【年产8万吨甲醛工艺设计10000字（论文）】

第第[9]。为计算方便,设计原料气入反应器参与反应及反应后产物和不参与反应的惰性组分按以下过程进行。131℃原料气251℃反应产物出一段急冷↓H1↑H325℃原料气25℃的反应产物混合物所得和H1计算H3（见表4.22），△H2计算（见表4-23）表4-22H1和H3的计算计量单位：见表组分△H1△H3n(kmol/h)(kJ/kmol)(104kJ/h)n(kmol/h)(kJ/kmol)(104kJ/h)N2214.9574-3093.0721-66.4879214.95746643.2346142.8013O258.5032-3173.1482-18.56391.15806901.01470.7991H2O232.2028-3605.1232-83.7120338.70027804.5525264.3404CH3OH143.8502-5294.6380-76.16351.458712448.00961.8157H242.52106527.322227.7548CO0.85046680.26250.5681CO28.78779327.29448.1965CH40.56699458.42130.5362HCHO129.72199057.9362117.5012HCOOH0.020414031.83680.0286Σ649.5228-244.9272738.7426564.3421表4-23H2的计算(25)计量单位：见表反应式反应焓（103kJ/kmol）耗甲醇量（kmol/h）反应热（104kJ/h）CH3H+1/2O2→HCHO+H2O-159.25085.7761-1365.9848CH3OH→HCHO+H282.85042.6614353.4494CH3OH+3/2O2→CO2+2H2O-626.4508.7007-545.0537CH3OH+O2→CO+2H2O-393.4500.8420-33.1285CH3OH+H2→CH4+H2O-115.7000.5613-6.4946CH3OH+O2→HCOOH+H2O-450.5000.0202-0.9104Σ-1598.1226反应放出的热量，将蒸汽饱和一段急冷看成一个系统，25℃软水升温发生相变成为151.4℃的蒸汽：25℃151.4℃151.4℃该过程的焓变:取热损失为2%，急冷段产生水蒸气量为：4.3.4两吸收塔的热量计算4.3.4.1一吸塔热量计算塔顶温度为40℃，塔釜温度为55℃，平均温度为48.5℃釜液组分：甲醛，水，甲酸，甲醇；吸收塔热量可以看成由以下几个部分组成：A：未吸收气体，由入塔温度到塔顶40℃吸收热量Q1=-516892.2224kJ/h。B：被吸收组分由进料温度87℃降到平均温度48.5℃放出热量为-1231692.6257kJ/h，又在平均温度下液化放出热量为-2420971.6549kJ/h，在升高到55℃的釜液吸收的热量为2645907.1456kJ/h，总过程放出热量Q2=-25099698.9869kJ/h。C：进料液相组分由87℃直接降至塔釜温度55℃，放热Q3=-99278.3276kJ/h。D：吸收剂一部分由入口温度24℃升温到塔釜温度55℃吸收热量为109685.7242kJ/h，另一部分由塔顶气体夹带而出，温度从24℃升到塔顶温度40℃吸热为57637.6875kJ/h，过程总热量为Q4=167399.1549kJ/hE：循环液由入口温度24℃升到塔釜温度吸收热量为Q5=L=Q1+Q2+Q3-Q4-Q6=21121389.7918kJ/h自循环液量为L=84299.8571kmol/h取损失热量为总发放热量的18%，则损失热量Q6=（1231692.6257+2420971.6549+25099698.9869）×18%=4799093.0467kJ/h4.3.5.2二吸塔的热量计算二吸塔待吸收气体为一吸塔塔顶未吸收气体，温度为40℃，吸收剂为25℃的软水，吸收液温度为54℃，经冷却后一部分入一吸塔作吸收剂，另一部分自身循环。未吸收气体的温度为33℃，送至尾气锅炉中燃烧，自身循环液入塔温度为42℃，求自身循环液量。取热损失为总放热量的10%，Q损=（17369.1265+195598.5157）×10%=213097.8703kJ/h用热量平衡关系求循环量：Q5=549.3719L=Q1+Q2+Q3-Q4-Q损=655671.1268kJ/h求得循环液量L=1165.1227kmol/h4.3.4.3冷却水用量计算.第二吸收塔冷却水温差为5℃，求得第二吸收塔冷却水用量为：4.4主要定型设备选型对整套流程各主要定型设备进行初步选型如下：4.4.1上料泵（两台）原料流量：1875.150/2kg/h=937.575kg/h=1.185m3/h，选用型号为：25F—164.4.2鼓风机（两台）空气流量为：2529.101m3/h，选用型号为：24Sh—284.4.3炉给水泵（两台）：GDL型4.4.4塔循环泵（两台）流量为：15.816m3/h，则15.816/2=7.908m3/h,选用型号为：50F—254.4.5塔循环泵（两台）流量为：10.635m3/h，则10.635/2=5.3175m3/h,选用型号为：40F—164.4.6品泵（两台）流量为：25091.529/（2×1094.463）=11.463m3/h,选用型号为：50F—103B主要定型设备一览表：表4-37主要定型设备一览表计量单位：见表泵名型号台数甲醇上料泵25F—16两台罗茨鼓风泵24Sh—28两台锅炉给水泵GDL两台一塔循环泵50F—25两台二塔循环泵40F—16两台成品泵50F—103B两台5安全与“三废”处理5.1工艺物料特性以及防护措施这个项目的主要危险化学品是甲醇、甲醛和氢。甲醇是可燃液体，甲醛有腐蚀性，氢是可燃气体。主要危害有火灾、爆炸、中毒和腐蚀。5.1.1甲醇的物料特性及防护措施5.1.2甲醛的物料特性及防护措施5.1.3氢气的物料特性及防护措施

5.2三废处理甲醛工业生产中，生产污染环境的主要污染源有废气、废水和噪声。甲醛生产中，工业“三废”的治理方法如下：5.2.1废气处理甲醛生产过程中产生的废气被燃烧。因为甲醛废气的燃烧消除了废气中的空气污染，可以产生蒸汽。这些蒸汽可以在甲醛装置中使用，也可以在室外使用。通过这种方式，我们实现了节约能源、把恶变成利的目标。为了控制甲醛罐内的蒸汽，采用冷凝法，或用冷水喷洒甲醛罐内以降低罐内温度。在甲醛容器顶部增加一个呼吸阀也可以减少甲醛的蒸发。5.2.2废水处理甲醛行业中的工业废水处理：（1）在生产中尽量减少跑、冒、滴、漏。甲醛循环泵容量漏甲醛循环液，一般采用内冷式机械密封泵，以减少泄露。车间废水一般要经过处理滤池进行处理。（2）甲醛生产中形成的中控分析残液可集中起来处理，多余的样液集中送入吸收塔作吸收液使用。（3）设备清洗应首先用水进行循环清洗，洗液可用作甲醛的吸收液。不能用作吸收液的废液将其送入污水处理站处理，以免直接排污造成污染。总结这是设计年产8.00t的37%(质量)甲醛溶液的产品，年均工作时间为7800h，产品生产量为10256.4103公斤/h。产品中甲醛含量为127.9658kmol/h。在工程计算中，对设计数据进行分析和处理，对系统分别进行材料计算和热量计算。进入10月份以来，发达国家市场停滞不前已经超过了十分之一，进入了严重的状况。甲醛的选择性为92.69~17%，甲醛为90.1862%。同样的标准对蒸发器来说也是重要的。这很重要。在对过热期的原料原料进行库存和计算的过程中，投入原料原料的量为422.8310kmol/h，投入原料原料的量为230.6918kmol/h。和出口材料的量相比，整个材料的量是相等的。当用反应器测定原材料，计算原料各组成部分的含量，分量和分时，该装置的糖率为1.642，氧糖率为0.4067。测试并计算吸收断裂的原材料，对吸收塔，吸收塔各反应原料计算液化分率，从理论上计算给水。在热量计算中，蒸发器需要补充的热量为Q538.0413×104kJ/h，加热的热量为80371.8608千克。在高温下调味料的蒸汽量为5449.9673公斤/h，加热的蒸汽量为771.4964公斤/h。在氧化器中进入核反应堆的核反应堆的热量为摄氏131度，反应器放出的热量为1278.7077kj/h，总反应过程中的热热量为2636.8kj/公斤，热量损失为2%，出入热痛的热量几乎相同。如果算上两座吸收塔的热量，一架吸收塔因不能吸收气体而进入，再从40度角度吸收热量，结果为-516892.2224kj/h。吸收的成分是从吸附温度87度下降到平均温度48.5度，热量为1231692.6257kj/h，在平均温度中液化放出热量为2420971.6549kj/h，在上升到55度的窑液中放出的热量为2645907.1456kj/h。2人脱热损失占总放热量的10%，热量损失量为2.1330亿97.8703kJ/h，循环额为1165.1227kmol/h。第一冷却塔冷却水温度差为10度时，第一冷却塔冷却水温度差为h/497483.2450公斤，第二冷却塔冷却水温度差为5度时，冷却塔冷却水温度差为36419.9925公斤/h。甲醛工业生产中，污染环境的主要污染源是废气，废水和噪声。甲醛生产中产生的废气可按燃烧法处理。甲醛产业中的工业废水处理:现场废水一般通过过滤处理。多余的液体集中在吸水塔上，用作吸水塔。甲醛生产中形成的中性控制分析余额可以集中处理，其余样品可以集中放在吸收额中，作为吸收额使用。一般设备中有污染的余额先被碱中和后能再到污水处理场进行处理。甲醛生产系统噪声的主要来源是声道送风机，它的噪声声减少，一般包括隔音室的设置，在吹风机墙壁上设置吸音器材和吸音窗，在吹风机进出口管内安装消音器，选择低速旋转风机，以减少环境噪声污染，保护环境卫生。参考文献王志魁主编.化工原理[M]，化学化工出版社，1992.刁玉玮等主编.化工机械设备基础（第五版）[M]，大连理工大学出版社，2003.国家医药管理局上海设计院.化工工艺设计手册[M]，化学工业出版社，1994.谭弘主编.基本有机化工工艺学[M]，化学化工出版社，2000.郭学军.新型甲醛氧化反应器的设计[J]，安徽化工，2003:49—50.陈英南等主编.常用化工单元的设计[M]，华南理工大学出版社，2004.何寿林，刘生鹏.甲醇氧化生产甲醛装置的工艺查定及分析（Ⅰ）[J]，湖北化工，2001，18（6）:34—36.何寿林，刘生鹏.甲醇氧化生产甲醛装置的工艺查定及分析（Ⅱ）[J]，湖北化工，2002，18（1）:35—38.何寿林，刘生鹏.甲醇氧化生产甲醛装置的工艺查定及分析（Ⅲ）[J]，湖北化工，2002，18（6）:37—40.何寿林，刘生鹏.甲醇氧化生产甲醛装置的工艺查定及分析（Ⅳ）[J]，湖北化工，2002，18（6）:36—38.邝生鲁主编.化学工程师技术全书（下册）[M]，化学工业出版社，2001.谢克昌主编.甲醇及其衍生物[M]，化学化工出版社，2002.傅户民主编.化工设计[M]，中国科学技术大学出版社，1995.韦建新.甲醛生产氧醇比的控制[J]，天然化工，1994（1）:33-36.李功样，陈兰英，崔英德.常用化工单元设备设计[M]，广州:华南理工大学出版社，2003.涂伟萍，程达芬.化工工程及设备设计[M]，北京:化学工业出版社，2000.阮奇，叶长，黄诗煌.化工原理优化设计与解题指南[M]，北京:化学工业出版社，2001.贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计[M]，天津:天津大学出版社，2002.李功样，陈兰英，崔英德.常用化工单元设备设计[M]，广州:华南理工大学出版社，2003.梁文平，杨军林.新世纪的甲醛，北京:科学出版社，2004.张礼和主编，化学科学进展，北京:化学工业出版社，2014.付瑶，赵振国.界面化学基础，北京:化学工业出版社，1996.付鹰主编，化工热力学导论[M]，北京:科学出版社，1963.韩德刚，高执棣.化工热力学[M]，北京:高等教育出版社，1997.范康年，陆靖.物理化学[M]，高等教育出版社，2005.叶振华主编，化工吸附分离过程[M]，中国石化出版社，1992.陈洪钫主编，基本有机化工分离过程[M]，化学工业出版社，1981.叶振华主编，化工吸附分离过程[M]，