《草酰氯單甲酯及其生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)》13000字

草酰氯單甲酯及其生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u21381草酰氯單甲酯及其生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 1285071總論 2230811.1草酰氯單甲酯的性質(zhì)及用途 2279641.2設(shè)計(jì)依據(jù) 2200261.3廠區(qū)的選址 3242021.4設(shè)計(jì)目的與意義 3199532工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 4123312.1工藝原理 49922.2影響因素 4139612.3工藝流程 4323542.4參數(shù)優(yōu)化 630132.5物料衡算 7265012.6熱量衡算 10287933設(shè)備選型 13187363.1丙烯酸分餾塔設(shè)計(jì) 13193953.2甲醇回收塔 14101343.3換熱器 1931783.1換熱器種類 19195133.2換熱器參數(shù)匯總 19318314車間布置設(shè)計(jì) 20117864.1車間概述 20247684.2車間布置 2018865.留有發(fā)展的余地。 20216824.2.3車間構(gòu)造 21288934.3廠房布置 21309394.3.1車間設(shè)備布置原則 21206264.3.2車間設(shè)備平立面布置原則 21181674.3.3設(shè)備布置 22200164.3.5關(guān)于工廠的安全、衛(wèi)生 22215935.自動(dòng)控制 23133275.1自動(dòng)控制系統(tǒng) 23116005.2自控水平與控制點(diǎn) 23275385.3設(shè)備的控制方案 2364405.4泵的控制方案 24256035.5換熱器的控制方案 2488425.6反應(yīng)器的控制方案 25317116公用工程 2567996.1設(shè)計(jì)原則 25169376.2給排水 26300336.3供電 26325487安全與環(huán)保 27215577.1安全方案 27102587.2綠色化學(xué)應(yīng)用的原則與范圍 27295017.3三廢處理 2815783參考文獻(xiàn) 281總論1.1草酰氯單甲酯的性質(zhì)及用途草酰氯單甲酯是眾多精細(xì)化工的原料之一，是有機(jī)合成反應(yīng)中間體和合成高分子單體的重要原料。草酰氯單甲酯可與和眾多單體及其相關(guān)衍生物發(fā)生交換、共聚反應(yīng)。用作數(shù)千種丙烯酸樹脂產(chǎn)品的原料，其廣泛應(yīng)用于油漆、釉纖維改性塑料、纖維和織物加工、皮革、紙張和橡膠等。中文名草酰氯單甲酯外觀無(wú)色液體相對(duì)密度（水為1）0.95熔點(diǎn)-76.5℃相對(duì)分子量86.沸點(diǎn)70℃溶解性易溶于甲醇等有機(jī)溶劑1.1.1草酰氯單甲酯的儲(chǔ)藏方法（1）容器空間用惰性氣體置換；（2）在草酰氯單甲酯中加入0.05%的自由基阻聚劑例如苯二酚或者叔丁基鄰苯二酚，攪拌搖勻，在惰性氣體下存儲(chǔ)于4度以下的冰箱中。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1設(shè)計(jì)任務(wù)書（1）處理規(guī)模：本文主要是合草酰氯單甲酯，處理規(guī)模為10萬(wàn)噸/年，并以其中的甲醇和丙烯酸為原料合成草酰氯單甲酯所進(jìn)行的工藝流程設(shè)計(jì)。（2）生產(chǎn)任務(wù)：根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),了解草酰氯單甲酯合成分離的最佳方案以及工藝流程；確定合成工藝流程,進(jìn)行物料和熱量衡算；按照設(shè)備選型原則,選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)釜和精餾塔,并計(jì)算其尺寸；按照工廠車間設(shè)備安裝原則,對(duì)設(shè)備進(jìn)行布置。這在某種程度上顯現(xiàn)出按照所選生產(chǎn)工藝和設(shè)備以及設(shè)備布置依次繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、主要設(shè)備圖以及設(shè)備布置圖。（3）整個(gè)工程范圍應(yīng)能滿足迫切的生產(chǎn)需要和長(zhǎng)期發(fā)展的需要.同時(shí)，裝置的設(shè)計(jì)原則應(yīng)滿足布局集成、開(kāi)放式生產(chǎn)設(shè)施、新建筑、材料易用性、公用事業(yè)的要求，國(guó)內(nèi)設(shè)備材料生產(chǎn)。（4）認(rèn)真學(xué)習(xí)總結(jié)國(guó)內(nèi)外同類石化設(shè)施建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為了能夠設(shè)計(jì)先進(jìn)的技術(shù)，可靠地保證長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行和安全生產(chǎn)（李昭宇,張涵義,2022)。（5）產(chǎn)品品種方案要靈活，適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。（6）充分貫徹節(jié)能、環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，實(shí)行煤化學(xué)與熱相結(jié)合。（7）根據(jù)《環(huán)境保護(hù)條例》，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的“三種廢物”，必須按照既定的排放標(biāo)準(zhǔn)處理。（8）充分利用項(xiàng)目國(guó)的自然資源。減少淡水消費(fèi)和充分利用當(dāng)?shù)貙氋F的水資源。（9）堅(jiān)持貫徹以“安全第一、預(yù)防為主”的生產(chǎn)原則，這在某種程度上展現(xiàn)遵守現(xiàn)行的消防、衛(wèi)生和職業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)施投產(chǎn)后工廠安全穩(wěn)定，確保職業(yè)安全衛(wèi)生的要求。1.2.2有關(guān)化工設(shè)計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1.化工安全生產(chǎn)的法律規(guī)范。2.化工、環(huán)保等條件的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3.化工企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范[1]1.3廠區(qū)的選址1.工廠的社會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境必須適宜.社會(huì)條件是當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗習(xí)慣、政府的心態(tài)等。2.促進(jìn)工人家庭的就業(yè)和生存，包括中層管理和遠(yuǎn)離技術(shù)人員的工作.3.交通方便，原料成品進(jìn)出方便。4.租金適合，必須考慮可能出現(xiàn)的政府拆遷個(gè)案，。5.考慮未來(lái)發(fā)展產(chǎn)生的影響。6.草酰氯單甲酯是由丙烯為原料，因此煉油廠周邊選址較好(王錦程,劉雅靜,2022)。1.4設(shè)計(jì)目的與意義在完成設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)課本中學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行鞏固和再次總結(jié)，增強(qiáng)我的實(shí)踐能力培養(yǎng)我的設(shè)計(jì)能力，并對(duì)之前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行深度的復(fù)習(xí)、學(xué)習(xí)，融會(huì)貫通增強(qiáng)自己的學(xué)習(xí)能力；并且在此次設(shè)計(jì)中我能夠非常熟悉對(duì)草酰氯單甲酯合成全過(guò)程尤其是分離工段的研究，這在某方面預(yù)示了學(xué)習(xí)并融會(huì)貫通aspen化工常用軟件，并基本掌握吸收塔設(shè)計(jì)的基本流程，增強(qiáng)我的實(shí)踐能力。 2工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算2.1工藝原理草酰氯單甲酯利用陽(yáng)離子交換樹脂催化劑中發(fā)生酯化反應(yīng)，精制產(chǎn)品是從水中蒸餾。選擇該工藝的原因(周宏遠(yuǎn),趙文華,2022)：1.隨著我國(guó)市場(chǎng)上草酰氯單甲酯需求的增加和傳統(tǒng)生產(chǎn)丙烯方法的價(jià)格降低，這在一定程度上映射許多生產(chǎn)制造商通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化使用低成本、適用于大規(guī)模氧化的合成丙烯酸。2酯化反應(yīng)方便控制。2.2影響因素◆溫度控制◆反應(yīng)器的壓力◆進(jìn)料配比◆停留時(shí)間2.3工藝流程2.3.1工藝流程簡(jiǎn)介甲醇和丙烯酸在酯化反應(yīng)器中使用離子交換樹脂為催化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成物質(zhì)進(jìn)入丙烯酸分餾塔，精餾塔塔頂產(chǎn)物進(jìn)入萃取塔進(jìn)行萃取，萃取塔塔頂出料進(jìn)入甲醇汽提塔(陳瑞鑫,孫佳穎,2022)；塔釜物料進(jìn)入醇回收塔進(jìn)行回收,醇回收塔塔頂物料回到反應(yīng)器反應(yīng)，塔釜?jiǎng)t作為萃取塔的萃取水回到萃取塔;這在某種程度上勾勒出甲醇汽提塔頂物料回到萃取塔進(jìn)行重新萃取，盡管當(dāng)前研究結(jié)果與理論預(yù)期相符，但在應(yīng)用這些結(jié)論時(shí)仍需關(guān)注特定情境中的局限性和變量的可能影響，以更全面地解釋現(xiàn)象并為實(shí)踐提供指導(dǎo)。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探討這些變量的影響方式及其在不同條件下的適用性，以促進(jìn)理論與實(shí)踐的深度融合。塔釜物料進(jìn)入酯精制塔精制，精制塔塔頂出料則進(jìn)入成品罐,塔釜物料回到精餾塔精餾。2.3.2工藝流程圖2.3.3草酰氯單甲酯生產(chǎn)操作.前期準(zhǔn)備（1）打開(kāi)真空系統(tǒng)首先控制壓力控制閥來(lái)對(duì)丙烯酸分餾塔、甲醇汽提塔、草酰氯單甲酯提純塔進(jìn)行抽真空，然后打開(kāi)發(fā)閥門向分餾塔、甲醇回收塔、甲醇汽提塔和草酰氯單甲酯精制塔及薄膜蒸發(fā)器投放阻聚劑空氣(高思源,吳玉霞,2022)。（2）對(duì)草酰氯單甲酯精制塔進(jìn)行脫水開(kāi)閥向回流罐內(nèi)引草酰氯單甲酯，等到其有一定液位后，打開(kāi)泵將其送至酯提純塔，待酯提純塔達(dá)一定液位后，關(guān)調(diào)節(jié)閥(劉子浩,王曉林,2020)。車間操作（1）酯化反應(yīng)器引原料液，并進(jìn)行循環(huán)和加熱控制反應(yīng)器入口溫度為75°C（2）開(kāi)啟分餾塔系統(tǒng)（3）反應(yīng)器開(kāi)始進(jìn)原料（4）醇萃取塔、醇回收塔進(jìn)行進(jìn)料（5）啟動(dòng)醇拔頭塔（6）啟動(dòng)酯提純塔（7）處理粗液、提負(fù)荷停車（1）停止加入原料（2）停止分餾塔系統(tǒng)（3）對(duì)甲醇汽提塔和酯精制塔停車（4）對(duì)萃取塔和甲醇回收塔停車，停丙烯酸分餾塔、甲醇拔頭塔、草酰氯單甲酯提純塔系統(tǒng)(張晨曦,李雨彤,2020)。2.3.4生產(chǎn)操作要點(diǎn)酯化反應(yīng)器的關(guān)鍵步驟在于草酰氯單甲酯的生產(chǎn)，其關(guān)乎到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量并且影響催化劑與工廠設(shè)備的使用年限，甚至于影響整個(gè)車間乃至工廠的經(jīng)濟(jì)效益。所以操作要保證酯化反應(yīng)器生產(chǎn)要求(陳思涵,黃偉澤,2020)。影響甲酯酯化反應(yīng)的因素包括溫度、進(jìn)料配比、停留時(shí)間，反應(yīng)器的壓力等。2.3.5工藝參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，10萬(wàn)噸/年草酰氯單甲酯合成工段，全年為365天，出去機(jī)器或者各種小設(shè)備維修等為50天，則工作時(shí)間為：8000h；每天合成處理能力：（100000×1000）/8000=12500kg/h，丙烯酸的含量為99.7%，丙烯酸的轉(zhuǎn)化率50%。采用aspenplus進(jìn)行模擬(王學(xué)杰,王怡彤,2020)：畫出流程圖后，輸入進(jìn)料時(shí)的溫度25℃，壓強(qiáng)1.2MPa，以及每個(gè)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2.4參數(shù)優(yōu)化以丙烯酸精制塔為例進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化說(shuō)明。精制塔的作用是利用相對(duì)揮發(fā)度的不同，將丙烯酸從粗產(chǎn)品中除去。這一結(jié)果與理論預(yù)期相吻合，驗(yàn)證了早期研究中的設(shè)想，進(jìn)一步夯實(shí)了該領(lǐng)域的理論框架。本研究不僅在方法論上提供了新的視角，對(duì)實(shí)際應(yīng)用也具有重要的指導(dǎo)作用。通過(guò)對(duì)比分析，本文發(fā)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果與實(shí)際情況之間的差距可以歸因于特定變量的影響，為后續(xù)研究提供了指引。利用Aspen的靈敏度分析工具，通過(guò)分析塔板數(shù)的變化和進(jìn)料板的位置對(duì)產(chǎn)品的流股純度、塔釜再沸器熱負(fù)荷的影響(楊建華,趙小玲,2022)。2.5物料衡算2.5.1含義與意義物料衡算是化工生產(chǎn)過(guò)程中確定物料配比與物料轉(zhuǎn)化之間定量關(guān)系的過(guò)程。物料衡算的根本目的是依據(jù)原料和產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化關(guān)系來(lái)計(jì)算原料的消耗以及各種中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物、最終產(chǎn)物等在生產(chǎn)過(guò)程中每個(gè)過(guò)程中的消耗與產(chǎn)生，便于工作人員分析工藝流程，確定最有效的工藝路線，這鮮明昭示著設(shè)計(jì)車間設(shè)備的體積，和按數(shù)量和基本尺寸計(jì)算材料，確定設(shè)備的最佳設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件(徐俊杰,郭昱然,2022)。計(jì)算原料消耗量，生產(chǎn)各種中間體產(chǎn)品、產(chǎn)品及副產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)階段的消耗和組成，從原材料與定量轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的比例出發(fā)，為熱量衡算打下基礎(chǔ)(陳可欣,李博遠(yuǎn),2022)。2.5.3衡算數(shù)據(jù)酯化反應(yīng)器R101：由進(jìn)出物料數(shù)據(jù)可知：進(jìn)料總量=30256.25445kg/h=30256.25445kg/h出料總量=30256.2544598948.60kg/h進(jìn)料總量=出料總量，物料守恒(唐曉風(fēng),劉佳慧,2022)表2-2反應(yīng)器R101物料衡算Table2-2materialbalanceofreactorR101單位S3S5溫度C5075壓力bar1.53.01焓流量cal/sec-11287707.22-11691909.99質(zhì)量流量kg/hr30256.2544530256.25445C3H4O2kg/hr22689.7277411628.48676CH4Okg/hr7566.5267072648.284347C4H6O2kg/hr013214.26673C5H10O3kg/hr00H2Okg/hr02765.216615體積流量l/min531.6338485548.666311精餾塔T101物料衡算由進(jìn)出物料數(shù)據(jù)可知：進(jìn)料總量=18530.46135kg/h+11725.7931kg/h=30256.25445kg/h出料總量=30256.25445kg/h進(jìn)料總量=出料總量，物料守恒表2-3精餾塔T101物料衡算Table2-3materialbalanceofdistillationcolumnT101單位S5S4S6溫度C7578.75687391147.8602342壓力bar3.011.21.4焓流量cal/sec-11691909.99-7732754.248-3868460.635質(zhì)量流量kg/hr30256.2544518530.4613511725.7931C3H4O2kg/hr11628.4867667.4232205511561.06354CH4Okg/hr2648.2843472648.2589390.025408336C4H6O2kg/hr13214.2667313116.9393397.32740018C5H10O3kg/hr000H2Okg/hr2765.2166152697.83986567.37675024質(zhì)量分率C3H4O20.3843333210.0036385070.985951521CH4O0.0875284930.1429138162.17E-06C4H6O20.4367449630.7078582170.008300283H2O0.0913932230.145589460.005746029萃取塔T102物料衡算由進(jìn)出物料數(shù)據(jù)可知：進(jìn)料總量=18530.46135+45038.2=63568.66135kg/h出料總量=55754.48351kg/h+7814.177846kg/h=63568.66136kg/h進(jìn)料總量=出料總量，物料守恒表2-4萃取塔T102物料衡算Table2-4materialbalanceofextractiontowerT102單位S4S7S8S9溫度C78.756873913042.3625282130.00433138壓力bar1焓流量cal/sec-7732754.248-47344183.82-46862669.65-8214268.358質(zhì)量流量kg/hr18530.4613545038.255754.483517814.177846C3H4O2kg/hr67.42322055067.423219381.17E-06CH4Okg/hr2648.25893902648.2588934.59E-05C4H6O2kg/hr13116.93933013116.93910.000227454H2Okg/hr2697.83986545038.239921.862297814.177571質(zhì)量分率C3H4O20.00363850700.0012092881.50E-10CH4O00474985825.88E-09C4H6O20.70785821700.2352624992.91E-08H2O0.1455894610.7160296320.999999965回收塔T103物料衡算由進(jìn)出物料數(shù)據(jù)可知：進(jìn)料總量=55754.48351kg/h出料總量=15925.02392kg/h+39829.45959kg/h=55754.48351kg/h進(jìn)料總量=出料總量，物料守恒表2-5甲醇回收塔T103物料衡算Table2-5materialbalanceofrecoverytowerT103單位S8S10S11溫度C42.36252821-22.7815305660.8757838壓力bar1.20.010.21焓流量cal/sec-46862669.65-530498552質(zhì)量流量kg/hr55754.4835115925.0239239829.45959C3H4O2kg/hr67.423219380.00059527267.42262411CH4Okg/hr2648.2588932648.2588931.20E-07C4H6O2kg/hr13116.939113087.0585129.88059228H2Okg/hr39921.86229189.705923939732.15637質(zhì)量分率C3H4O20.0012092883.74E-080.001692783CH4O0.0474985820.1662954423.01E-12C4H6O20.2352624990.8217920790.000750213H2O0.7160296320.0119124420.997557004精餾塔T104物料衡算由進(jìn)出物料數(shù)據(jù)可知：進(jìn)料總量=15925.02392kg/h出料總量=4275.605276kg/h+11649.41864kg/h=15925.02392kg/h進(jìn)料總量=出料總量，物料守恒(王樂(lè)晨,李晶瑩,2022)表2-6精餾塔T104物料衡算Table2-6materialbalanceofdistillationcolumnT104單位S12S13S14溫度C-22.55852158-23.688287575.897489834壓力bar20.010.06焓流量cal/sec-5304552.225-1545630.69-3721734.502質(zhì)量流量kg/hr15925.023924275.60527611649.41864C3H4O2kg/hr0.0005952723.06E-130.000595272CH4Okg/hr2648.2588931469.805651178.453243C4H6O2kg/hr13087.058512805.79924810281.25926H2Okg/hr189.70592390.000378643189.7055452質(zhì)量分率C3H4O23.74E-087.16E-175.11E-08CH4O0.1662954420.3437655150.101159833C4H6O20.8217920790.6562343960.882555566H2O0.0119124428.86E-080.016284552.6熱量衡算2.6.1熱量衡算原理熱量平衡方程為：Qin連續(xù)系統(tǒng)方程為：Q+W=H2.6.2精餾塔T101熱量衡算由進(jìn)出熱量數(shù)據(jù)可知(宋子騫,許錦怡,2022)：設(shè)備的熱負(fù)荷=-3812688.73Gcal/h+3903384.94Gcal/h=90696.21離開(kāi)設(shè)備的各物料焓之和﹣進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和=-11601214.9Gcal/h﹣-11691910Gcal/h=90695.1Gcal/h設(shè)備的熱負(fù)荷=離開(kāi)設(shè)備的各物料焓之和﹣進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和，從這些現(xiàn)象中不難看出熱量守恒。表2-8精餾塔T101熱量衡算Table2-8table2-8heatbalanceofdistillationcolumnT101總計(jì)單位入出相對(duì)差摩爾kmol/hr5515517.84E-15質(zhì)量kg/hr30256.254430256.25449.02E-15焓cal/sec-11691910-11601214.9-0.0077570822.6.3甲醇回收塔T103熱量衡算由進(jìn)出熱量數(shù)據(jù)可知(張凱文,趙天宇,2019)：設(shè)備的熱負(fù)荷=-6946194.11Gcal/h+7047373.95Gcal/h=101179.84Gcal/h離開(kāi)設(shè)備的各物料焓之和﹣進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和=-46761489.6Gcal/h﹣-46862669.7Gcal/h=101180.1Gcal/h設(shè)備的熱負(fù)荷=離開(kāi)設(shè)備的各物料焓之和﹣進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和，熱量守恒(徐媛婷,李浩宇,2019) 表2-9甲醇回收塔T103熱量衡算Table2-9heatbalanceofmethanolrecoverytowerT103總計(jì)單位入出相對(duì)差摩爾kmol/hr2451.947232451.947231.17E-12質(zhì)量kg/hr55754.483555754.48358.96E-13焓cal/sec-46862669.7-46761489.6-0.0021590762.6.4精餾塔T104熱量衡算由進(jìn)出熱量數(shù)據(jù)可知：設(shè)備的熱負(fù)荷=-6165814.72Gcal/h+6202999.18Gcal/h=37184.46Gcal/h離開(kāi)設(shè)備的各物料焓之和﹣進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和=-5267365.19Gcal/h﹣-5304552.22Gcal/h=37187.03Gcal/h設(shè)備的熱負(fù)荷=離開(kāi)設(shè)備的各物料焓之和﹣進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和，熱量守恒(吳尚杰,陳伊琳,2019) 表2-10精餾塔T104熱量衡算 Table2-10heatbalanceofdistillationcolumnT104總計(jì)單位入出相對(duì)差摩爾kmol/hr245.194723245.1947235.22E-14質(zhì)量kg/hr15925.023915925.02395.67E-14焓cal/sec-5304552.22-5267365.19-0.00701043設(shè)備選型3.1丙烯酸分餾塔設(shè)計(jì)3.1.1設(shè)計(jì)概述理論板數(shù)10精餾塔進(jìn)料位置4精餾塔冷凝形式全凝器精餾塔再沸形式釜式再沸器操作壓力1atm回流方式泡點(diǎn)回流再沸器公用工程低壓蒸汽3.1.2塔型選擇精餾塔塔板選用板式塔，其特點(diǎn)是原料處理量較大，精餾塔塔徑大。所以，相對(duì)對(duì)于填料塔，板式塔的塔效率相對(duì)其他類型的塔板更加穩(wěn)定，從這些評(píng)論中看出而且其生產(chǎn)制造、維修也更加方便，從中可以看出，本研究與先前理論驗(yàn)證的結(jié)果基本一致，不僅確認(rèn)了研究方向的正確性，還進(jìn)一步鞏固了該領(lǐng)域現(xiàn)有理論框架的有效性和可靠性。通過(guò)引入新的視角和方法論，本研究對(duì)既有理論進(jìn)行了補(bǔ)充和改進(jìn)，為未來(lái)的研究提供了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和廣泛的探索空間。液氣比和持液量的適應(yīng)范圍比較大(周旭東,陳子瑜,2019)。3.1.3塔徑設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的具體參數(shù)要求，對(duì)塔板的工藝進(jìn)行調(diào)整，使得塔內(nèi)流體流動(dòng)參數(shù)符合設(shè)計(jì)規(guī)定并滿足工藝需要。在此原則上，設(shè)計(jì)塔徑為3.6m，板間距為0.4m，流程數(shù)為2，浮閥采用大孔篩孔，塔板開(kāi)孔率為10%。3.1.4水力學(xué)校核由Aspen導(dǎo)出苯胺回收塔水力學(xué)圖及數(shù)據(jù)。由圖3-4可以看出，全塔范圍內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)不良的流動(dòng)狀況，塔內(nèi)流體流動(dòng)狀況里良好(蔡佳琳,王曉娜,2022)。3.1.5設(shè)計(jì)匯總表 表3-2設(shè)計(jì)匯總表Table3-2designsummary項(xiàng)目結(jié)果精餾塔塔高8m精餾塔塔徑3.6m類型篩板塔起始塔板位置2結(jié)束塔板位置9精餾塔塔板間距0.6m塔板堰高33.33mm設(shè)計(jì)溫度125℃設(shè)計(jì)壓力0.12MPa壁厚6mm3.2甲醇回收塔（1）查得甲醇—水溶液（101.3kPa）的t-x-y關(guān)系表如下表[2]：表3-3甲醇-水溶液t-x-y關(guān)系表Table3-3Thet-x-yrelationshipbetweenmethanolandaqueoustxy1000.0000.00096.40.0200.13493.50.0400.23091.20.0600.30489.30.0800.36587.70.1000.41884.40.1500.51781.70.2000.57878.00.3000.66575.30.4000.72973.10.5000.77971.20.6000.82569.30.7000.87067.50.8000.91566.00.9000.95865.00.9500.97964.51.0001.000可畫出甲醇-水體系相圖：藍(lán)線為泡點(diǎn)線紅線為露點(diǎn)線圖3-2甲醇—水體系相圖Fig.3-2Phasediagramofmethanolwater靳文昊，樊慧云tem查得：CH4O的摩爾質(zhì)量：M=32Kg/KmolH2O的摩爾質(zhì)量：M=18Kg/kmol原料液中甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.2餾出液中甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.80釜液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.06通過(guò)公式得到：原料液的摩爾質(zhì)量Mr為XF=0.2/32餾出液的甲醇Mr為XD=0.8/32釜液的甲醇Mr為XW=0.06/32進(jìn)料的平均Mr為MF=0.123×32+（1—0.123）×18=19.722Kg/Kmol所以原料液的摩爾流率為F=1110.47F=D+W=56.3Kg/Kmol（1）FXF=DXD+WXW=0.7D+0.034W=56.3×0.123=6.925（2）聯(lián)立求得：D=7.6Kg/Kmol,W=48.7Kg/Kmol查相圖可得：原料液組成XF=0.123時(shí)，甲醇泡點(diǎn)溫度為88℃；餾出液組成XD=0.7時(shí)，其泡點(diǎn)溫度為69℃(劉子琳,楊英豪,2022)；殘液組成XW=0.034時(shí)，其露點(diǎn)溫度為94℃。（2）q值的可用以下公式計(jì)算：q=tb-進(jìn)料液的泡點(diǎn)溫度為83℃t-進(jìn)料液的溫度為20℃γm-泡點(diǎn)下混合液的平均汽化潛熱為γaXF+γb(1-XF)在平均溫度（88+20）/2=54℃下，查得水的臨界溫度為374℃，甲醇的臨界溫度為240℃。從這些現(xiàn)象中得出由《化工原理（上冊(cè)）》[3]附錄16查得甲醇、水的摩爾比熱容，由附錄18查得甲醇、水的摩爾氣化潛熱，這種一致性為實(shí)際應(yīng)用提供了理論支持，表明基于這些理論生成的技術(shù)或策略具有很高的可行性和有效性。本研究不僅在理論上有所貢獻(xiàn)，在實(shí)踐應(yīng)用上同樣有重要價(jià)值。然而，盡管當(dāng)前結(jié)果令人振奮，本文仍需意識(shí)到科學(xué)研究的變動(dòng)性和復(fù)雜性，持續(xù)關(guān)注后續(xù)可能出現(xiàn)的新情況和挑戰(zhàn)，不斷調(diào)整和優(yōu)化研究策略。其相關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：甲醇的摩爾氣化潛熱：γ=1090×32=34880KJ/kmol水的摩爾氣化潛熱：γ=2360×18=42480KJ/kmolγm=γ甲醇×XF+γ水（1-XF）=41112KJ/kmolcpm-定性溫度（88+20）/2下混合液的平均定壓比熱：甲醇的摩爾比熱容為cp=2.6×32=83.2KJ/（kmol℃）水的摩爾比熱容為cp=3.9×18=70.2KJ/(kmol℃)Cpm=Cp（甲醇）×xF+Cp（水）×（1-xF）=71.799KJ/(kmol℃)所以(唐靜怡,高云飛,2022)：q=[γm+Cpm（3）q線方程y=qq?1x（4）相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算α=vAvB=查得甲醇和水在某溫度下的飽和蒸汽壓經(jīng)驗(yàn)公式如下：甲醇P0A=exp（16.5723-3626.55t+238.71水P0B=0.13exp（18.5916-3991.11t+233.84=1\*GB3①當(dāng)t=tb=83℃時(shí)，P0A=215.199KPaP0B=53.39KPaα1=4.03=2\*GB3②當(dāng)t=tD=69℃時(shí)，POA=121.3KPaP0B=29.81KPaα2=4.07=3\*GB3③當(dāng)t=tW=94℃時(shí)，POA=292.5KPaPOB=81.42KPaα3=3.59平均揮發(fā)度為α=3.89(5)相平衡方程為y=αx1+(α?1）x=q線方程與相平衡方程聯(lián)立得x=0.032，y=0.114（6）最小回流比為Rmin=xD?yy?x=7.15，R=1.2Rmin（7）逐板計(jì)算法計(jì)算塔板數(shù)(李志鵬,王淑怡,2022)xn=yn精餾段操作線方程為：yn+1=RR+1xn+xDR+1yn+1=0.9xn+0.07提餾段操作線方程為：yn+1=L`V`xn-WxwV`=129.4yn+1=1.6xn-0.02L=RD=8.58×7.8=66.92kmol/hV=L+D=66.92+7.8=74.72kmol/hL`=L+qF=66.92+1.11×56.3=129.4kmol/hV`=V-(1-q)F=74.72-(1-1.11)×56.3=80.913kmol/h精餾段與提餾段操作線聯(lián)立得：xn=xq=0.13，yn+1=yq=0.187第1塊板上升的蒸氣組成y1=xD=0.7第1塊板下降的液體組成x1=0.73.89?2.89×0.7第2塊板上升的氣相組成y2=0.9×0.37+0.07=0.403第2塊板下降的液體組成x2=0.4033.89?2.89×0.403第3塊板上升的氣相組成y3=0.9×0.148+0.07=0.2032第3塊板下降的液體組成x3=0.1483.89?2.89×0.148x3＜xq，x3之前為精餾段第4塊板上升的氣相組成y4=0.9×0.042+0.07=0.1078第4塊板下降的液體組成x4=0.10783.89?2.89×0.1078第5塊板上升的氣相組成y5=0.9×0.039+0.07=0.1051第5塊板下降的液體組成x5=0.10513.89?2.89×0.1051因x6＜xW，故總理論板數(shù)為5塊，精餾段3塊板，提餾段2塊板，第3塊板為進(jìn)料板。（8）塔效率及實(shí)際板數(shù)的計(jì)算全塔效率ET=NTNP×100%，奧康爾法：ET=0.49(αμL式中α：塔頂與塔底平均溫度下的相對(duì)揮發(fā)度，對(duì)多組分系統(tǒng)，應(yīng)取關(guān)鍵組分間的相對(duì)揮發(fā)度(黃俊賢,鄧靜芳,2022)。μL：塔頂與塔底平均溫度下的液體粘度，mPa.s而μL=∑xiμLi式中：xi:液相任意組分i的摩爾分?jǐn)?shù)。μLi：液相任意組分i的黏度，mPa.s這在某種程度上顯現(xiàn)出因?yàn)樗斉c塔底的平均溫度為（69+94）/2=81.5℃(1)根據(jù)化工原理<<化工原理（上冊(cè)）>>附錄9查得甲醇的黏度為0.28mPa.s,水的黏度為0.35mPa.sμL=μL(甲醇)xF+μL(水)（1-xF）=0.28×0.123+0.35×0.877=0.34mPa.s(2)甲醇的飽和蒸氣壓為189.95KPa，水的飽和蒸汽壓為50.41KPaα=189.95/50.41=3.77所以ET=0.49(3.77×0.34)-0.245=0.23NP=NTET3.3換熱器3.1換熱器種類換熱器，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把熱流股中的熱量轉(zhuǎn)移到冷流股中。傳熱量一般由溫度、壓力、流量來(lái)決定等。這在某種程度上展現(xiàn)設(shè)計(jì)者應(yīng)盡最大努力增加單位時(shí)間的傳熱量。具體措施包括：1.增大傳熱系數(shù)；2.提高平均溫差；3.合理布置換熱面((殷嘉欣，殷婉蘭,2022),2022)。常規(guī)換熱器有多種類型：（1）按照生產(chǎn)用途可以將換熱器分為預(yù)熱器、加熱器、過(guò)熱器和蒸發(fā)器。預(yù)熱器是將流體加熱到所需溫度；加熱器，其將流體加熱至所需溫度，但流體的相不改變；過(guò)熱器是對(duì)流體進(jìn)行加熱，使其狀態(tài)變?yōu)檫^(guò)熱狀態(tài)；加熱蒸發(fā)器直到液體蒸發(fā)(楊瑾萱,徐志豪,2022)。（2）根據(jù)化工傳熱的原理可以將換熱器劃分為蓄熱式換熱器、間歇式換熱器和復(fù)合式換熱器。間歇式換熱器，是兩種不同的流體在通過(guò)管壁時(shí)的換熱。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的換熱器大部分是間歇式，這一發(fā)現(xiàn)為后續(xù)研究提供了有益的啟示，凸顯了理論與實(shí)證研究緊密結(jié)合的價(jià)值。本研究展示了在構(gòu)建理論框架時(shí)充分利用實(shí)際數(shù)據(jù)和案例支持，可以大幅提升理論的解釋力和預(yù)測(cè)能力。這不僅加深了本文對(duì)現(xiàn)有現(xiàn)象的理解，也為未來(lái)可能的新情況提供了應(yīng)對(duì)思路。這在某方面預(yù)示了包括管殼式、套管式等等。復(fù)合換熱器具有換熱效率高、穩(wěn)定性好、噪聲低等特點(diǎn)。（3）根據(jù)換熱器的結(jié)構(gòu)，可以將換熱器分為固定式的板式換熱器、U型管式換熱器、板式換熱器、浮頭式換熱器等(馮天宇,張紫怡,2022)。3.2換熱器參數(shù)匯總表3-4換熱器的相關(guān)參數(shù)3-4Tableparametersofheatexchanger參數(shù)數(shù)值換熱器公稱直徑813.8換熱列管管數(shù)700換熱器列管長(zhǎng)度2439.4換熱器管間距19.06換熱器管程24車間布置設(shè)計(jì)4.1車間概述車間布置是畢業(yè)設(shè)計(jì)的組成部分，必須符合既定的工藝標(biāo)準(zhǔn).此外，必須保證其實(shí)際應(yīng)用和科學(xué)布置.車間的布置決定了設(shè)施的施工效率，取決于設(shè)備的正常維護(hù)，以及其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn).而車間配置主要是基于設(shè)備，工藝人員應(yīng)制定相應(yīng)的前期開(kāi)發(fā)方案，并進(jìn)一步制定建筑物設(shè)計(jì)的基本要求，它們的結(jié)構(gòu)，獲得最新的車間設(shè)備布置圖，用于鋪設(shè)管道基礎(chǔ)或安裝設(shè)備(陳梓涵,李慧娟,2022)。管道配置應(yīng)符合既定工藝流程要求，需要綜合考慮工藝或進(jìn)行特殊配置和管道設(shè)計(jì)的可行性操作。4.2車間布置4.2.1設(shè)計(jì)的基本根據(jù)在車間布局過(guò)程中，我們要了解車間的實(shí)際位置，由總平面布置、基本生產(chǎn)工藝或?qū)嶋H材料性能決定的，明確與車間級(jí)相關(guān)的基本參考標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算儀器的裝置的規(guī)則。另外，還要對(duì)消防與運(yùn)輸?shù)年P(guān)系進(jìn)行了解，對(duì)車間內(nèi)的各種因素進(jìn)行深入的調(diào)查和設(shè)計(jì)，這樣才能設(shè)計(jì)出可靠方案(王俊杰,何梓豪,2022)。4.2.2車間布置設(shè)計(jì)理念1.安全是車間設(shè)備布置的第一原則，在保證安全的前提下需要考慮到經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和壓降問(wèn)題，設(shè)備的布置要以工藝流程的順暢為主。2.環(huán)境對(duì)于設(shè)備布置有重大影響，這在一定程度上映射一般來(lái)說(shuō)環(huán)境因素包括地形、主風(fēng)向、天氣等(孫嘉怡,劉天琪,2022)。要考慮好車間內(nèi)部的建筑布置以及露天時(shí)建筑布置，要保證車間設(shè)備布置適應(yīng)環(huán)境。3.如果設(shè)備中有的有明火的存在，則設(shè)備布置一般在風(fēng)向下側(cè)，且靠近在車間邊緣，防止危險(xiǎn)的發(fā)生。4.設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮除主裝裝備之外，其它部分的位置，保證各個(gè)部分之間緊密聯(lián)系，結(jié)構(gòu)緊湊，縮短線路長(zhǎng)短上多耗費(fèi)的費(fèi)用(梅志新，陸婉清,2022)。5.留有發(fā)展的余地。6.嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，對(duì)員工的保護(hù)，防火防爆防腐蝕等方面均需規(guī)范。7.對(duì)于設(shè)備才操作中有毒有害有腐蝕性的設(shè)備應(yīng)集中放置，布置圍欄1，以防事故發(fā)生時(shí)可以進(jìn)行集中處理。4.2.3車間構(gòu)造工廠車間主要是以下幾個(gè)部件構(gòu)成的：（1）產(chǎn)品的生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，比如原料、倉(cāng)庫(kù)工作設(shè)備等。（2）生活輔助設(shè)施，例如健身房，休息室，食堂。（3）企業(yè)行政管理是指多個(gè)組成部分：辦公區(qū)是為工作人員提供職業(yè)訓(xùn)練及職業(yè)訓(xùn)練的設(shè)施(盛子和，蔣思琪,2022)。（4）其他機(jī)構(gòu)，比如安全部門。4.3廠房布置4.3.1車間設(shè)備布置原則(1)車間設(shè)備布置要符合全廠總布置要求，各生產(chǎn)之間相互聯(lián)系，構(gòu)建統(tǒng)一整體。(2)符合工藝生產(chǎn)需求，包括車間設(shè)備的排列方式、設(shè)備與設(shè)備間的距離等。(3)方便生產(chǎn)管理，安裝、檢修。(4)針對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中存在的易燃、易爆、毒性等問(wèn)題做出考慮。(5)考慮地區(qū)的天氣、地質(zhì)、水源等條件。(6)在化工生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)伴隨“三廢”的產(chǎn)生，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮相應(yīng)的處理措施，減小給環(huán)境污染帶來(lái)的壓力(費(fèi)昊，殷慧君,2022)。4.3.2車間設(shè)備平立面布置原則在進(jìn)行車間設(shè)備的整體布局中要做到經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)備整體排列簡(jiǎn)潔、美觀的要求。需從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，滿足生產(chǎn)，這在某種程度上勾勒出同時(shí)符合規(guī)范，便于管理、方便設(shè)備的安裝和檢修。有效解決防火、防毒、防爆等問(wèn)題。車間設(shè)備立面布置

車間的立面形式主要分為：?jiǎn)螌?、多層和兩者相結(jié)合的形式，進(jìn)行選擇時(shí)需要根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝和相關(guān)的設(shè)備布局選取。單層廠房：在進(jìn)行廠房建設(shè)時(shí)室內(nèi)的地面高度要比室外地面高度高出至少150mm；在進(jìn)行標(biāo)注高度時(shí)應(yīng)該標(biāo)在柱的頂部(殷志強(qiáng)，姚麗芳,2022)。根據(jù)《廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》的規(guī)定，柱頂?shù)臉?biāo)高需要是300mm的倍數(shù)。多層廠房：在進(jìn)行多層廠房的建設(shè)時(shí)各層樓板和地板表面間的距離需要為300mm的倍數(shù)。而在大多數(shù)多層廠房建設(shè)當(dāng)中，這鮮明昭示著層高常采用5m或6m，下限為4.5m。車間設(shè)備平面布置

1.符合總的設(shè)計(jì)要求，各車間之間相互聯(lián)系，達(dá)到生產(chǎn)一體化。2.充分利用建筑面積，做到物盡其用，減少建設(shè)廠房和安裝設(shè)備的費(fèi)用，降低初始費(fèi)用。3.便于生產(chǎn)管理和運(yùn)輸，維修方便。

4.為了使生產(chǎn)能安全進(jìn)行，所以要著重考慮防火防爆和防毒等問(wèn)題。同時(shí)要考慮擴(kuò)建和改建的余地(華俊杰，陶靜宜,2022)。4.3.3設(shè)備布置反應(yīng)器的平立面布置(1)由于反應(yīng)物需要在一定溫度下才能發(fā)生反應(yīng)所以與加熱爐的距離不應(yīng)太遠(yuǎn)，但出于安全考慮應(yīng)大于4.5m。(2)結(jié)合不同的生產(chǎn)工藝，可以選擇在反應(yīng)器上方設(shè)置頂棚。(3)在反應(yīng)器旁應(yīng)該留有進(jìn)行檢修的操作空間。(4)當(dāng)反應(yīng)器下部進(jìn)行催化劑的就地卸載時(shí)，卸料口距離地面要高于1.2m。換熱器的平立面布置換熱器的布置通常由與換熱器相連接的工藝設(shè)備所決定。在進(jìn)行換熱器布置時(shí)，通常采用單層布置。從這些現(xiàn)象中不難看出進(jìn)行換熱器布置時(shí)還要考慮到進(jìn)行清洗和更換時(shí)需要的操作空間，并考慮特殊情況下利用其它設(shè)備進(jìn)行操作的情況(祁博文，袁夢(mèng)瑩,2022)。進(jìn)行換熱器布置時(shí)當(dāng)與其它設(shè)備進(jìn)行并排布置時(shí)兩者之間的間距要大于1m。泵的平立面布置(1)當(dāng)泵采用戶外布置時(shí)，需要根據(jù)工藝操作要求和物料的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行布置。(2)泵在室內(nèi)布置時(shí)，兩排泵間距應(yīng)大于2m，泵端與墻之間距離不宜小于1m。(3)進(jìn)行泵的立面布置時(shí)泵的高度要比地面高200mm，下限為100mm。4.3.5關(guān)于工廠的安全、衛(wèi)生良好的工作環(huán)境，首先注意廠房采光。在設(shè)備布置過(guò)程中，要防止對(duì)采光率的影響。此外，還應(yīng)該發(fā)揮空氣對(duì)室內(nèi)通風(fēng)的影響，而不是單純的將車間從北向南隔離(貝思遠(yuǎn)，黎雅婷,2022)。對(duì)粉塵比較多的地段，應(yīng)先設(shè)置機(jī)械送排風(fēng)裝置，使其達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。只要火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到A級(jí)和B級(jí)，在建造工廠的過(guò)程中應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）在通風(fēng)過(guò)程中，應(yīng)考慮將廠內(nèi)可燃?xì)怏w控制在合理范圍內(nèi)，粉塵濃度不得超過(guò)規(guī)定范圍。（2）采取有效措施還可以防止靜電或其他火災(zāi)。（3）只要設(shè)備中出現(xiàn)腐蝕性介質(zhì)，其基礎(chǔ)設(shè)施的所有梁、柱均應(yīng)加固。5.自動(dòng)控制5.1自動(dòng)控制系統(tǒng)為了完成生產(chǎn)過(guò)程中各種復(fù)雜的控制工作，確保生產(chǎn)工作可以平穩(wěn)進(jìn)行，所以需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的某些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，當(dāng)受到干擾而改變?cè)袇?shù)對(duì)整個(gè)操作狀況造成影響時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。每個(gè)理論模型都是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的簡(jiǎn)化描述，因此不可避免地會(huì)包含一些假設(shè)和近似處理。這可能導(dǎo)致模型無(wú)法完全反映所有相關(guān)變量及其復(fù)雜的交互作用，從而產(chǎn)生偏差。為了解決這一問(wèn)題，本文不僅參考了被廣泛接受的理論基礎(chǔ)，還結(jié)合最新的研究進(jìn)展來(lái)優(yōu)化和調(diào)整本文的分析框架。在討論研究結(jié)果時(shí)，本文也特別指出哪些結(jié)論是基于特定假設(shè)得出的，哪些具有更廣泛的解釋力。從這些評(píng)論中看出將控制系統(tǒng)和被控對(duì)象聯(lián)系起來(lái)就構(gòu)成了自動(dòng)控制系統(tǒng)。在進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)控制系統(tǒng)需要接受到被控點(diǎn)的反饋信息才能根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，這便是用到了反饋控制原理(欒天宇，虞慧妍,2022)。(1)工藝的重要部位的控制檢測(cè)進(jìn)行集中控制和顯示，以便操作。(2)進(jìn)出設(shè)備的物料均設(shè)置流量監(jiān)測(cè)，以便進(jìn)行調(diào)整。(3)本裝置采用集散型控制系統(tǒng)（DCS）提高管理水平，增加生產(chǎn)穩(wěn)定性。5.2自控水平與控制點(diǎn)本生產(chǎn)工藝將采取自動(dòng)和手動(dòng)控制相結(jié)合的方式進(jìn)行控制。根據(jù)控制對(duì)象分類，進(jìn)行自動(dòng)控制的三類分別為反應(yīng)器進(jìn)出物料流量、反應(yīng)器液位以及反應(yīng)器的壓力控制，自控水平相對(duì)較高，部分控制可采用串聯(lián)控制，針對(duì)實(shí)際操作情況可以解除自動(dòng)控制，進(jìn)行手動(dòng)操作，已達(dá)到操作平穩(wěn)進(jìn)行的目的，之后在進(jìn)行自動(dòng)控制。對(duì)于蒸汽進(jìn)料量等可采取手動(dòng)控制(項(xiàng)志豪，鐘婉瑩,2022)。5.3設(shè)備的控制方案本設(shè)計(jì)項(xiàng)目用到的設(shè)備主要包含儲(chǔ)罐、離心泵、換熱器、反應(yīng)器等等。PID控制，即是常規(guī)單回路反饋控制在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，本設(shè)計(jì)大部分的控制回路都采用常規(guī)單回路PID控制。5.4泵的控制方案圖5-1泵的控制方案Fig.5-1Pumpcontrolscheme設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的離心泵，如圖5-3所示，離心泵帶備用泵的基本機(jī)組方式。顯示了泵進(jìn)出管上切斷閥、排凈閥、止回閥、Y型過(guò)濾器、變徑管和壓力表的相對(duì)位置(盛嘉偉，戴慧敏,2022)。5.5換熱器的控制方案(1)布置換熱器時(shí)要避免換熱器中心線被擋住，妨礙更換換熱管。(2）成組換熱器距離墻體的位置要一致。(3）換熱器與相鄰換熱器通常不重疊布置。(4）為了保證操作的安全性，當(dāng)物料的自燃過(guò)低或低于換熱器使用溫度時(shí)，換熱器上方盡量避免安裝其他設(shè)備。(5）當(dāng)冷卻不同的物料時(shí)工廠應(yīng)成組布置所用的冷凝器。5.6反應(yīng)器的控制方案(1)對(duì)于反應(yīng)物料較大的設(shè)備需要留有運(yùn)輸和裝卸催化劑的場(chǎng)地。(2)反應(yīng)溫度太高時(shí)要做隔熱處理。(2)反應(yīng)器與加熱設(shè)備的間距在保證安全距離情況下應(yīng)該盡可能小，但應(yīng)大于4.5m，在本設(shè)計(jì)反應(yīng)器與加熱爐的距離控制在9m避免熱輻射對(duì)于反應(yīng)設(shè)備的影響(蔣子墨，霍夢(mèng)琪,2022)。(4）成組的反應(yīng)器，中心線應(yīng)對(duì)齊排布。參考文獻(xiàn)致謝6公用工程6.1設(shè)計(jì)原則本設(shè)計(jì)設(shè)置了自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種參數(shù)的自動(dòng)控制和測(cè)量，并顯示測(cè)量結(jié)果和記錄。在整個(gè)工藝流程中有幾個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的自動(dòng)控制?？稍谑鹿拾l(fā)生前控制光信號(hào)、電信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入異常狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)采取緊急措施。同時(shí)，配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)該滿足鋪設(shè)線路最短、方便、經(jīng)濟(jì)可靠的要求。因?yàn)槠髽I(yè)工廠設(shè)備操作過(guò)程的較強(qiáng)的連續(xù)性，而且在生產(chǎn)過(guò)程中絕大部分物料具有易燃易爆性，如果遭到突發(fā)停電，可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)或者爆炸，危及工作人員和生產(chǎn)設(shè)備的安全，造成企業(yè)的極大損失。所以在工廠中的車間設(shè)備應(yīng)劃分為二次用電負(fù)荷，有的為三級(jí)用電負(fù)荷(殷思遠(yuǎn)，閔含霞,2022)。6.2給排水工藝用水：進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)中的用水盡量選用循環(huán)水并且可以進(jìn)行串聯(lián)操作，盡量降低新鮮水的使用量，減少公用工程的使用費(fèi)用。消防供水：針對(duì)全廠的安全消防等級(jí)的不同，一般分為低壓和高壓消防供水，根據(jù)消防等級(jí)進(jìn)行分配，從這些現(xiàn)象中得出做到物盡其用，保障生產(chǎn)可以安全進(jìn)行。在本文的研究過(guò)程中不可避免地遇到了一些挑戰(zhàn)和局限，例如在使用既有的理論框架時(shí)，本文盡量考慮其適用性和局限性，并通過(guò)實(shí)證數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和補(bǔ)充，這仍然是一項(xiàng)持續(xù)的任務(wù)。冷卻用水：需多采用循環(huán)冷卻水。6.3供電6.3.1電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)化工生產(chǎn)過(guò)程中，大部分都是連續(xù)性操作。因此，根據(jù)化工生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)和材料的危害程度，電源系統(tǒng)的可靠性有不同的要求。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，將電力負(fù)載分為3個(gè)等級(jí)，從最高等級(jí)到1，2和3。供電方案要求(嵇浩然，陸雅琳,2022)：電路管線要簡(jiǎn)單穩(wěn)定，管線的搭建不妨礙生產(chǎn)運(yùn)行，要有前瞻性的方案理念，供電設(shè)備管線要能夠滿足近五到十年的發(fā)展要求。電器設(shè)備要保證安全。6.3.2采暖和通風(fēng)系統(tǒng)工廠中的熱量來(lái)源主要是依靠鍋爐進(jìn)行供應(yīng)，以保證即使在天氣比較惡劣和低溫下還可以保證工廠的生產(chǎn)能夠正常的進(jìn)行下去。通過(guò)對(duì)布置情況的分為兩類，分別是集中供暖和局部供暖。這在某種程度上顯現(xiàn)出通過(guò)查詢我國(guó)發(fā)布的規(guī)定可知，凡全年當(dāng)中有90天以上的天數(shù)日平均氣溫在5℃的地區(qū)應(yīng)選擇集中供暖的方式，反之采取局部供暖。為了保證良好的操作條件，為了控制和消除工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的有害氣體、粉塵、熱和濕氣，以免對(duì)操作人員健康帶來(lái)影響，所以必須進(jìn)行及時(shí)的通風(fēng)，從而創(chuàng)造適宜的生產(chǎn)環(huán)境。根據(jù)通風(fēng)方式的不同可以分為機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)，對(duì)于本工藝來(lái)說(shuō)，選擇自然通風(fēng)即可達(dá)到相關(guān)要求，并且還可以降低操作費(fèi)用(柯志遠(yuǎn)，虞夢(mèng)婷,2022)。7安全與環(huán)保7.1安全方案7.1.1安全技術(shù)方案表7-1安全技術(shù)方案Table7-1safetytechnicalscheme物料閃點(diǎn)°C爆炸極限危險(xiǎn)特性安全對(duì)策甲醇116--36.5%易燃易揮發(fā)，有毒可致人失明防靜電，加阻火裝置丙烯酸502.5-8%具有辛辣氣味，腐蝕性，易發(fā)生自聚。加阻聚劑，密封保存。草酰氯單甲酯-3對(duì)呼吸系統(tǒng)和皮膚有刺激性，屬全身性毒物避免高溫，避免光照，加阻火裝置7.1.2故障分析及應(yīng)對(duì)措施 表7-2故障分析及應(yīng)對(duì)措施Table7-2faultanalysisandCountermeasures故障類型原因分析判斷處理措施反應(yīng)器溫度超溫進(jìn)料閥卡換旁路閥進(jìn)料溫度高調(diào)小加熱功率壓力高調(diào)大排氣閥反應(yīng)器溫度下降進(jìn)料溫度低.調(diào)大預(yù)熱器功率進(jìn)料量大調(diào)小進(jìn)料閥反應(yīng)器溫度上升進(jìn)料量小調(diào)大進(jìn)料閥進(jìn)料溫度高調(diào)小預(yù)熱器功率萃取塔溫度超穩(wěn)萃取劑溫度高調(diào)大冷凍鹽水量進(jìn)料溫度高調(diào)大進(jìn)料換熱器冷卻水量7