2023-毕业设计说明书格式

1、目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc232178527第1章引言 PAGEREF _Toc232178527 h 1HYPERLINK l _Toc232178528第2章乌洛托品的概况 PAGEREF _Toc232178528 h 2HYPERLINK l _Toc2321785292.1乌洛托品的性质 PAGEREF _Toc232178529 h 2HYPERLINK l _Toc2321785302.2乌洛托品的生产工艺与行业现状 PAGEREF _Toc232178530 h 3HYPERLINK l _Toc2321785312.3工艺设计思想

2、PAGEREF _Toc232178531 h 3HYPERLINK l _Toc2321785322.4工艺设计任务书 PAGEREF _Toc232178532 h 4HYPERLINK l _Toc232178533第3章工艺流程设计与工艺流程 PAGEREF _Toc232178533 h 6HYPERLINK l _Toc2321785343.1合成路线 PAGEREF _Toc232178534 h 6HYPERLINK l _Toc2321785353.2工艺设计 PAGEREF _Toc232178535 h 6HYPERLINK l _Toc2321785363.3工艺流程图

3、 PAGEREF _Toc232178536 h 6HYPERLINK l _Toc232178537第4章物料衡算 PAGEREF _Toc232178537 h 6HYPERLINK l _Toc2321785384.1 物料衡算依据 PAGEREF _Toc232178538 h 6HYPERLINK l _Toc2321785394.2局部生产原料的性质 PAGEREF _Toc232178539 h 7HYPERLINK l _Toc2321785404.3物料衡算 PAGEREF _Toc232178540 h 7HYPERLINK l _Toc232178541反响岗位 PAGE

4、REF _Toc232178541 h 7HYPERLINK l _Toc232178542浓缩岗位 PAGEREF _Toc232178542 h 8HYPERLINK l _Toc232178543结晶、离心岗位 PAGEREF _Toc232178543 h 9HYPERLINK l _Toc232178544枯燥岗位 PAGEREF _Toc232178544 h 10HYPERLINK l _Toc232178545第5章能量衡算 PAGEREF _Toc232178545 h 11HYPERLINK l _Toc2321785465.1 热量衡算目的 PAGEREF _Toc232

5、178546 h 11HYPERLINK l _Toc2321785475.2 热量衡算依据 PAGEREF _Toc232178547 h 11HYPERLINK l _Toc2321785485.3 热量衡算根底数据的计算和查取 PAGEREF _Toc232178548 h 12HYPERLINK l _Toc232178549比热容的计算 PAGEREF _Toc232178549 h 12HYPERLINK l _Toc2321785505.3.2 状态热的计算 PAGEREF _Toc232178550 h 13HYPERLINK l _Toc2321785515.3.3 化学反响

6、热的计算 PAGEREF _Toc232178551 h 14HYPERLINK l _Toc2321785525.4热量衡算 PAGEREF _Toc232178552 h 16HYPERLINK l _Toc232178553反响过程的热量衡算 PAGEREF _Toc232178553 h 16HYPERLINK l _Toc232178554浓缩过程的热量衡算 PAGEREF _Toc232178554 h 19HYPERLINK l _Toc232178555结晶、离心过程的热量衡算 PAGEREF _Toc232178555 h 21HYPERLINK l _Toc23217855

7、65.4.5 产品枯燥岗位的热量衡算 PAGEREF _Toc232178556 h 23HYPERLINK l _Toc232178557第6章设备选型与计算 PAGEREF _Toc232178557 h 26HYPERLINK l _Toc2321785586.1 理论依据 PAGEREF _Toc232178558 h 26HYPERLINK l _Toc2321785596.2 主要设备的选型与计算 PAGEREF _Toc232178559 h 26HYPERLINK l _Toc2321785601加成反响釜 PAGEREF _Toc232178560 h 26HYPERLINK

8、 l _Toc2321785612蒸发罐 PAGEREF _Toc232178561 h 27HYPERLINK l _Toc2321785623乌洛托品贮罐 PAGEREF _Toc232178562 h 28HYPERLINK l _Toc2321785634离心机 PAGEREF _Toc232178563 h 285HYPERLINK l _Toc232178564枯燥器 PAGEREF _Toc232178564 h 29HYPERLINK l _Toc232178565第7章车间布局设计 PAGEREF _Toc232178565 h 30HYPERLINK l _Toc23217

9、85667.1 设计依据 PAGEREF _Toc232178566 h 30HYPERLINK l _Toc2321785677.1.1 常用的设计标准和规定 PAGEREF _Toc232178567 h 30HYPERLINK l _Toc2321785687.1.2 根底资料 PAGEREF _Toc232178568 h 30HYPERLINK l _Toc2321785697.2 车间布置 PAGEREF _Toc232178569 h 30HYPERLINK l _Toc232178570厂房布置 PAGEREF _Toc232178570 h 30HYPERLINK l _To

10、c232178571第8章工艺存在问题与建议 PAGEREF _Toc232178571 h 32HYPERLINK l _Toc232178572结束语 PAGEREF _Toc232178572 h 33HYPERLINK l _Toc232178573参考文献 PAGEREF _Toc232178573 h 34HYPERLINK l _Toc232178574附录 PAGEREF _Toc232178574 h 35HYPERLINK l _Toc232178575附录一生产原料及中间体性质 PAGEREF _Toc232178575 h 35HYPERLINK l _Toc23217

11、8576附录二生产投料量 PAGEREF _Toc232178576 h 35HYPERLINK l _Toc232178577附录三设备一览表 PAGEREF _Toc232178577 h 35HYPERLINK l _Toc232178578附录四加成反响工艺流程图 PAGEREF _Toc232178578 h 36HYPERLINK l _Toc232178579附录五加成反响设备布局图 PAGEREF _Toc232178579 h 36HYPERLINK l _Toc232178580致谢 PAGEREF _Toc232178580 h 373000t/a乌洛托品车间工艺初步设计

12、设计者：指导老师：讲师摘要：本次设计为年产3000吨乌洛托品生产工艺设计。乌洛托品,又名六亚甲基四胺，主要用作树脂和塑料的固化剂、氨基塑料的催化剂和发泡剂、橡胶硫化的促进剂、纺织品的防缩剂等。六亚甲基四胺是有机合成的原料，在医药工业中用来生产氯霉素。六亚甲基四胺可用作泌尿系统的消毒剂，对革兰氏阴性细菌有效。其20%的溶液可用于治疗腋臭、汗脚、体癣等。它与氢氧化钠和苯酚钠混合，可做防毒面具中的光气吸收剂。并用于制造农药杀虫剂。六亚甲基四胺与发烟硝酸作用，可制得爆炸性极强的旋风炸药，简称RDX。六亚甲基四胺还可作为测定铋、铟、锰、钴、钍、铂、锂、铜、铀、铍、碲、溴化物、碘化物等的试剂和色谱分析试剂

13、等。本设计所采用的工艺路线为：由甲醛和氨缩合制得。将甲醛溶液置于反响器中，通氨，在碱性溶液中进行反响，反响温度保持在50-70，料液经冷却进入液膜真空蒸发器，于60-80下蒸发，使其浓度从24%提高到38%-42%关键词：甲醛；乌洛托品；工艺路线；流程；收率A Technology Design For 3000 Tons Urotropine Produced per YearAuthor: Liu WenqingInstructor: Zhang Xiuyun (Lecturer)Abstract: The design for the annual production capacity

14、 of 3000 tons Urotropine production process design. Urotropine, also known as hexamethylenetetramine, mainly used for plastic resin and curing agent, catalyst and amino-plastic foam, rubber vulcanization promoting agent, anti-shrinking agent for textiles. Hexamethylenetetramine is the organic synthe

15、sis of raw materials, used in the pharmaceutical industry in the production of chloramphenicol. Hexamethylenetetramine urinary system can be used as a disinfectant effective against gram-negative bacteria. 20% of the solution can be used for the treatment of armpit odor, sweat feet, such as tinea co

16、rporis. Phenol with sodium hydroxide and sodium mixture of gas masks can be absorbent phosgene. And pesticides used in the manufacture of pesticides. Hexamethylenetetramine nitrate and the role of smoke can be obtained highly explosive whirlwind of explosives, referred to as RDX. Hexamethylenetetram

17、ine can be measured as bismuth, indium, manganese, cobalt, thorium, platinum, lithium, copper, uranium, beryllium, tellurium, bromide, iodide and other reagents and reagents, such as chromatography. Used in the design process route is: from the condensation of formaldehyde and ammonia obtained. Will

18、 be placed in formaldehyde solution reactor, pass ammonia in alkaline solution to the reaction temperature maintained at 50-70 , the cooling liquid into the liquid membrane by a vacuum evaporator, evaporation in the next 60-80 Key words:Formaldehyde; Urotropine; Technolo -gical route；Process；Yiel第1章

19、 引 言乌洛托品，又称六亚甲基四胺，性状为白色结晶粉末或无色有光泽的晶体，几乎无臭味，对皮肤有刺激作用。在空气中燃烧为无色火焰，在263时升华并局部分解。可溶于水、乙醇、氯仿、不溶于乙醚。溶于水六亚甲基四胺主要用作树脂和塑料的固化剂、氨基塑料的催化剂和发泡剂、橡胶硫化的促进剂促进剂H、纺织品的防缩剂等。六亚甲基四胺是有机合成的原料，在医药工业中用来生产氯霉素。六亚甲基四胺可用作泌尿系统的消毒剂，其本身无抗菌作用，内服后遇酸性尿分解产生甲醛而起杀菌作用，用于轻度尿路感染, 对革兰氏阴性细菌有效；其20%的溶液可用于治疗腋臭、汗脚、体癣等。它与氢氧化钠和苯酚钠混合，可做防毒面具中的光气吸收剂。并用

20、于制造农药杀虫剂。六亚甲基四胺与发烟硝酸作用，可制得爆炸性极强的旋风炸药，简称RDX。六亚甲基四胺可作为测定铋、铟、锰、钴、钍、铂、镁产、锂、铜、铀、铍、碲、溴化物、碘化物等的试剂和色谱分析试剂等。另外，乌洛托品还是一种常用的缓蚀剂,用于减缓金属材料的腐蚀。由此可以看出，乌洛托品在工业、医药行业中起着非常重要的作用。本次设计按照设计任务书的要求，依据车间设计的根本理论，经过大量查阅工艺文献、化工工具数，经过一步一步计算而完成，由于时间和知识水平所限，还有就是理论知识和实践经验的欠缺，其中难免有很多瑕疵，希望老师能够给予指正。 设 计 者：刘文清2009第2章 乌洛托品的概况2.1乌洛托品的性质

21、1产品名称：中文名：乌洛托品俗名：四氮六甲环六胺胺仿化学名：六亚甲基四胺英文名：hexamethylenetetramine英文名称2： Urotropine 2化学结构式、分子式及分子量：化学结构式：分子式：分子量：140.183理化性质：外观与性状： 白色细粒状结晶，味初甜后苦。 熔点()： 263(升华) 相对密度(水=1)： 1.27 燃烧热(kJ/mol)： 239.7 溶解性： 溶于水、乙醇、氯仿、四氯化碳，不溶于乙醚、石油醚、芳烃4质量指标：2.2乌洛托品的生产工艺与行业现状乌洛托品的研究在我国起步较晚，1956年开始工业化生产，1975年产量突破l万t，1997年国内有70多个

22、生产厂家，装置能力为35万ta，实际年产约2万t。随着塑料工业、橡胶工业的开展，特别是矿山开采业的开展，对乌洛托品需求量不断增加，在“九五末，国内需求量到达35万ta，目前的装置能力可满足国内需求。由于兴旺国家塑料产量的增长，促进了乌洛托品的消费，在国际市场上仍很紧俏，是一种很好的出口创汇产品。为了使我国在乌洛托品的国际市场上占有一定地位，应当进一步对现有装置进行技术改造，提高生产能力，同时适当扩建一批先进的生产装置，提高出口能力，以便获得更大的经济效益和社会效益。2.3工艺设计思想乌洛托品的工业制造方法分为液相法和气相法，所用原料是甲醛气(或甲醛水溶液)、氨气(或液氨)。所以，在合成氨厂、甲

23、醇厂生产乌洛托品有原料易得、本钱低的优势。本次合成工艺设计以成熟的工艺路线为根底，将合格的甲醛水溶液和氨气送入反响釜中，反响热由冷却器移除，然后将反响生成的乌洛托品料液引入汽化器，使局部水汽化，料液被浓缩至乌洛托品含量约为38后送入结晶器中，乌洛托品被进一步冷却结晶后送入离心机，在此别离出乌洛托品晶体，湿乌洛托品在枯燥器中用热风枯燥，最终收率约为79.36%。本工艺具有技术路线成熟、技术难度小、控制简单、操作工段少等特点。以中间体为原料可以在较小的投资和建厂规模的条件下，大量合成乌洛托品。2.4工艺设计任务书一、课题名称3000t/a乌洛托品车间工艺初步设计二、工艺条件生产能力：3000吨/年

24、年工作日：300天原料：甲醛主要设备：反响釜，原料储罐，原料计量罐，离心机，换热器，离心泵，枯燥器等操作压力：反响为常压，蒸发锅保持-0.06Mpa以下操作温度：-5至110控温方式：反响釜夹套换热三、设计的主要任务1、确定合成路线，设计工艺流程，绘制工艺流程图；2、根据年生产任务和年工作日进行物料衡算；3、根据年生产任务和年工作日进行能量衡算；4、根据物料、能量衡算的数据及操作条件进行设备选型及其计算；5、根据计算的有关数据及相关标准设计设备布局；6、绘制设备布局图。四、主要符号说明D：反响釜F：储罐E：换热器L：离心机J：离心泵五、参考文献见开题报告附：方案进度发题：2008年4月1日文献

25、调研：1周工艺路线确实定：1周物料衡算：2周能量恒算：2周设备选型及相关计算：2周绘图：1周撰写设计说明书：1周辩论、评分：1 第3章 工艺流程设计与工艺流程3.1合成路线3.2工艺设计本设计的生产工艺的操作方式采用的是间歇操作，整个工艺总体上分为三个工段，包括反响、浓缩、结晶、枯燥等一系列单元过程。流程图框表示单元过程及单元反响，以箭头表示物料和载能介质流向，该设计的生产工艺流程框图见下列图：反响釜反响釜蒸发器结晶釜离心机枯燥器成品包装氨气甲醛水溶液汽热风放空过滤器3.3工艺流程图见附录四第4章 物料衡算4.1 物料衡算依据设计任务设计工程：3000t/a乌洛托品车间工艺初步设计产品名称：乌

26、洛托品3、产品规格：纯度99.4%4、工作日：300 天年5、年生产能力：年产3000吨乌洛托品6、收率：79.36%基准：物料衡算以天计算,物料单位为千克。4.2局部生产原料的性质表41 反响原料用量表物料名称分子式分子量相对密度纯度含水量杂质含量性状甲醛HCHO30.031.08336.5%63.5%0溶液氨气NH317.0310.7081g/L99%01.0%气体4.3物料衡算反响岗位1化学方程式：2投料：表42反响原料用量表原料名称规格日投料量分子量甲醛纯度36.5%44120.0844341.7930.03氨99%6145.1217.0313计算过程：乌洛托品的理论产量：实际产量：9

27、940损失量：12525.2-9940=2585.2kg (由于收率不可能到达100%所致纯甲醛的日投料量kg甲醛原料的日投料量：kg纯氨气的日投料量kg氨气原料的日投料量kg反响生成的水量：kg总水量：甲醛原料含水量+反响生成水量=44120.08(1-36.5%)+9662.3=37678.55纯甲醛余量:16103.83(1-79.36%)=3323.83纯氨气余量6145.12(1-79.36%)=1268.35kg浓缩岗位浓缩浓缩反响液蒸出气体浓缩液反响液44120.08+6145.12-3323.83=46941.37kg蒸出气体46941.37-26157.89=20783.48

28、其中：水蒸气 19744.31氨气1039.17浓缩液 kg其中：乌洛托品9940kg氨气229.18kg水15988.71kg4.3.3结晶、离心岗位离心、过滤离心、过滤浓缩液母液滤饼浓缩液26157.89其中：乌洛托品9940kg杂质229.18kg水15988.71kg滤饼 26157.89-9940-7194.92=14260.79其中：水9022.97-229.18=8793.79kg乌洛托品994055%=5467kg母液 11897.10其中：乌洛托品4473kg水7194.92kg杂质229.18枯燥岗位枯燥枯燥滤饼水蒸气产品滤饼：14260.79kg水蒸汽：8760.79kg

29、产品：5500kg其中：乌洛托品5467kg杂质：10.86kg水：22.14第5章 能量衡算5.1 热量衡算目的热量衡算得主要目的是为了确定设备的热负荷，根据设备热负荷的大小、所处理物料的性质及工艺要求再选择传热面的型式、计算传热面积、确定设备的主要工艺尺寸。5.2 热量衡算依据热量衡算的主要依据是能量守恒定律，以车间物料衡算的结果为根底而进行的,所以，车间物料衡算表是进行车间热量衡算的首要条件。设备的热量平衡方程式对于有传热要求的设备，其热量平衡方程式为：Q1Q2Q3=Q4Q5Q6式中Q1物料带入到设备的热量kJ；Q2加热剂或冷却剂传给设备和所处理物料的热量kJ；Q3过程热效应kJ；Q4物

30、料离开设备所带走的热量kJ；Q5加热或冷却设备所消耗的热量kJ；Q6设备向环境散失的热量kJ。1Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算：Q1Q4=mtCp kJ式中m输入或输出设备的物料量kg；Cp物料的平均比热容kJ/kg；t物料的温度。该式的计算基准是标准状态，即0及1.013105Pa 为计算基准。因为物料的比热容是温度的函数，上式中物料的比热容是指进、出口物料的定压平均比热容，对于进口物料取基准温度与物料进口温度的平均温度下的比热容；对于出口物料取基准温度与物料出口温度的平均温度下的比热容。对于不同物料的比热容可查?化学工程手册?第1 2过程热效应Q3化学过程的热效应包括化学反响热与状态变

31、化热。纯物理过程只产生状态变化热；而对于化学反响过程，在产生化学反响的同时，往往还伴有状态变化热。在热量衡算中，过程热效应Q3的符号为：放热为正；吸热为负。3Q5与Q6确实定根据工艺操作经验，Q5Q6一般为Q4Q5Q6的5%10%，只要计算出Q4，就可以确定Q5Q6，从而计算出Q2。4Q2的计算由以上计算过程得到Q1、Q3、Q4、Q5、Q6后，根据热量平衡方程式求出设备的热负荷Q2。Q2正值表示需对设备加热；负值表示需冷却。5.3 热量衡算根底数据的计算和查取在热量衡算中，大局部物料的物性常数可通过相关的物性常数手册查取，如?化学工程师技术全书?上、下册，?化工工艺设计手册?第三版，?纯物质的

32、热化学数据手册?上、下册。当遇到手册中数据不全的情况时，就需通过一些公式来估算这些物性常数。在本设计中涉及的物性计算有比热容、汽化热、熔融热、溶解热、浓度变化热效应、燃烧热等，以下介绍它们的计算方法。5.3.1比热容的计算1气态物质的比热容的计算对于压强低于5105Pa 的气体或蒸汽均可作理想气体处理，其定压比热容为Cp=4.1872n3/M kJ/kg式中n化合物分子中原子个数；M化合物分子量。2液体的比热容的计算对于绝大多数有机化合物，其比热容可依据?化工工艺设计手册?第三版查到。先根据化合物的分子结构，将各种基团结构的摩尔热容数值加和，求出摩尔热容，再由化合物的分子量换算成比热容。另外，

33、如果作为近似计算，液体的比热容也可按照计算固体比热容的科普定律求取，其具体计算过程见固体的比热容计算。(3)固体的比热容的计算固体的比热容可应用科普定律来计算：式中Ca元素的原子比热容kJ/kg，其值见42；n固体分子中同种原子的个数；M化合物分子量。表51 元素原子的比热容元素(kcal/kg)元素(kcal/kg)液态固态液态固态碳C2.81.8硫S7.45.5氢H4.32.3磷P7.45.4硼B4.72.7氯CL8.06.2硅Si5.83.8氮N8.02.6氧O6.04.0其它元素8.06.2氟F7.05.0注：1Kcal=4.187kJ上述公式计算出的是20时的比热容，不在20时各化合

34、物的比热容将与算出的比热容有出入。凡高于20时的化合物，比热容可根据上述公式计算所得结果再加大205.3.2 状态热的计算状态热一般也称为潜热。它包括汽化热、熔融热、熔解热等，下面分别加以论述。1汽化热任何温度、压强下，化合物的汽化热均可按下式计算：式中PR比照压强实际压强与临界压强之比值；TR比照温度实际温度与临界温度之比值；TC临界温度 K。液体在沸点下的汽化热可按下式计算：式中Tb液体的沸点K；M液体的分子量。2熔融热不同物质的熔融热可根据以下公式粗略求出求出，见?化工工艺设计手册?第三版，上册第二篇P887：其中：K的取值：元素：2-3，可取2.2无机物：5-7有机物：10-16，可取

35、13.53溶解热气态溶质的溶解热可取蒸发潜热的负值；固态溶质的溶解热那么近似可取其熔融热的值。5.3.3 化学反响热的计算为计算各种温度下的反响热，规定当反响温度为298K 及标准大气压时反响热的数值为标准反响热，习惯上用H表示，负值表示放热，正值表示吸热。这与在热量衡算中所规定的符号正好相反，为防止出错，现用符号qr表示标准反响热，放热为正，吸热为负，那么qr=H。标准反响热的数据可以在?化学工程手册?第一册或?化学工艺设计手册?下中查到；当缺乏数据时用标准生成热或标准燃烧热求得。1用标准生成热求qr，其公式为式中v反响方程中各物质的化学计量数，反响物为负、生成物为正；2用标准燃烧热求qr，

36、其公式为式中反响方程中各物质的化学计量数，反响物为负、生成物为正；3标准燃烧热的计算理查德认为：有机化合物的燃烧热与完全燃烧该有机化合物所需的氧原子数成直线关系。即：Richard认为：有机化合物的燃烧热与完全燃烧该有机化合物所需的氧原子数成直线关系。即：式中 a、b常数，与化合物结构相关，其值见?化工工艺设计手册?上册第二篇P884-888表21-119；X化合物完全燃烧时所需的氧原子数因反响恒定在t温度下进行，而且反响物及生成物在25t范围内均无相变化，那么qtr计算公式为Cp反响物或生成物在25t范围内的平均比热容 kJ/kg；t反响温度。表52 元素标准燃烧热一览表5.4热量衡算反响过

37、程的热量衡算1甲醛原料 44120.08 Kg甲醛：16103.83Kg水：28016.25Kg2氨气原料6145.12Kg25氨气：6083.67杂质：61.453母液50265.2 Kg乌洛托品9940甲醛3323.83氨气1268.35水37678.55杂质：61.45计算过程(1)Q1的计算：Q1=mtCp以0Cp 的求取：即：025A甲醛的Cp可查阅?化学数据速查手册?第107页；B氨气的Cp可查阅?化学数据速查手册?第74页； C水的Cp可查阅?化学数据速查手册?上册第70页；D杂质的Cp用以上物质的平均值估算 表5-3物质的Cp 值一览表物质温度A甲醛B氨气C水D杂质251.44

38、762.70434.18282.7782由以上计算可知：Q1-A=16103.831.447625=582797.61KJQ1-B=6083.672.704325=411301.72KJQ1-C=28016.254.182825=2929659.26KJQ1-D=61.452.778225=4268.01KJ所以：Q1=Q1-AQ1-BQ1-CQ1-D=3928026.60kJ2Q4的计算：Q4=mtCp以0Cp 的求取：A乌洛托品的Cp可根据“科普法那么估算而得；=1.455158kJ/KgB甲醛的Cp可查阅?化学数据速查手册?第107页；C氨气的Cp可查阅?化学数据速查手册?第74页； D

39、水的Cp可查阅?化学数据速查手册?上册第70页；E杂质的Cp用以上物质的平均值估算表5-4物质的Cp 值一览表物质温度A乌洛托品B甲醛C氨气D水E杂质601.74621.73713.24525.01942.9370由以上计算可知：Q4-A =99401.746260=1041457.54KJQ4-B =3323.831.737160=346433.50KJQ4-C =1268.353.245260=246959.92KJQ4-D =37678.555.019460=11347332.41KJQ4-E =61.452.937060=10828.72KJ所以：Q4=Q4-A+Q4-B+Q4-C+Q

40、4-D+Q4-E =12993012.09kJ(3)Q3的计算：化学反响热：A 各物质标准生成热：B乌洛托品的标准生成热的估算：查阅?化学工程师技术手册?，可得：=4212.00kJ/mol标准状态下的反响热的求取因反响恒定在t温度下进行，而且反响物及生成物在25t范围内均无相变化，那么qtr计算公式为表5-5物质的Cp 值一览表物质温度A甲醛B氨气C乌洛托品D水251.44762.70431.45524.1828取反响温度为604Q5Q6的计算据工艺要求，可以有：Q5Q6=5%10%Q5Q6Q4故取Q5Q6=8%Q5Q6Q45Q2的计算Q1Q2Q3= Q4Q5Q6Q2=Q4Q5Q6Q1Q3=

41、-60928163.54kJ6冷却剂的消耗量：Th：冷却剂的初温为-5Tk：放出的冷却剂的末温为15C：冷却剂的比热容-5与15之间的平均比热容，可查阅?化工工艺设计手册?第可得：2.8197KJ/kg那么：所需冷冻盐水量为：1391244.54Kg5.4.2浓缩过程的热量衡算1母液46941.37Kg：25乌洛托品9940氨气1268.35水35733.022蒸出气体：20783.48水19744.31氨气1039.173剩余液：26157.89 乌洛托品9940氨气229.18水15988.71表5-6物质的Cp 值一览表物质温度A乌洛托品B氨气C水25145222.70434.18286

42、01.74623.24525.0194计算过程Q1的计算：Q1=0kJ2Q4的计算：Q4=mtCp以25Q4-A=99401.7462(60-25)=607502.98kJQ4-B=1268.353.2452(60-25)=144061.73kJQ4-C=35733.025.0194(60-25)=6277541.22kJQ4= Q4-AQ4-BQ4-C=7029105.93kJ3Q3的计算：化学反响热：此过程没有发生化学反响，故化学反响热为0KJ；状态变化热(除汽化外，没有其他状态变化，即求汽化热。)：水：qv=-2432.65kJ/Kg查?化工工艺设计手册?第三版上册第二篇P819Q3=-

43、48030995.72kJ4Q5Q6的计算据工艺要求，可以有：Q5Q6=5%10%Q5Q6Q4取Q5Q6=8%Q5Q6Q45Q2的计算：Q1Q2Q3= Q4Q5Q6Q2=Q4Q5Q6Q1Q3=7029105.93+611226.60-0- (-48030995.72)=55671328.25kJ6水蒸气消耗量间接加热可按以下公式计算：式中W：蒸汽的消耗量，Kg或Kg/h；H：蒸气的热焓：2253.02KJ/kg查阅?化工工艺设计手册?第三版上册716页； T：冷凝水温度，为80；：加热效率。对保温设备可取0.97-0.98，不保温设备取0.93-0.95。即：所需的水蒸汽消耗量为27007.2

44、0Kg。结晶、离心过程的热量衡算浓缩液26157.89乌洛托品9940杂质229.18水15988.71滤饼5754.74水287.74乌洛托品994055%=5467母液 20430.15乌洛托品4473水15700.97杂质229.18计算过程1Q1的计算：Q1即上工段带来的Q4所以：Q1=7029105.932Q4的计算：Q4=mtCp以25所以： Q4=0.2 Q1=-1405821.19kJ3Q3的计算：化学反响热：此过程没有发生化学反响，故化学反响热为0KJ；状态变化热：结晶热：有5467kg的乌洛托品乌洛托品的结晶热可以近似采用其熔融热，对于有机物：根据文献记载：乌洛托品的熔点为

45、130134，用405.15K计算，系数取13.5：所以：Q3=6361266.73kJ4Q5Q6的计算据工艺要求，可以有：Q5Q6=5%10%Q5Q6Q4取Q5Q6=8%Q5Q6Q45Q2的计算：Q1Q2Q3= Q4Q5Q6Q2=Q4Q5Q6Q1Q3=-1405821.19+(-122245.32)-7029105.93-6361266.73=-12106796.79kJ6冷却剂的消耗量：Th：冷却剂的初温为-2Tk：放出的冷却剂的末温为-10C：冷却剂的比热容-15与-10可得：C=3.3022KJ/kg那么：所需冷冻盐水量为：244418.81Kg产品枯燥岗位的热量衡算1滤饼：5754.

46、74kg: a ：5754.7495%=b杂质：10.86Kgc.水：276.88K2水蒸汽：254.74K3粗品(5500)：a ：5467Kb杂质：10.86Kgc 水：22.14表5-7物质的Cp 值一览表物质温度A乌洛托品B水C水蒸汽D杂质1501.74624.18281.872.5997计算过程1Q1的计算以25Q1=0kJ2Q4的计算：Q4=mtCp以25为基准Q4-A=54671.7462(150-25)= 1193309.43KJQ4-B=22.144.1828(150-25) =11575.90KJQ4-C=254.871.87(150-25)= 59575.86KJQ4-D

47、=10.862.5997(150-25)= 3529.09KJ那么：Q4= Q4-AQ4-BQ4-CQ4-D=1193309.43+11575.90+59575.86+3529.09=1267990.28kJ3Q3的计算：a.化学反响热：此过程没有发生化学反响，故化学反响热为0KJb.状态变化热：汽化热：水：qv=-2432.65kJ/Kg查?化工工艺设计手册?第三版上册第二篇P819Q3=-620009.51kJ4Q5Q6的计算据工艺要求，可以有：Q5Q6=5%10%Q5Q6Q4取Q5Q6=8%Q5Q6Q45Q2的计算：Q1Q2Q3= Q4Q5Q6Q2=Q4Q5Q6Q1Q3=1267990.

48、28+110260.02-0- (-620009.51)=1998259.81kJ6水蒸气消耗量间接加热可按以下公式计算：式中W：蒸汽的消耗量，Kg或Kg/h；H：蒸气的热焓：2253.02KJ/kg查阅?化工工艺设计手册?第三版上册716页； T：冷凝水温度，为80；：加热效率。对保温设备可取0.97-0.98，不保温设备取0.93-0.95。即：所需的水蒸汽消耗量为1000.01Kg。第6章 设备选型与计算6.1 理论依据设备所需台数根据以下公式计算：式中：式Vd根据生产任务，通过物料衡算确定的每天处理物理量，m3/d；Va设备的名义容积，m3；Vp设备的有效容积，m3；=Vp/Va设备的

49、装料系数；T设备每一生产周期的持续时间，h生产过程的持续时间T 包括反响时间T1和辅助过程时间T2；a每天总的操作批数；每天每台设备的操作批数；np需用设备台数；n实际安装的设备台数；设备生产能力的后备系数，%实际上，往往由于设备的检修及其它原因，不能连续地进行生产，因此，还得考虑设备的后备系数，故实际安装的设备台数为：对于不起泡的物理或化学过程，一般装料系数=0.70.8；对于沸腾的或有泡沫产生的物理或化学过程，一般装料系数=0.40.6；流体的计量及储存设备，一般装料系数=0.850.9；6.2 主要设备的选型与计算1反响釜设备选型生产周期：T=5.5h由于反响料液不发生泡沫、不沸腾，取装

50、料系数：=0.80。从加成反响工段的物料衡算表32 可知，加成反响釜每天的处理的物料总量为：Vd=40738.76根据公式： 计算，得：依据?化学工程师技术全书?P237-241，其加成反响釜的主要技术参数如下：型号标记：K0.25-19-GI DMBC HC/2371-92公称体积：2500L实际容积：2775L传热面积：8.3m2电机功率：公称直径：1450mm公称压力：0.25Mpa参考质量：2726Kg不包括电传动装置和搪瓷玻璃质量人孔或手孔：带视镜和平衡器人孔轴密封：带冷却水夹套填料箱温度计套：带测温透的温度计套搅拌器：锚式容器支座形式：支撑式那么需用的设备台数：11669.96/2

51、500=4.6705台校核计算根据以上的选型计算可知，每台釜每天操作4.4批，共计22批。那么每批的进料体积为：V=Vd/20=40738.76/22=1851.76L。那么=1851.76/2500=0.74=0.802蒸发罐根据公式： 计算，得：依据?化学工程师技术全书?P251-252，选取公称容积为3000L的陶瓷蒸发罐，主要技术参数如下表5-1 反响液蒸发罐的根本技术参数D1600H600D1120H630D1750H315D1962H300D30卡子规格M24L2475卡子数量52H1810公称容积3000那么需用的设备台数=10236.02L/3000L=3.4123乌洛托品贮罐

52、根据公式： 计算，得：依据?化学工程师技术全书?P159-160，选取HG5-157985，公称容积为的椭圆形封头贮罐：那么需用的设备台数=4580.10L/5000L=4.58014离心机操作工时：2h；每批的生产能力：14260.79/4.4=3241.09kg那么每小时每批的生产能力3241.09/2=1620.54根据离心料液的特性，为固液别离，间歇操作及以上参数，查?化工工艺设计手册?第三版上册第二篇P176，182，选取三足式上悬式过滤离心机.主要技术参数：型号：SS 1100 名称：三足式上部卸料离心机转鼓规格转鼓直径高度/mm：1800550外形尺寸长宽高/mm：2350180

53、01200最大装料量：500kg重量：5000kg电机功率：所需设备台数：=1620.54kg/500kg=3.24(5)枯燥器根据产物特点及处理量，查?化工工艺设计手册?第三版上册第二篇P417选择带分散器型气流枯燥器，生产量250 kg那么需用的设备台数=594.17/250=2.383台第7章车间布局设计7.1 设计依据车间布置是设计工作中很重要的一环。车间布置的好坏直接关系到车间建成后是否符合工艺要求，能否有良好的操作条件，使生产正常、平安地运行，设备的维护检修方便可行，以及对建筑投资、经济效益等都有着极大的影响。所以在进行车间布置前必须充分掌握有关生产、平安、卫生等资料，在布置时要做

54、到深思熟虑，仔细推敲，以取得一个最正确方案。在进行安定的车间布置时，考虑到了车间内部的生产、辅助生产、管理和生活的协调，同时也考虑到车间与厂区供水、供电、供热和管理局部的照应，使之成为一个有机的整体。其具体方案如下：7.1.1 常用的设计标准和规定1建筑设计防火标准GBJ16-87；2工业企业设计卫生标准TJ36-79；3化工企业爆炸和火灾危险场所电力设计技术规定CD90A4-83；4中华人民共和国爆炸危险场所电气平安规程。7.1.2 根底资料1物料衡算数据及物料性质包括原料、中间体、副产品、成品的性质；见附录一2设备一览表包括设备外形尺寸、型号、材质等见附录三3厂区总平面布置图；见附录五7.

55、2 车间布置7.2.1厂房布置1厂房安排此厂房的生产规模较大，车间各工段联系频繁，生产特点无显著差异，在结合建筑设计防火标准及工业企业设计卫生标准的前提下，将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内。2厂房布置厂房平面布置，其外形位长方形，此布置有利于总平面图的布置，节约用地，有利于设备排列，缩短管线，易于安排交通出入口，有较多可供自然采光和通风的墙面。根据采光和通风以及建筑经济上的要求，厂房车间设计为15m20m，高度为具体根据如下：表7-1 设备与设备之间，设备与建筑物之间的平安距离一览表第8章 工艺存在问题与建议所设计的生产工艺通过反响 、浓缩、结晶、枯燥几个过程得到乌洛托品产品，

56、所涉及的反响简单、设备少、工艺路线成熟、技术问题相对不太复杂，从而使投资本钱大大降低，可以在较小的投资本钱下，获得30000t的年产量，经济效益可观。但是由于甲醛的价格较高，相对于较大规模的全合成路线，单位本钱相对会高一些，所以，本工艺设计特别于在有甲醇产品的合成氨等生产厂，采用“甲醇甲醛乌洛托品串联生产的方法，扩大生产能力。由于乌洛托品生产的开展，大晶粒的产品已满足了市场需求，有必要向结晶粉末、微粉化方向开展，在质量上向不含添加剂的医药级的产品开展。这要求增加产品后期净化枯燥设备。对于废水的处理，在工艺上应该对废水进行回收处理，全厂废水系统应根据水量、水温、污染物的性质和含量，以及废水和污染

57、物被回收利用或处理的方法等合理划分，做到清污分流。至于废渣的处理，应采取回收、综合利用的措施，而不应该让其淤积在废池里，有所污染环境，且浪费资源。在生产工艺中的原料甲醛、氨，还有产物乌洛托品都是有毒物质，要求操作员工小心谨慎的操作。结 束 语通过大量参考文献以及去年在农药生产教学实习基地的生产实习的一些根底，在指导老师的认真指导下，终于完成了年产3000t的乌洛托品合成工艺的初步设计。在这次设计中，有很多收获和感悟。首先，通过毕业设计，使自己再次学习并应用了自己所学过的知识，使之能够学以致用，从理论的水平提升到了实践的阶段；再次，培养了自己查阅文献的能力，对于化工设备的选取是个很困难的过程，由

58、于没有任何设计经验，需要在手册查找适用的设备。最后，通过整个设计的过程，虽然并没有得出可以应用的设计结果，但是却对设计的理念有了一定的了解，这一点可能就是最大的收获吧。通过设计也暴露出了不少问题，最主要的原因可能就是自己的知识水平欠佳，对于?化工原理?、?制药工程学?、?化工设备的设计与选取?、?化工原理课程设计?等课程需要更深层次的理解和掌握，实践经验缺乏，在以后的工作中有待提高。在设计之初，感觉设计任务甚是繁重，不知道什么时候才能够设计完毕。后来通不断查阅资料，向老师咨询意见，和同学相互交流，经过一步一步的计算，终于完成了。感觉自己在知识水平上有了一定提高，这是以前学习中从来没有过的。由于

59、缺乏一定的实践理论知识，在工艺设计上难免有些缺乏和漏洞，有待完善，希望各位老师和同学能给予指正。参考文献1王志祥.制药工程学. M.北京：化学工业出版社，2023.32邝生鲁.化学工程师技术全书(上下). M.北京：化学工业出版社，2002.33徐匡时.药厂反响设备及车间工艺设计.M.北京：化学工业出版社，1981.54刘道德等.化工设备的选择与工艺设计. M.长沙：中南大学出版社，2003.45中国石化集团上海工程编.化工工艺设计手册第三版上下. M.北京：化学工业出版社，2003.86土耳其伊赫桑巴伦主编，程乃良 牛四通等译.纯物质热化学手册上下卷M.北京：科学出版社，2003.107李梦龙.化学数据速查手册.M.北京：化学工业出版社，2003.38 刘荣贵. 常用化工原料手册.M. 北京：电子工业出版社，1988.59姚玉英，黄凤廉等.化工原理上册.M. 天津：天津大学出版社，1999.810贾绍义，柴诚敬主编.化工原理课程设计. M. 天津：天津大学出版社，2002.811王志魁编.化工原