化工设计导论作业课件

ChemiPie队长：杜森队员：高飞李梦滢李童童刘瑶陆海霞谢汶级张世豪郑龙ChemiPie一、概述二、物料性质三、工艺流程图四、原料预处理系统五、反应系统六、精馏系统七、产物处理系统八、管路系统九、工厂总设计运行图十、能耗目录一、概述二、物料性质原料（A）原料（B）产品性质三、工艺流程图工艺流程过滤与原料混合过滤原理：混合物进入过滤器后，液体通过不锈钢网，固体吸附在不锈钢网上，使不锈钢网孔隙变小，液压增大，液压传感器会记录液压。当液压达到设定值P1时，进口阀门关闭，电动机带动清洗刷工作，将不锈钢网上的固体洗刷下来，此时过滤器下方出料口打开，固体落下。之后液压变小，当液压小到设定值P2时，电动机停止工作，出料口关闭，同时入料阀门打开，继续过滤周期从而得到纯度较高的原料。混合原理：原料从不同的管道进入同一个混合等比混合罐，而在每一根管道中，通过旋转泵来精准地控制流速与流量，这保证了原料混合的精确比例。除此之外旋转泵的碎化作用可以把原料搅碎，以便于在等比混合罐中充分混合。过滤与原料混合五、反应系统第一轮反应反应器主要操作条件反应器处理信息处理量：4.2吨/（小时·个）计划投产：100吨/天（3.6万吨/年）反应器能耗：W=P1t1+P2t2（搅拌器的功率为P1,刷子的功率为P2）搅拌器：常开清洁刷：每周运行一次（时长视具体情况而定）

管流量计算：Q=M/(2πr2×P)（管半径R，流体密度为P）第二轮反应第三轮反应按照精馏原理计算得第一精馏塔理论塔板数8加料板位于从上至下第6块板塔身高度为5米第二精馏塔理论塔板数15加料板位于从上至下第7快板塔身高度为10米第一精馏塔理论塔板数计算图精馏待精馏液体从精馏塔中部进入，沿隔板顺势流下到塔釜，一部分流出精馏塔，一部分经起沸器加热成蒸汽经过小孔向精馏塔上部扩散与液体进行精馏，到达塔顶后冷凝，一部分流出精馏塔，一部分回流沿挡板向下流与气体精馏。第一次精馏后乙醇和苯从塔顶分离第二次精馏后，乙醛从塔顶分离，固体产物从塔釜分离精馏七、产物处理系统原料回收：反应物A、B从蒸馏塔分离后进入冷却塔冷却，待冷却成液体后回收进储罐，供反应循环利用。催化剂：催化剂从精馏塔分离后进入冷却塔冷却，待冷却成液体后回收进储罐，由于催化剂在反应过程中可能会因温度，气压等因素而对活性产生影响，故需对催化剂进行纯化，纯化后回收利用。产物收集：对于目标产物C经蒸馏塔分离后进入冷却塔，待冷凝成液体后，为提高产品C的纯度，将C输入蒸馏塔再次蒸馏，冷凝后存入储罐。对于副产品D也需做回收处理，防止环境污染。将D放入冷凝器中冷却，过滤、干燥后存入储罐原料回收及产品收集八、管路系统(a)调节阀①调节阀应尽量靠近与其有关的指示仪表并尽量接近测量元件附近安装；②调节阀公称直径小于管道直径时，大小头应紧靠调节阀安装。③调节阀设有手动装置时，应确认膜头的上方或横向的空间，调节阀的安装位置应使手动装置便于操作。③角式调节阀需根据介质流向（有上进下出和下进上出两种）确定角阀形式，并设置于无障碍的地方。对压差较高的调节阀，应考虑防止噪音和振动。(b)流量计①差压式流量计的孔板既可设在水平管上也可设在立管上，需根据介质情况决定。②差压式流量计的孔板和容积式流量计的转子，其上下游的直管长度应满足自控专业要求。③差压式流量计的取压方向，对蒸汽、液体来说采用水平取压方式。而对气体则采用上方取压方式。水平取压受限制时；如是蒸汽可用斜上式，如是液体可用斜下式（1）管系的设计温度取与其相接的设备的设计温度。（2）管系的设计压力取以下压力的最高者(a)与管系连接的设备的设计压力；(b)保护管系的安全阀的设定压力；(c)当离心泵出口管道考虑切断时，设计压力为泵

的正常吸入压力加上泵进出口额定压差的1.2倍。(d)往复泵出口管道上安全阀的设定压力。（3）对于低于大气压操作的管系，按承受外压条件设计，设计压力取0.1MPa。（4）夹套管内管设计压力：当内管介质压力大于夹套内介质压力时按内管介质压力确定。管道系统的设计压力与设计温度钢衬聚四氟乙烯管性能：介质工作-100℃~-250℃介质工作压力：正压：2.5MPa，常温下耐负压70KPa耐腐蚀性：钢聚四氟乙烯类复合管，除熔融金属锂、钾、钠、三氟化氯、高温下的三氟化氧、高流速的液氟外，它几乎可以抵抗所有化学介质，包括浓硝酸和王水的腐蚀，它可以长期在230℃-250℃温度下工作。钢聚偏氟乙烯类或其它偏氟乙烯类复合管，对卤素、卤代烃、强氧化剂、沸酸、碱、多种有机溶剂都有良好的耐蚀性，但不耐发烟硫酸、浓热硫酸和硝酸、90℃以上的酮、酯、胺类以及高温磺化剂腐蚀。管道材料每个调节阀都应如此安装方便调节阀的检修阀门组管道直径变化时应采用文丘里管过渡文丘里管流量计安装示意图测量液体流量安装示意图测量蒸汽流量安装示意图①安装在直管上的温度计，当管道直径不小于DN50时，可垂直安装在管道上。当管道直径小于DN150时，应根据自控专业要求扩径。②在弯管上安装温度计时，管道直径不小于DN50，应逆介质流向安装。③温度计也可倾斜45°水平安装，倾斜45°安装时，应与管内流体流动方向逆向接触。温度计（双金属温度、热电偶）注：催化剂，浆液或高粘度介质（如焦油、沥青、重质燃料油等）管道排液公称直径不得小于25mm。放气口、排液口的最小公径直径(mm)管系放气与排液九、工厂总设计运行图精馏塔2化工厂