年产10万吨聚碳酸酯化工厂初步设计说明书_可行性论证报告word文档

来自蒸馏釜釜底的有机相先进入换热器中，冷却到，然后进入精馏塔，塔顶出苯碳酰氯，塔底出简聚体和催化剂。

工艺设计损失率原料厂外运输损失率原料厂外运输损失率产品厂里储运损失率产率工艺计算物料衡算物料衡算的原理方法步骤原理对于连续稳定过程，物料衡算的方程是出即初始输入量最终输出量对不连续过程，物料衡算的方程为出累积即初始输入量生成输入量最终输出量消耗量方法本设计属于连续反应，采用第种计算方法步骤年产万吨聚碳酸酯化工厂设计收集数据原理，产品规格｡过程单位时间的物流量｡有关消耗定额｡④有关转化率选择性单程收率｡画物料流程图，确定衡算对象，根据题目要求它可以是总物料个组分个元素等确定衡算范围根据题目要求它可以是个系统个车间个设备等个设备的局部等确定衡算基准根据题目要求它可以是单位质量单位时间等列出输入输出物料平衡表物料衡算过程收集数据表原料性质原料名称密度摩尔质量沸点含量比热容光气二氯甲烷双酚氢氧化钠确定单位时间内物流量年工作天数选择不连续工作制度其中对于工厂，星期六照常上班，故只有星期天休息，年周共天，再加上劳动节天，元旦天，国庆节天，春节天设备大中小修及正常检修总天数，反应釜取天年｡设备加工不同物料时的换料时间不计｡故年工作天数聚碳酸酯日产量由已知消耗定额以每吨产品计消耗定额是指生产每吨合格产品需要的原料辅料及试剂等的消耗量｡陕西科技大学毕业设计说明书表消耗定额光气二氯甲烷双酚氢氧化钠水原料日净耗量光气二氯甲烷双酚氢氧化钠原料年净耗量光气二氯甲烷双酚氢氧化钠原料厂内贮存运输损失率为，则聚碳酸酯工厂的原料年入厂量光气二氯甲烷双酚氢氧化钠又原料厂外运输损失率为，则皮革鞣剂工厂的原料年外购量光气二氯甲烷双酚氢氧化钠衡算结果年产万吨聚碳酸酯化工厂设计表物料衡算览表原料消耗定额转化率单程收率日净耗量原料年净耗量损失率厂内年储量年订货量光气二氯甲烷双酚合成聚碳酸酯生产流程图确定衡算范围，并进行深入计算双酚钠盐合成釜每小时进料量为双酚氢氧化钠苯酚亚硫酸氢钠水每小时出料量为双酚钠盐氢氧化钠苯酚亚硫酸钠水合计每小时进料量为每小时出料量为光气釜每小时进料量为双酚钠盐光气二氯甲烷苯酚陕西科技大学毕业设计说明书亚硫酸钠氢氧化钠水每小时出料量为二氯甲烷光气亚硫酸钠氢氧化钠简聚体氯化钠苯酰氯水合计每小时进料量为每小时出料量为缩聚釜每小时进料量为三乙胺简聚体二氯甲烷氢氧化钠苯酰氯水每小时出料量为三乙胺聚碳酸酯简聚体苯酰氯二氯甲烷氢氧化钠氯化钠水合计每小时进料量为每小时出料量为④蒸馏釜年产万吨聚碳酸酯化工厂设计每小时进料量为催化剂简聚体苯酰氯二氯甲烷丙酮聚碳酸酯每小时出料量为催化剂简聚体苯酰氯二氯甲烷丙酮聚碳酸酯合计每小时进料量为每小时出料量为列出输入输出物料衡算平衡表双酚钠盐合成釜表物料衡算览表名称进料出料双酚氢氧化钠苯酚亚硫酸氢钠双酚钠盐亚硫酸钠水陕西科技大学毕业设计说明书光气反应釜表物料衡算览表名称进料出料双酚钠盐光气二氯甲烷苯酚亚硫酸钠氢氧化钠简聚体苯酰氯氯化钠水缩聚反应釜表物料衡算览表名称进料出料催化剂简聚体氢氧化钠二氯甲烷苯酰氯聚碳酸酯氯化钠水年产万吨聚碳酸酯化工厂设计蒸馏釜表物料衡算览表名称进料出料催化剂简聚体苯酰氯二氯甲烷聚碳酸酯丙酮热量衡算计算的基本原理化工生产过程往往伴随着能量的变化，尤其是反应过程，为维持在定温度下进行反应，常有热量的加入或放出。

因此能量衡算也是化工设计中及其重要的组成部分，能量衡算是以热力学第定律为依据，能量是热能电能化学能动能辐射能的总称。

化工生产中最常用的能量形式为热能，故化工设计中经常把能量计算称为热量计算。

通过热量衡算可确定传热设备的热负荷，以此为设计传热型设备的形式尺寸传热面积等并为反应器结晶器塔式设备输送设备压缩系统分离及各种仪表等提供参数，以确定单位产品的能量消耗指标同时也为非工艺专业热工电给水冷暖设计停工设计条件做准备。

热量计算与设备计算的关系非常密切，因此经常将热量放在设备工艺计算内同时进行。

般在物料计算后先粗算个过程的设备台数大小，设定个基本形式和传热形式，然后进行该设备的热量计算，如热量计算的结果与设备形式大小有矛盾，则必须重新设计设备的大小和形式或加上适当的附件，以使设备既能满足物料衡算的要求又能满足热量衡算的要求。

能量衡算的基本方程式根据热力学第定律，能量衡算方程式的般形式为式中，体系总能量变化体系从环境中吸收的能量环境对体系所做的功陕西科技大学毕业设计说明书在热量衡算中，如果无轴功条件下，进入系统加热量与离开系统的热量应平衡，即在实际中对传热设备的热量衡算可表示为出进其中所处理的物料带入设备的热量换热剂与设备和物料传递的热量符号规定加热剂加入热量为，冷却剂吸收热量为化学反应热符号规定过程放热为，过程吸热为离开设备物料带走的热量设备消耗热量设备向周围散失的热量，又称热损失二热量衡算双酚钠盐合成釜进料温度与出料温度表物料衡算览表进料介质温度出料介质温度氢氧化钠双酚钠盐亚硫酸氢钠氢氧化钠苯酚苯酚双酚亚硫酸钠水反应式为由于各种物料都是在常温下加入，所以根据化学反应方程可求得化学反应热，所以在衡算过程中对于主反应双酚反应需要吸收的热量副反应亚硫酸氢钠反应需要放出的热量所以对于所有的化学反应热年产万吨聚碳酸酯化工厂设计则由后面光气反应釜的设备计算得热损失取总热量的所以由代如有关数据得需采用夹套进行换热，采用冷冻盐水冷却进口温度出口温度介质用量光气反应釜进料温度与出料温度表物料衡算览表进料介质温度出料介质温度光气光气二氯甲烷简聚体苯酚二氯甲烷双酚钠盐氢氧化钠亚硫酸钠苯酰氯氢氧化钠氯化钠水水反应式为陕西科技大学毕业设计说明书反应的标准生成焓所以反应放热为由后面的设备计算知设备的质量热损失取总热量的所以所以由代入有关数据得需采用夹套进行换热，采用换热进口温度出口温度介质用量年产万吨聚碳酸酯化工厂设计工艺计算与设备选型塔的工艺与选型Ⅰ计算依据塔进出物料流量组成表物料组成名称进料出料二氯甲烷丙酮Ⅱ对进行物料衡算要求本精馏塔的釜残液中二氯甲烷的量不高于，塔顶馏出液中二氯甲烷的回收滤为。

由塔顶易挥发组分回收率塔底南挥发组分回收率进料组成釜残液组成原料液平均摩尔质量原料液流量陕西科技大学毕业设计说明书由于所以全塔物料衡算则最小回流比的计算二氯甲烷和丙酮的饱和蒸汽压二氯甲烷和丙酮的饱和蒸汽压可根据方程求算，即式中物系温度，饱和蒸汽压，常数其中丙酮的常数二氯甲烷的常数塔内操作压力表塔内操作压力组分饱和蒸汽压塔顶进料塔底丙酮二氯甲烷平均相对挥发度为塔顶进料塔底全塔平均相对挥发度年产万吨聚碳酸酯化工厂设计最小回流比取操作回流比全塔理论塔板数最小理论塔板数采用芬克斯方程计算理论塔板数采用李德公式计算式中上式适用条件为则所以陕西科技大学毕业设计说明书不包括再沸器按标准圆整为不包括再沸器精馏段理论塔板数最小理论塔板数采用芬克斯方程计算理论塔板数采用李德公式计算式中上式适用条件为则年产万吨聚碳酸酯化工厂设计所以不包括再沸器按标准圆整为不包括再沸器板效率及实际塔板数在已知条件下的全塔效率可以由下式进行计算由全塔效率式中全塔效率理论版层数实际板层数塔板效率由奥康奈尔，关联方程计算式中塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度塔顶与塔底平均温度下的液相粘度加料位置由精馏塔的计算可知，精馏塔的加料板位于从塔顶往下数的第块塔板。

塔和塔板主要工艺尺寸计算塔高根据给定的分离任务，由理论塔板数计算塔的有效接触段高度。

式中塔高陕西科技大学毕业设计说明书塔内所需的理论板层数总板效率塔板间距采用较大的板间距可以允许有较高的空塔气速，而不至于产生严重的雾沫夹带现象，塔径虽可以小些，但塔高要增加，取板间距，板上清夜层高度则塔径根据圆管内的流量公式，可以写出塔径与气体流量及空塔气速的关系，即式中塔径塔内气体流量空塔气速，即空塔计算的气体线速度，。

塔径的计算关键在于确定适宜的空塔汽速，有式中极限空塔汽速负荷系数液相密度汽相密度，。

负荷系数的值取决于阻力系数及液滴直径，可以由使密斯负荷关联图查得。

首先，取塔板液上层高度为，则精馏段操作压力常压操作温度物质的物性气态密度液体密度表面张力液相负荷气相负荷由化工手册查得粘度平均相对挥发度利用公式年产万吨聚碳酸酯化工厂设计代入数值由图查得又利用公式代入数值，得塔板允许有效空塔气相速度以截面积扣除降液管面积计算的速度代入数值表观空塔气相速度按全塔截面计初估塔径圆整得溢流装置采用形流弓形降液管平形受液盘及平形流堰，计算如下。

Ⅰ溢流堰长取堰长为，即Ⅱ出口堰高由，，查图得为所以，则，Ⅲ降液管宽度降液管面积由，查图得，故，陕西科技大学毕业设计说明书液体在降液管中停留的时间大于，符合要求Ⅳ降液管底隙高度取液体通过降液管底隙的流速为依公式计算降液管底隙高度塔板布置Ⅰ取边缘区宽度安定区宽度Ⅱ开孔区面积其中代入数值得筛孔数与开孔率取筛孔的孔径为，正三角形排列，不锈钢的板厚为，取，故，孔中心距塔板上开孔区开孔率，即年产万吨聚碳酸酯化工厂设计每层塔板上的开孔面积为气体通过筛孔的汽速塔板负荷性能方程雾沫夹带线根据的经验式式中近似取故取雾沫夹带极限值为液气，已知，，并将代入经验式，得整理得液泛线陕西科技大学毕业设计说明书为防止液泛，降液管内的清夜层高度应为式中故近似取，，则因为由得为，其中