发布时间 : 星期五 文章年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计毕业论文更新完毕开始阅读
Q?(11561.4?1.046?3512.32?1.841?2576.88?1.925)(136?90)?1.1?1.190?10kJ/h6
用0.608 Mpa蒸汽为加热剂，其饱和温度为164.2℃，冷凝热为2066 KJ/kg，加热蒸汽用量为:
1.19?0 W?2066610?575.99k g/h第四章 流化床反应器的工艺计算
4.1 计算依据
a. 出口气体流量3985kmol/h;入口气体流量3861kmol/h。 b. 气体进口压力0.203MPa，出口压力0.162MPa。 c. 反应温度470℃，气体离开稀相段的温度为360℃。
d. 流化床内的换热装置以水的冷却剂，产生 0.405MPa(143℃)的饱和蒸汽。 e. 接触时间10s。
4.2 浓相段直径
因反应过程总物质的量增加，故按出口处计算塔径比较安全 出口处气体体积流量为: V?3985?22.4?取空床线速[12]0.8m/s
273?4700.1013??121230m3/h=36.68m3/s 2730.162浓相段直径为:
取流化床浓相段直径为4m。
4.3 浓相段高度
按接触时间10s计算，催化剂的堆体积应为:
静床高: m
H1?RHo=2?7.3=14.6?15m
取浓相段高15m。 校核[13]:
催化剂的堆密度为
催化剂质量 W=674×640=431360kg=431.4t ∴ 催化剂负荷为:
477.2?1000=1.106mol/(h?kg cat)
431360试验装置的催化剂负荷可达到，本设计的值小于试验值，是可靠的。
4.4 扩大段(此处即稀相段)直径
取扩大段气速为操作气速的一半即u=0.3m/s 气体流量:
V?7971.3?22.4?273?3600.1013??258870m3/h=71.9m3/s 2730.162扩大段直径为: 取6m。
4.5 扩大段高度
根据流化床直径4m，空塔气速0.6m/s.查图[14]H1/D=2 ∴ 稀相段高度:
4.6 浓相段冷却装置的换热面积
换热装置用套管式，总传热系数取233W/(m2·K) 换热装置的热负荷已由热衡算求出， Q=80439×106kJ/h=2.344×106J/s 换热面积为:
取30%的设计裕量，则换热面积为400m。
4.7 稀相段冷却装置的换热面积
用套管式换热装置，水为冷却剂，产生0.405MPa (143℃)蒸汽。 总传热系数取20W/(m2·K)，换热装置热负荷为:
Q=1.877×106kJ/h=5.214×105J/s
又 ?tm?(470?143)?(360?143)?267?C
470?143ln360?143
换热面积为:
取30%设计裕量[15]，则换热面积为1300m2
第五章 原料消耗综合表
5.1 原料消耗
表5.1丙烯腈合成工段原料消耗综合表
序号
物料名称
成分
单位
每吨产品的 消耗量 100%
工业 纯度
1 2 3 4
丙烯 氨 硫酸 原料水(软水)
85% 100% 93% 100%
t t t t
1.33 0.5613 0.2361 9.515
1.565 0.5613 0.2539 9.515
2.375 0.852 0.3854 14.442
57 20.448 9.2496 346.6
17100 6134.4 2774.88 103980
每小时的消耗量工业纯度
每昼夜的消耗量工业纯度
每年的消耗量工业纯度
备注
5.2 能量消耗综合表
（1）0.405MPa蒸汽产生量
a.浓相段换热装置 39530kg/h b.稀相段换热装置 8790kg/h c.废热锅炉 1217kg/h
（2）0.405MPa加热蒸汽消耗量 a.丙烯过热器716kg/h b.氨蒸发器2800kg/h c.氨过热器350kg/h
（3）0.608MPa加热蒸汽消耗量 空气加热器 2880kg/h （4）循环水用量
a.循环冷却器1886.5kg/h
b.吸收水第一冷却器2148.8t/h c.空气压缩机冷却水96t/h （5）深水井
吸收水第二冷却器1962t/h （6）冷冻盐水
a.0℃冷冻盐水 761.22t/h b. -5℃冷冻盐水945.66t/h
由上面数据可以得到加热蒸汽、循环水、深井水和冷冻盐水的用量计算值，再在深井水、循环水和加热蒸汽量的计算值乘以1.3的安全系数，冷冻盐水用量按计算量乘以1.2的安全系数，就得到能量消耗综合表
序号
名称
表5.2丙烯腈合成工段能量消耗综合表 单规格 每吨产每小时每昼夜位 品的消的消耗的消耗
耗量 量 量
t t t t t t t
0.405MPa 0.608MPa 0℃ -5℃ 0.405MPa
336 692 0.659 0.501 118.6 151.5 7.972
2550 5250 5 3.8 900 1150 60.5
61200 126000 120 91.2 21600 27600 1452
每年的消耗量
备注
1 2 3 4 5 6 7
深井水 循环水 加热蒸汽 加热蒸汽 冷冻盐水 冷冻盐水 产生蒸汽量
36000 27360 435600
第六章 丙烯腈生产中的废水和废气处理
在丙烯腈生产中，有大量的工业污水产生，这些污水中含有氢氰酸、乙腈、丙烯腈和丙烯醛等有毒物质，如不经处理直接排放，会污染水源，对人体和动、植物造成危害。因此，国家对含氰废水的排放有严格的规定，一定要将它们治理达到标准后，才准予排放。
由于丙烯腈生产中各设备排放出来的污水成分不同，将它们分别处理比较有利。 氨中和塔(急冷塔)产生的硫酸铵污水，先经废水塔回收丙烯腈等有机物，再通过沉降分离除去催化剂粉末和不溶性的固体聚合物，由于这部分污水有毒物质含量高、杂质多，