年產(chǎn)100噸利眠寧中間體氨基酮車間縮合工段工藝設計

1、課程設計說明書目：年產(chǎn)100噸利眠寧中間體氨基酮車間縮合工段工藝設計本次設計為年產(chǎn)100噸利眠宇合成中間體氨基酮的縮合工段車間工藝設計。利眠 宇,屬苯二氮類藥物，乂名氯氮卓。具有良好的鎮(zhèn)定、抗焦慮、肌肉松弛、抗驚厥作用。本設計所采納的工藝線路為：以對硝基氯苯和苯乙月青為起始原料經(jīng)縮合制得5-氯-3-苯基苯并-2, 1-異嗯陛，再經(jīng)鐵粉還原精制后制得2-氨基-5-氯二苯甲酮。 其中，縮合工段總收率為90%,還原工段總收率為%,精制工段總收率為98%o設計要求扎實的專業(yè)理論知識，同時要熟練把握運算機,熟練運用畫圖工具。設 計內(nèi)容要緊包括全流程物料衡算,能量衡算，工藝設備選型與計算,車間布置設計。設

2、 計所得功效要緊有設計說明書和PID圖。關鍵詞異嗯睫；縮合；車間工藝；工藝線路第1章概述錯誤!未定義書簽。設計依據(jù)錯誤!未定義書簽。產(chǎn)品概述錯誤!未定義書簽。產(chǎn)品名稱及理化性質(zhì)錯誤!未定義書簽。要緊原料大體性質(zhì)錯誤!未定義書簽。第2章 工藝流程設計與工藝流程錯誤!未定義書簽。工藝流程設計錯誤!未定義書簽。縮合反映工段工藝流程設計錯誤!未定義書簽。工藝流程錯誤!未定義書簽。第3章 物料衡算錯誤!未定義書簽。物料衡算依據(jù)錯誤!未定義書簽。設計任務錯誤!未定義書簽。設計所涉及物料的工業(yè)規(guī)格錯誤!未定義書簽?？s合工段原料投料比錯誤!未定義書簽?？s合工段物料衡算錯誤!未定義書簽。縮合反映錯誤!未定義書簽

3、。離心水洗甩料工序物料衡算錯誤!未定義書簽。干燥工序物料衡算錯誤!未定義書簽?？s合工段物料平穩(wěn)一覽表錯誤!未定義書簽。第4章 熱量衡算錯誤!未定義書簽。熱量衡算的依據(jù)錯誤!未定義書簽?？s合釜熱量衡算解圖錯誤!未定義書簽。熱量衡算涉及的基礎數(shù)據(jù)錯誤!未定義書簽。四個進程熱量衡算錯誤!未定義書簽。干燥工序熱量衡算錯誤!未定義書簽。第5章設備選型與計算錯誤!未定義書簽?？s合反映釜的選型與計算錯誤!未定義書簽。縮合反映釜錯誤!未定義書簽。離心機的選型與計算錯誤!未定義書簽。干燥設備的選型與計算錯誤!未定義書簽。輸送管道的選型與計算錯誤!未定義書簽。參考文獻錯誤!未定義書簽。附 錄錯誤!未定義書簽。課程

4、設計總結錯誤!未定義書簽。第1章概述設計依據(jù)1.1.1設計任務依據(jù)產(chǎn)品概述1.2.1產(chǎn)品名稱及理化性質(zhì)1 .產(chǎn)品名稱中文名：2-氨基-5-氯二苯甲酮俗名：氨基酮化學名：2-氨基-5-氯二苯甲酮英文名：2-amino-5-chlorobenzophenone2 .化學結構式,分子式及分子量化學結構式分子式：Ci3HioC1NO分子量：3 .理化性質(zhì)：本品為黃色或亮黃色針狀結晶，MP95-99,無臭,味苦，微溶于水，可溶于二 氮甲烷，氯仿，乙醛等。要緊原料大體性質(zhì)1 .對硝基氯苯，分子量，黃色結晶，不溶于水，稍溶于冷的乙醇，易溶于沸騰的 乙醇，乙醛。易燃有毒，密度，沸點242C,熔點82-84C。

5、2 .苯乙騰（?；?jié)），無色液體，沸點234,不溶于水，乙醇，醛混溶。第2章 工藝流程設計與工藝流程工藝流程設計本設計生產(chǎn)工藝操作方式采納間歇操作，整個工藝分為三個工段,包括縮合,還原, 兩個單元反映,還有精制工段，和離心分離,壓濾,脫色,水洗,干燥,結晶,等一系列單 元操作。2.1.1縮合反映工段工藝流程設計本設計設計縮合工段，包括一個縮合單元反映和離心、水洗甩料與干燥兩個單元 操作。以方框和圓框別離表示單元操作及單元反映，以箭頭表示物料和載能介質(zhì)流向， 該設計的生產(chǎn)工藝流程框圖如圖2-1所示：圖2T生產(chǎn)工藝流程框圖工藝流程將乙醇用計量泵打入縮合反映釜，開攪拌后，將氫氧化鈉投入，關閉投料口，

6、使其 自然升溫至不高于70C,保溫30min。然后通常溫水降至35C,將對硝基氯苯投入， 繼續(xù)降溫。降溫至30c左右時，將苯乙騰緩緩加入，操縱加入速度，使其在2h內(nèi)加 完，保溫反映2h。反映完畢，將水析用水加入，并用冰鹽水繼續(xù)降溫。當溫度降至 20c時，停止攪拌，出料于離心機離心甩干，再用大量的水洗用水少量多次的洗滌濾 餅，洗滌至PH值為7后，重復甩干，直至水分檢測30%時送入烘箱干燥，經(jīng)水分、 雜質(zhì)檢測合格后，取得異嗯喋成品，送至倉庫貯存待還原工段用。離心取得的母液沉降池沉降后，用離心機將其抽至母液沉降罐沉降后，將上層清 液吸入蒸鐳釜進行乙醇回收，回收的乙醇進行再次套用反映，沉降的結晶物進行

7、回收。第3章物料衡算物料衡算依據(jù)1 .設計項目：年產(chǎn)100噸利眠宇中間體氨基酮車間縮合工段工藝設計2 .產(chǎn)品名稱：5-氯-3-苯基苯并-2, 1 -異嗯嘎3 .產(chǎn)品規(guī)格:純度用4 .工作日:310天/年5 .收率:縮合工段總收率:90% 還原工段總收率:%精制工段總收率:98%反應工序離心甩料總工序98%1干燥工序100%6.年生產(chǎn)能力:年產(chǎn)100噸利眠宇中間體氨基酮縮合工段的異嗯嗖。氨基酮的純度為樂 那么日產(chǎn)氨基酮純品量為日產(chǎn)氨基酮純品量二氨基酮的日產(chǎn)量=-=320.97kg天天所需純對硝基氯苯量為日需對硝基氯苯量二320.97x157.55231.68 x 98% x 91.8% x 90

8、%=269.58kg7 .基準:物料衡算以天計算，物料單位為千克。3.1.2設計所涉及物料的工業(yè)規(guī)格物料名稱分子量密度規(guī)格凈含量雜質(zhì)含量水含量對硝基氟苯%苯乙臘%乙醇%氫氧化鈉%異嗯哩%表3-1涉及物料工業(yè)規(guī)格3.1.3縮合工段原料投料比縮合工段原料的投料比如表3-2所示。表3-2原料投料比物料名稱規(guī)格分子量摩爾比對硝基氯苯工業(yè)品第苯乙脂工業(yè)品舟乙醇工業(yè)品為氫氧化鈉工業(yè)品完總水工業(yè)用水縮合反映工段水洗操作所需的水洗用水按加入乙醇量的45%加入，其于為水洗用 水量工業(yè)用水假設為100%o縮合工段物料衡算3. 2.1縮合反映L化學方程式2.反映的進出料框圖3.進料所需各物質(zhì)的摩爾數(shù)對硝基氯苯摩爾數(shù)

9、為269.58x1000 157.55=1711.08/770/制化節(jié)摩爾數(shù)為nB=l.11x1711.08 = 1899.30/no/乙醇摩爾數(shù)為nc =26.18x1711.08 = 44796.07“/氫氧化鈉摩爾數(shù)為nD =5.50x1711.08 = 9410.94山總水摩爾數(shù)為nE = 74.7 xl711.08 = 127817.68/w;/計算出各物質(zhì)日投料量，依據(jù)工業(yè)品規(guī)格計算出各物質(zhì)所含雜質(zhì)量和含水量，連同縮合反映的投料量列于表3-3o對硝基氯苯的質(zhì)量1711.08x157.5598.0%= 275.08依純量 275.08x98.0% = 269.58kg 水量 275.

10、08x0.2% = 0.55 依雜質(zhì)量 275.08x1.8% = 4.95 依苯乙懵的質(zhì)量J899,30x117596.0%=231.77kg純量 23 L777 x 96.0% = 222.50kg 含水量 23 L77 x 2.0% = 4.64 依含雜質(zhì)量 231.77 x 2.0% = 4.64 依片堿的質(zhì)量9410.94x4096.0%= 392.12依純量 392.12 x 96.0% = 376.44依含水量 392.12 x 0.2% = 0.78 依 含雜質(zhì)量 392.12x 3.8% = 14.90 口乙醇的質(zhì)量244796.07x46.0690.0%=2292.56依純

11、量 2292.56x90.0% = 2063.30依含水量 2292.56x8.0% = 183.40依含雜質(zhì)量 2292.56x2.0% = 45.85打水析用水為乙醇的質(zhì)量的45%e = 2292.56 x 45% = 1031.65依表3-3縮合反映原料投料量原料名稱日投料量/ kg含雜質(zhì)量/ kg含水量/ kg對硝基氯苯苯乙睛乙醇氫氧化鈉水析用水4.出料（轉化率二收率）（1）生成物異嘲I坐量="08x"8.0程 x91.8% x 229.67 = 380.76依157.55x 91.8% x 49.01=76.98x91.8%x2x 18 = 56.55依制化鈉量=

12、27")8x98.()% 157.55-I #旦 275.08x98.0%水生成量=.55（2）剩余量對硝基氯苯=（275.08 x 98.0% 275.08 x 98.0%157.55157.55x91.8%)xl57.55 = 22.11苯乙月青= 231.77x96.0%氫氧化鈉 392.12 x 96.0% -275.08 x98.0%157.55275.08x98.0%157.55x91.8%xll7.15 = 38.48x91.8%x40.00 = 313.60乙醇=2292.56 x 90.0% = 2063.30雜質(zhì)前后質(zhì)量不變3. 2. 2離心水洗甩料工序物料衡算縮

13、合釜反映后的反映液進入離心機離心，兩次離心（歸并為一次計算）依生成中 間體操縱標準，設每次甩料后濾出物有30%的液體料量，其溶液性質(zhì)是均一的。除異 嗯陛外，其他的物料均以液體料計。甩出料用水少量多次洗滌，且忽略異嗯睫的損失。甩出料經(jīng)水洗符合標準后，其中異嗯嗖的凈含量為70%,雜質(zhì)含量為,水含量 為,其他物料的量忽略不計。1 .進出料框圖純化水水洗用水 反應釜中所出物料離心機%的異惡II坐%的酒精回收液 廢液圖3-1離心水洗進出料框圖其中反映液中總水量為依，除異嗯喋外其他總雜質(zhì)為依.2 .計算進程（1）離心操作母液：異嘲 坐=360.76x2.0% = 7.22kg水=(56.55+189.37

14、+1031.65) x 70%=894.30其他物質(zhì)= 2584.81x70.0% = 180937打（2）水洗甩料操作水洗用水用量：127817.68 x 18 x 10" - 1031.65 = 1269074濾餅：異惡 II坐= 360.76 x 98.0% = 353.544依照異嗯陛凈含量為70%,求得濾餅濕重為依水=29.3% x 505.06=147.98依雜質(zhì) 0.7% x 505.06=3.54水洗母液中水=水洗用水+濾餅中水-出料中水其它雜質(zhì)=1269.07 + (56.55 + 189.37 + 1031.65) x 30% -147.98 = 1504.364

15、為母液中雜質(zhì)量-（出料中乙醇+出料中苯乙月青） =2584.81 x 30%-505.06 x 0.7%=771.90依3. 2. 3干燥工序物料衡算進出料框圖如圖3-3氣流干燥濾餅器水汽異嗯嗖粗 品圖3-3干燥工序進出料框圖1 .進料濾餅：異嗯唾353.544水147.98依雜質(zhì)3.59依2 .出料（1）干燥水汽 二濾餅中含水量-成品中含水量353.54= 147.98x0.5%98.5%=146.19（2）異嗯喋成品異嗯嗖依水依雜質(zhì)kg縮合工段物料平穩(wěn)一覽表縮合工段物料平穩(wěn)表如表3-4所示表3-4縮合工段物料平穩(wěn)一覽表進料出料序號物料名稱組成(%)數(shù)量(kg)序號物料名稱數(shù)量(依)1對硝基

16、氯苯工業(yè)品1001異嗯哇成品(1)對硝基苯98(1)異嗯哇純品(2)水(2)水(3)雜質(zhì)(3)雜質(zhì)2苯乙精工業(yè)品1002干燥水汽(1)苯乙臍963水洗母液(2)水2(1)水(3)雜質(zhì)2(2)其他雜質(zhì)3片堿1004離心母液(1)氫氧化鈉96(1)異嗯噗(2)水(2)水(3)雜質(zhì)(3)其他雜質(zhì)4乙醇工業(yè)品100(1)乙醇90(2)水8(3)雜質(zhì)25水析用水1006水洗用水100合計合計由表3-4可知縮合工段物料守恒第4章熱量衡算熱量衡算的依據(jù)當內(nèi)能、動能、勢能的轉變量能夠忽略且無軸功時，依照能量守恒方程式能夠得 出以下熱量平穩(wěn)方程式：Q +。3 = Q + 2 +（ 4- 1 ）式中Q一物料帶入設

17、備的熱量，KJ;加熱劑或冷卻劑傳給設備或所處置物料的熱量，KJ ;Q進程熱效應KJ；（放熱為正，吸熱為負）0物料離開設備所帶走的熱量，KJ;2一加熱或冷卻設備所消耗的熱量，KJ;以一設備向環(huán)境散失的熱量，KJ。熱量衡算的目的是為了計算出。2,從而確信加熱劑或冷卻劑的量。為了求出0必需明白式（4-1）中的其他項。1. Q與2的計算：Qi ） = »金-0）<4-2）式中6-輸入或輸出設備的各種物料的質(zhì)量，Kg ：cp -物料的定壓比熱容，KJ iKg .C）：t。-基準溫度，；（以0為基準）t?-物料的實際溫度，2. 2與以的計算：依照體會，（2+以）一樣為（Q + 2 + 以）

18、的5%-10%,具體取值依進程而定。3. Q的計算：進程熱效應包括化學反映熱與狀態(tài)轉變熱。（1）化學反映熱2的計算標準反映熱：q, = -Zv%某一溫度下的反映熱：4=4-（/-25）（»£）（4-3）式中qr-標準反應熱，KJI mob,分-標準生成熱，KJ/mohy-反應方程中化學計量系數(shù)，（反應物為正，生成物為負）；，-反應溫度，C；£,-反應物或生成物在溫度范圍內(nèi)的平均比熱容，KJ/Cmol-） o（2）狀態(tài)轉變熱Q的計算狀態(tài)轉變熱包括相變熱，熔解熱，稀釋熱等。大多化合物的相變熱，熔解熱, 稀釋熱的數(shù)據(jù)可從有關手冊和參考文獻中查得。綜合得：進程熱效應：03

19、=2+2。（4-4）縮合釜熱量衡算解圖依照工藝進程可知，縮合釜的溫度轉變進程如以下圖所示:由縮合釜的溫度轉變進程解圖可知，縮合釜的熱量衡算分為四個進程，要對每一個進程都進行熱量衡算。4. 2.1熱量衡算涉及的基礎數(shù)據(jù)1.縮合反映1：段涉及液態(tài)有機物的平均比熱容表如下:表47 縮合釜液態(tài)有機物料的平均比熱容表單位：KJ/ (Kg°C)物質(zhì)名稱溫度戶C202530355568乙醉(90%)乙醇(100%)對氯硝基苯苯乙精異啕哇2.縮合釜的各類固態(tài)物質(zhì)的平均比熱容如下:表4-3縮合釜的各類固態(tài)物質(zhì)的平均比熱容表單位：KJ/ (Kg - °C)物質(zhì)對氯硝基苯片堿異嗯哇制化鈉平均比熱

20、容3 .縮合釜的各類水溶液的平均比熱容如下:表4-2縮合釜的各類水溶液的平均比熱容表單位：KJ/ (Kg - °C)溶液名稱氫氧化鈉二組分水溶液(氫氧化鈉-刑化鈉)70%水溶液60%水溶液30%水溶液35%含水量64%含水量平均比熱容純水不同溫度的平均比熱容為kJ/ (Kg.)o4.縮合釜的所需氣態(tài)物質(zhì)的平均比熱容如下：表4-4縮合釜的所需氣態(tài)物質(zhì)的平均比熱容表單位：KJ/ (Kg - °C)物質(zhì)乙醇水平均比熱容5.縮合釜的所需計算物質(zhì)汽化熱如下:表4-5縮合釜的所需計算物質(zhì)68 °C汽化熱表單位：KJ/Kg物質(zhì)乙醉水汽化熱qv66.縮合釜的所需計算固態(tài)物質(zhì)的熔融

21、熱如下表4-6縮合釜的所需計算固態(tài)物質(zhì)的熔融熱表物質(zhì)片堿對氯硝基苯異嗯哇熔點117熔融熱qi<KJ/KgKJ/KgKJ/Kg7.縮合釜的物質(zhì)的燃燒熱及生成熱如下:表4-7縮合釜的物質(zhì)的燃燒熱及生成熱表單位：kJ/mol物質(zhì)名稱異嘮哩對硝基氯苯大乙肩氫氧化鈉水氯化鈉燃燒熱生成熱4 . 2. 2四個進程熱量衡算1 .進程1熱量衡算于25c時投乙醇和片堿，自然升溫至68C,并保溫然后于68c時降溫，進入進 程2.本進程無化學反映，故。,=0。但有片堿熔解熱及乙醇的汽化熱，那么03=0。（1）烏的計算：依照式（4-2）及表（4-1）所示25時相關物料的平均比熱容 計算：Qi =»叫&q

22、uot;0）二。府+。片觸+Q晨雜質(zhì)忽略不計）Qu =2063.30 x 233 x 25+376.44 xl.31x 25+（ 183.40+0.78） x4.19x 25=151808.49依（2）?！钡挠嬎悖簹溲趸c的熔解熱等于其熔融熱，設有2%的乙醇進行汽化回流,依照表4-6及相應公式計算如下:=叫%四+2%?九=376.44 x 1067.5+2% x 2063.30 x 921.14=439861,46/CJ（3） 2的計算：依照表4-5所示68比熱容計算如下：Q=%”一（）二0用+2網(wǎng)的觸液=206330 x 2.58 x 68+（376.44 +183.40+0.78） xl.

23、22x 68= 408494.39KJ2與之的計算：依照體會，（2+以）一樣為（2+2+2）的5%-10%,在此（2+2）取（0+2+。6）的10%計算，（Q5+2P=Qx10%90%=408494.39x10% 90%=45388.27 KJ（5）。2的計算：依照式（4-1）熱量守恒式得：2xi=+2.1）-（Q 1+。3）=45388.27 + 408494.39-151808.49 - 439861.46= -137787.29X7（6）冷卻劑用量計算:由QV0，說明進程1需要冷卻,用冷卻水冷卻，入口溫度為25C,出口溫度為 33c查化工原理上冊得，25C33之間的平均比熱容為KJ/Kg

24、JC。2二昧,（/ 一0）137787.29=小。43KgCp（j0）4.18x（33-25）2 .進程2熱量衡算于68c時開始降溫，至35c時投對硝基氯苯，然后繼續(xù)降溫，直至30c為止。 其間無化學反映，故2=0。只有對硝基氯苯的熔解熱，那么03.2=0,。（1）?？诘挠嬎悖阂勒帐剑?-2）及表4-1所示25時相關物料的平均比熱容計算:=21+Q對硝基氯笨+Q對硝基余i舉中水=408494.39+269.58 xl.07x 25+0.55 x4.19x 25=415763.27（2） Q32的計算：對硝基氯苯的熔解熱等于其熔融熱，依照表4-6及對硝基氯苯的 熔解熱得：Q,=帆/對硝基黛華=2

25、69.58 x 104.13 = 28071.37 KJ（3） 2二的計算：依照式（4-2）及表4-1所示25時相關物料的平均比熱容計算：2k2=»叫。一0）堿液+。對硝基氯羊+Q對硝基狐茶中水=2063.30 x2.36x 30+（376.44+183.40+0.78+2.84） x 30+1.34x 269.58+4.19x0.55x30= 177506.58/7Qs與22的計算：依照體會，（2 + 2）一樣為（。4+ 2 +。6）的5%-10%,在此的10%計算，在此，（Q5.2+&2）取（22+22+Z2）的5%計算（%+&2）= Q.2X5%95%二 177

26、506.58x5%95%二9342.45K/Q.2的計算：依照式（4-1）熱量守恒式得:Q.2=(22+&2+0.2)-(。1.2隹2)=9342.40 +177506.58 415763.27 28071.37= -256985.66（6）冷卻劑用量計算由QjVO,說明進程1需要冷卻，用冷卻水冷卻，入口溫度為25C,出口溫 度為28。2一2二吃（一0）M = %Cp（一。）256985.664.18x(28-25)=20493.27Kg3 .進程3熱量衡算降溫至30c時滴加苯乙月青，然后保溫反映4h為止，其間有化學反映，另外,70%的氫氧化鈉水溶液變成60%的氫氧化鈉水溶液，有濃度轉

27、變熱，那么 03.3=。+。反映后各物料的含量見物料衡算結果。儲.3的計算：依照式（4-2）及表4-1所示25c時相關物料的平均比熱容計算:&3=»金(，一，0)= Q.2+。笨乙腦=177506.58+222.50 xl.72x 25+4.64 x4.19x 25=187560.12/CJ（2）23的計算：忽略苯乙胞的熔解熱，只計算化學反映熱及氫氧化鈉水溶液的 濃度轉變熱，化學反映熱的計算：依照式（4-3）與式（4-4）及表（4-7）的相關數(shù)據(jù)計 算縮合反映的化學反映熱為：q,= 一工知= -150.89-2x285.83-270.93-(137.19-140.83-425

28、.61)=564.23KJ / mol=4'-"25)(2)=564.23-(3025) x (2x4.19+1.26+1.21-1.34-1.72-1.31)=53.S3KJ /molQ，=q：275O8x98.0%x1()3157.55x91.8%x531.83 = 835376.39KJ 氫氧化鈉水溶液的濃度轉變熱的計算由久正粉ft=495.32KJ/492.22K/"得，氫氧化鈉水溶液的濃度 轉變熱Qs= (495 x 70K -492.22 x %股)x 1000/40=(49533 x 376.44-492.22 x 313.60) x 10000 /

29、40 =802451.72X7進程熱效應包括化學反映熱與狀態(tài)轉變熱。3.3=2 +2=83537639+802451. 72=1637828. 11KJ(3) QJ的計算：依照表4-130C時相關物料的平均比熱容計算Q.3 =良辭+2傅的含水圻的二組分十0對硝基策笨+Q并惡畦+Q笨乙肺=2063.30 x 2.36 x 30+ (245.92+313.60+76.98) x 1.08x30+1.34x22.11x30+1.72 x 38.48 x30 + 1.26x 360.76 x 30=183215.367(4)&3與&3的計算：依照體會，(念+Q)一樣為(0 +。5 +。

30、6)的5%-10%,在 此的10%計算,在此，(Q5.3+Z3)取(Q5.3+&3+Q.3)的5%計算:+2.3)=0.3'5%+95%二 183215.36x5%+95%二9642.91 KJ(5) Q,3的計算:。2.3=（2.3+Q 3 +。4.3）-（Q1.3+Q.3）=9642.91 + 183215.36-637828.11-187560.12=4 632529.96KJ（6）冷卻劑用量計算：由023V。，說明進程1需要冷卻，用冷卻水冷卻，入口溫度為-26C,出口溫度 為 28。23 =伍/,（/一幻W.=c/T。）=38339.92Kg1632529.962.82

31、x28-(-26)4.進程4熱量衡算加水析用水結晶，并繼續(xù)降溫，降溫至20c時出料，本進程無化學轉變，2 =0。 但有60%的氫氧化鈉水溶液變成30%的氫氧化鈉水溶液有濃度轉變熱效應和異惡哇的 結晶熱，那么。3.4=0。 的計算：依照25c時相關物料的平均比熱容計算:烏.4=»?。?）=Q.3 +Q水析用水=183215.36+1031.65 x4.19x 25= 291280.70/TJ（2）的計算：只考慮氫氧化鈉水溶液的濃度轉變熱和異惡哇的結晶熱，計算進程如下： 氫氧化鈉水溶液的濃度轉變熱的計算:由 %«)%堿液=492.22凡/ /mol /則堿液=469.30心 /

32、mol 得Q - (492.22x 垸-469.30x zw60%)xl000/40=(492.22-469.3) x 313.60 x 1000/40= 179692.80X7異惡睫的結晶熱的計算：Qj ='異賴并期坐=360.76x95.57= 34477.83X7綜合得Q.4 = Qs + Qj= 179692.80 + 34477.83= 214170.63X7Qg的計算：依照20時相關物料的平均比熱容計算得=Q乙醉+。3夬的含水la的mi分+ Q*M基觸笨+0片蝌+Q笨乙腑=2063.30 X2.31+ (636.50+1031.65) xl.l 9+1.33x22.1 l

33、+ 1.06x 360.7+1.7 lx 38.48 x 20= 144578.68KJ&4與24的計算：(&+&取(&42.4&3)的5%：(Q“+&P=Qux5%+95%=144578.68x5%95%=7609.40KJ(5) Q二的計算：02.4=( QsA +Q.4 + Q.4)-(21.4 +。3.4)=7609.40 +144578.68 291280.70-214170.63=353263.25AV（6）冷卻劑用量計算:山，說明進程4需冷卻，用冰鹽水進行冷卻，入口狀態(tài)為-5,出口狀態(tài)為15,其中金益為KJ/KgC。W=Cp 鹽（-

34、0）= 6263.53Kg353263.252.82 x 15-(-5)4. 3. 3干燥工序熱量衡算依照工藝進程可知，干燥工序的溫度轉變進程如以下圖4-2所示:圖4-2干燥進程的溫度轉變進程圖解有干燥工序的溫度轉變圖解可知，干燥工序的熱量衡算只有一個進程，即物料由 25°。進料升溫至90,直至水分含量符合查驗標準為止。干燥工序的熱量衡算的計算進程，該進程無化學反映熱，只有水的汽化熱，故 Qy=Qp。各物料的進出量見縮合工段的物料衡算的相關數(shù)據(jù)。1 .目的計算：依照25相關物料的平均比熱容計算Qi =»的”一（）=Q異蚪+Q水=353.54 xl.06x 25+147.98

35、 x4.19x 25二24869.72Q2. Q的計算：該進程的化學熱效應只包括水的汽化熱,=-146.19x2177.24=-318290.72/fJ3. Q的計算:依照90c相關物料的平均比熱容計算，Q =»叫"0）二Q蚌期性+。水+Q水汽=358.92 xl.06x 90+1.79 x4.19x 90+146.19 x 0.75 x 90=44783.80&Z4. Q5與以的計算：依照體會（2+2）一樣為（Qs+2+Q）的5%10%，在此（2+以）取（2+2+0）的 10% 計算,（。5項）=0*10%+90%=44783.80x10%90%=4976.00K

36、J5. Q?的計算：。2 =（Qs+2+。4）一（。1+。3）=4976.00 + 44783.80 - （-318290.72+24869.72）=343180.80KJ6. 由Q>0,說明該進程需加熱。第5章設備選型與計算縮合工段要緊設備包括縮合反映釜，離心機，干燥設備，輔助設備包括儲罐計 量罐和管道等?？s合反映釜的選型與計算選型計算公式："乂 筐（5-1）式中匕-根據(jù)生產(chǎn)任務，通過物料衡算確定的每天處理物理量，加/匕-設備的名義容積， ?'；匕-設備的有效容積，小£ =匕/匕-設備的裝料系數(shù)；7-設備每一生產(chǎn)周期的持續(xù)時間，h；每天總的操作批數(shù)；止每天每

37、臺設備的操作批數(shù)：%-需用設備臺數(shù)；-實際安裝的設備臺數(shù)；5.1.1縮合反映釜1 .計算進程生產(chǎn)周期:T=8h由于反映料液不發(fā)生泡沫,不沸騰,取裝料系數(shù):£=.從縮合反映工段的物料衡算表3-2可知,縮合反映釜天天的處置的物料總體積：%二%硝基氯笨采乙腦+匕；-堿水_ 269.58 222.50 376.44 2063.301.521.022.130.791031.65+4.95+4.64+45.85+14.90+0.55+4.64+183.40+0.78+1.00二4475.36L依照% = 4 =衛(wèi)二，試選5000L縮合反映釜計算如下:P 24"V.T n =:- 24&

38、#163;匕4475.36x89=0.9 土 1 a24x0.8x2000以上計算符合工藝要求。依據(jù)化工工藝設計手冊第三版(下)P (5-2805-29。),所選縮合反映釜型號為K/0.6-17-G/D/8C HG/T2371-1992 ,要緊參數(shù)如表5-1：表57縮合反映釜要緊參數(shù)項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)公稱容積2000L容積系數(shù)公稱直徑1300mm夾套換熱而積m2計算容積1864. 73 L公稱壓力容器內(nèi)夾套內(nèi)電動機功率參考質(zhì)量2482kg2.裝料系數(shù)校核依照以上的選型計算可知，每臺釜天天操作三批，共計三批。那么每批的進料體積為:34475363=1491.79L1491 79則6=彳需=<

39、£=，符合要求。3.夾套傳熱面積校核依照(5-2)可知，傳熱量最大，所需的傳熱面積最大。山縮合釜的熱量衡算可知，傳熱量最大的為進程3,傳熱量為Q?=1632529.96K/0因此, 一 JSmax = S3，即C =。233 - 7Z71632529.96 + 3 )=6.68nr < 7.1"廣300x4.1868x16.21x4式中K一傳熱系數(shù)，查取得300h”/（./?.。0）,即為1257K/（加因此，夾套面積符合要求。離心機的選型與計算操作工時：lh;從物料衡算表32的可知，每批的生產(chǎn)能力:v=1i = 319149= 1063.83Kg那么每小時每批的生產(chǎn)

40、能力： W® = l063.83Kg.依照離心料液的特性，為固 液分離，間歇操作及以上參數(shù)，查化工工藝設計手冊第三版（下）P2-183所選三足式上部卸料離心機知足生產(chǎn)要求,其技術性能如下表5-2表5-2三足式上部卸料離心機技術性能表項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)型號SS1100最大裝料量500kg轉鼓規(guī)格（內(nèi)徑X高度/mm）1800x550外形尺寸（長x寬X高/mm）2350x1800x1200重量5000kg電機型號與功率Y112M-4/17kW有效容積660L最大分離困數(shù)340所需設備臺數(shù)：1063.83 但=2.13 比 3 臺p 500干燥設備的選型與計算本設計屬于化學合成藥，宜選川氣流干燥器，查化工工藝設計手冊第三版（上）P（2-419）,選擇旋轉氣流干燥器符合干燥工序工藝要求。它是流化床干燥和氣流干燥的