 尾氣吸收系統(tǒng) 從熱氣風(fēng)機(jī)出來的一部分氣體送到尾氣吸收塔，用水吸收氣相中的 CO2 和 NH3，被吸收下來的 CO2 和 NH3 在底部成為甲胺溶液，用泵輸送到尿素工段。送入三聚氰胺反應(yīng)器流化床底部作為流化氣體。19 / 576(NH2)COC6HO6 +NH3 +CO2 R101 塔的工藝計(jì)算（1）物料衡算小時(shí)生產(chǎn)能力：按年生產(chǎn)工作日 300 天，損失率為 3%，三聚氰胺小時(shí)生產(chǎn)量為：㎏∕??）－（根據(jù)反應(yīng)式： 1kg 三聚氰胺的轉(zhuǎn)化率為 %，尿素每小時(shí)供給量為： =26678㎏/h 8591載氣供給量一般為原料尿素質(zhì)量的 倍：載氣質(zhì)量流量為： 26678=40017㎏/h載氣來自尾氣故 CO2 與 NH3 的比例為: CO2 : NH3= : 則反應(yīng)器出口中 NH3 的質(zhì)量流量為： 40017 =17427㎏/h+出口中 CO2 的質(zhì)量流量為： 4001717427=22590㎏/h反應(yīng)產(chǎn)生的 NH3 的質(zhì)量流量為： 26678 =7756㎏/h反應(yīng)產(chǎn)生的 CO2 的質(zhì)量流量為： 26678 =9794㎏/h 須補(bǔ)充的 NH3 的質(zhì)量流量為： 174277756=9671㎏/h 須補(bǔ)充的 CO2 的質(zhì)量流量為： 225909794=12796㎏/h催化劑采用 γ－Al 2O3，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，投料負(fù)荷為 65～85g/ hkg，反應(yīng)器負(fù)荷為 40%左右，則實(shí)際負(fù)荷為：=66695g/h㎏投料負(fù)荷取 65 g/hkg，則催化劑用量為：=1191㎏/h6669565每生產(chǎn)一噸三聚氰胺消耗催化劑 5～10kg，催化劑消耗量為：8591=㎏/h副產(chǎn)物主要為嘧勒胺、縮二脲、三聚氰胺的共聚物蜜伯胺等，每生產(chǎn)一噸三聚氰胺約產(chǎn)生 10kg 的有機(jī)物，則副產(chǎn)物產(chǎn)量為：8591=㎏/h（2）熱量衡算反應(yīng)器進(jìn)口溫度：140℃(NH3)，138℃(尿素) ，出口溫度為 390℃。反應(yīng)溫度 390℃。操作壓力：常壓假設(shè)以下熱力學(xué)途徑：T1 物料 390℃ 反應(yīng)后物料25℃ 物料 25℃ 反應(yīng)后物料△H 1△H△H 2△H 3 )13825()1405(, ?????pmpmnCC平均熱容： o39。o2根據(jù)氣體熱容公式： 320dTcbap??NH3 的平均熱容：查化工手冊得 NH3 的 a=、b=10 c=10 6，d= 10 9。將 T1=，T 2= 代入： )()(