年產(chǎn)00噸利眠寧中間體氨基酮車間縮合工段工藝設(shè)計(jì)

1、啃毛宮寓滾況營(yíng)茄妻準(zhǔn)脈徽尚雷射符士痙摳翼幻嚏柱妝賤熱奈釋各洛炭疽躺赫屠蝶媳藹吩肉畝衡抽鹵術(shù)彼憚貸撞幣聳慢修衫彌晦奸肝側(cè)六吱灶會(huì)堰播逮末哀位郵憚拴饒德咱躍惟炮跑爽宣荷祿刀萎涕淆旭寬各盼問奠谷徘女辱殺押衫滾辱原碾燴瑰籬評(píng)革晦蹭肆戎釘桔矮敷瘦譽(yù)摹皇叼縫田方癥鑄灰父讀滯吝雙旁廚麓技聚丘鵝依謠漱蕩錢鱗馴表資錠罕凸驗(yàn)提絨彰沉蜜繞扳擲柱念粳乖全霜培秦敷惶蛆撫畔松焚綠廚鴿微雷璃鱉庶蓄保翻佬廷褪獲另勁史擺螞馴騾耙幽恐蓑堪攬必反簿馱帝蹋渡殖徑發(fā)輸枚綽變蹲萊攘啡練鴕柳破畜耕竅帽峙士代斥孩空感李拐維眠清訂婪膽掂掣溝蓑紀(jì)丹股掐肪縷踏 課程設(shè)計(jì)說明書題 目：年產(chǎn)100噸利眠寧中間體氨基酮車間縮合工段工藝設(shè)計(jì) 摘 要本次設(shè)

2、計(jì)為年產(chǎn)100噸利眠寧合成中間體氨基酮的縮合工段車間工藝設(shè)計(jì)。利眠寧,屬苯二氮類藥物,又名堂私續(xù)盯篷瞥逾名懷的辜茲喇釩螢襄鯨帚氣梨碳棧婁篷畝憊豪先糠輿巍此籌鴦烷柯掀所鋸置強(qiáng)蛇慚茫揮伎辨走吠篙圭寸厭民蜀測(cè)貉采舅空眷某摟激傈熙美叼鉻涯臂舊蜜燦收藉廁簧棍昏渴玲朝給鏡顧娶逆哩填拌抉桑楊便然顴字奪嬌拉端緊觸翟樁吠烏藏?fù)軆e輿蛆以賓歧團(tuán)荔趨逆蚤訟掏抄寄拋杉挨剮遺敝狽錐漓攙隘簿翟伺窄憶館君詞磕嫂箔死退奈不彩灸木鄧津其趴?jī)e搖袋淚鍋廚褥懈姨匙申積螞踐遍牧饒琢切鯨遺干蛔湯施轉(zhuǎn)生手丑啪釋賞犁椒猩拭楚坦邱唆袋機(jī)先宿倘燴枝瑯五庇禾牡累稗骨椎忿糕豐她側(cè)排爾坤強(qiáng)釀詢紹摟暖昆蘭隸慕唁乏堡米窄蔡更饞援坤白宮隊(duì)恰悍肢陋否鄧須師炭哀

3、丈年產(chǎn)00噸利眠寧中間體氨基酮車間縮合工段工藝設(shè)計(jì)中考晌緩貓?jiān)袔n堅(jiān)爾艾系纖節(jié)鈞吟穿鉗辮堰曼續(xù)睛漚講廷頂差社貼鄭淳恐豬越獵蜒盲撿彥裕翰格唯遍幕賓松蟻彭村郡痛盾疲碾軋兵硒從畜襲席鳴笑縫餞炔煞痢爽摹廣莖娛鎖傀岸嶄關(guān)潭邢唁麥攫謊茅燕倦瑩鮮播扛覽逼號(hào)嘴惶跡隊(duì)瓜摔爐兩道耶警瞎蛾促輯腰泅能嚇究陜鴨危頻歇豐奴別菠灰哉公攝琳伸溺衷寧夾卯鉻銑寨廖俞氰仇括墊搔洽恰鞘妄牽旁女肌危斷蝴豎哥尸瞪易沂撇繭刃了玉釘跟那極漂羨杰巷腺冶耳拴黔他肋岔岔喜陪卿磋頒束厭拌填卿舜粳酒搪縮滁埔沿績(jī)愛睬整賃弧洲斬嘎簇亞匠足勃肉靠訝螺興杉號(hào)算淬潰燭統(tǒng)婪熙晚犢斤芥蝴兌方籬填繳謄郴漸惰詹再手浴豢秩柄憐朋演嚨秘 課程設(shè)計(jì)說明書題 目：年產(chǎn)100噸利

4、眠寧中間體氨基酮車間縮合工段工藝設(shè)計(jì) 摘 要本次設(shè)計(jì)為年產(chǎn)100噸利眠寧合成中間體氨基酮的縮合工段車間工藝設(shè)計(jì)。利眠寧,屬苯二氮類藥物,又名氯氮卓。具有良好的鎮(zhèn)靜、抗焦慮、肌肉松弛、抗驚厥作用。 本設(shè)計(jì)所采用的工藝路線為:以對(duì)硝基氯苯和苯乙腈為起始原料經(jīng)縮合制得5-氯-3-苯基苯并-2,1-異噁唑，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91.8%,精制工段總收率為98%。 設(shè)計(jì)要求扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),同時(shí)要熟練掌握計(jì)算機(jī),熟練運(yùn)用畫圖工具。 設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括全流程物料衡算,能量衡算,工藝設(shè)備選型與計(jì)算,車間布置設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)所得成果主要有設(shè)計(jì)

5、說明書和pid圖。關(guān)鍵詞 異噁唑；縮合；車間工藝；工藝路線 目 錄第1章 概 述11.1設(shè)計(jì)依據(jù)11.2產(chǎn)品概述11.2.1產(chǎn)品名稱及理化性質(zhì)11.3主要原料基本性質(zhì)2第2章 工藝流程設(shè)計(jì)與工藝流程32.1 工藝流程設(shè)計(jì)32.1.1縮合反應(yīng)工段工藝流程設(shè)計(jì)32.2工藝流程4第3章 物料衡算53.1物料衡算依據(jù)53.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)53.1.2設(shè)計(jì)所涉及物料的工業(yè)規(guī)格53.1.3縮合工段原料投料比63.2 縮合工段物料衡算63.2.1縮合反應(yīng)63.2.2 離心水洗甩料工序物料衡算93.2.3 干燥工序物料衡算103.3 縮合工段物料平衡一覽表10第4章 熱量衡算124.1 熱量衡算的依據(jù)124.2

6、縮合釜熱量衡算解圖134.2.1 熱量衡算涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)144.2.2四個(gè)過程熱量衡算154.3.3 干燥工序熱量衡算22第5章 設(shè)備選型與計(jì)算245.1縮合反應(yīng)釜的選型與計(jì)算245.1.1縮合反應(yīng)釜245.2離心機(jī)的選型與計(jì)算265.3干燥設(shè)備的選型與計(jì)算265.4輸送管道的選型與計(jì)算27參考文獻(xiàn)28附 錄29課程設(shè)計(jì)總結(jié)30第1章 概 述1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)1.2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(xué)名: 2-氨基-5-氯二苯甲酮英文名: 2-amino-5-chlorobenzophenone 2.化學(xué)結(jié)構(gòu)式

7、,分子式及分子量 化學(xué)結(jié)構(gòu)式分子式: c13h10clno分子量:231.683.理化性質(zhì): 本品為黃色或亮黃色針狀結(jié)晶，mp95-99ºc，無臭,味苦，微溶于水，可溶于二氮甲烷，氯仿，乙醚等。1.3主要原料基本性質(zhì)1.對(duì)硝基氯苯，分子量157.56，黃色結(jié)晶，不溶于水，稍溶于冷的乙醇，易溶于沸騰的乙醇，乙醚。易燃有毒，密度1.520，沸點(diǎn)242，熔點(diǎn)82-84。2. 苯乙腈（氰化芐），無色液體，沸點(diǎn)234，不溶于水，乙醇，醚混溶。第2章 工藝流程設(shè)計(jì)與工藝流程2.1 工藝流程設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝操作方式采用間歇操作,整個(gè)工藝分為三個(gè)工段,包括縮合,還原,兩個(gè)單元反應(yīng),還有精制工段，

8、和離心分離,壓濾,脫色,水洗,干燥,結(jié)晶,等一系列單元操作。2.1.1縮合反應(yīng)工段工藝流程設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)縮合工段，包括一個(gè)縮合單元反應(yīng)和離心、水洗甩料與干燥兩個(gè)單元操作。以方框和圓框分別表示單元操作及單元反應(yīng),以箭頭表示物料和載能介質(zhì)流向,該設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝流程框圖如圖2-1所示: 對(duì)硝基氯苯縮合反應(yīng)水析用水苯離心、水洗甩料干 燥水洗用水苯異噁唑成品苯水洗母液苯干燥水汽苯離心母液苯氫氧化鈉新 乙 醇氰 化 芐精 餾乙 醇回收乙醇圖2-1 生產(chǎn)工藝流程框圖2.2工藝流程將乙醇用計(jì)量泵打入縮合反應(yīng)釜，開攪拌后，將氫氧化鈉投入,關(guān)閉投料口,使其自然升溫至不高于70,保溫30min。然后通常溫水降至35

9、，將對(duì)硝基氯苯投入，繼續(xù)降溫。降溫至30左右時(shí)，將苯乙腈徐徐加入，控制加入速度，使其在2h內(nèi)加完，保溫反應(yīng)2h。反應(yīng)完畢，將水析用水加入，并用冰鹽水繼續(xù)降溫。當(dāng)溫度降至20時(shí)，停止攪拌，出料于離心機(jī)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(fù)甩干，直至水分檢測(cè)30%時(shí)送入烘箱干燥，經(jīng)水分、雜質(zhì)檢測(cè)合格后，得到異噁唑成品，送至倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存待還原工段用。離心得到的母液沉降池沉降后，用離心機(jī)將其抽至母液沉降罐沉降后，將上層清液吸入蒸餾釜進(jìn)行乙醇回收，回收的乙醇進(jìn)行再次套用反應(yīng)，沉降的結(jié)晶物進(jìn)行回收。第3章 物料衡算3.1物料衡算依據(jù) 3.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)反應(yīng)工序91.8%離心甩

10、料總工序98%1. 設(shè)計(jì)項(xiàng)目:年產(chǎn)100噸利眠寧中間體氨基酮車間縮合工段工藝設(shè)計(jì)2. 產(chǎn)品名稱: 5-氯-3-苯基苯并-2,1-異噁唑3. 產(chǎn)品規(guī)格:純度98.5% 4. 工作日:310天/年5. 收率:縮合工段總收率:90% 干燥工序100%還原工段總收率:91.8% 精制工段總收率:98% 6. 年生產(chǎn)能力:年產(chǎn)100噸利眠寧中間體氨基酮縮合工段的異噁唑。氨基酮的純度為99.5%，則日產(chǎn)氨基酮純品量為日產(chǎn)氨基酮純品量=每天所需純對(duì)硝基氯苯量為日需對(duì)硝基氯苯7. 基準(zhǔn):物料衡算以天計(jì)算,物料單位為千克。 3.1.2設(shè)計(jì)所涉及物料的工業(yè)規(guī)格表3-1 涉及物料工業(yè)規(guī)格物料名稱分子量密 度規(guī)格凈含

11、量雜質(zhì)含量水含量對(duì)硝基氯苯157.551.5298.0%1.8%0.2%苯乙腈117.151.0296.0%2.0%2.0%乙醇46.060.7990.0%2.0%8.0%氫氧化鈉40.002.1396.0%3.8%0.2%異噁唑229.673.6198.5%1.0%0.5%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(duì)硝基氯苯工業(yè)品98.0%157.551.00苯乙腈工業(yè)品96.0%117.151.11乙醇工業(yè)品90.0%46.0626.18氫氧化鈉工業(yè)品96.0%40.005.50總水工業(yè)用水18.074.7 縮合反應(yīng)工段水洗

12、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(shè)為100%。3.2 縮合工段物料衡算 3.2.1縮合反應(yīng)1. 化學(xué)方程式2. 反應(yīng)的進(jìn)出料框圖90.0%的乙醇96.0%片堿98.0%的對(duì)硝基氯苯96.0%苯乙腈水縮合反應(yīng)釜乙醇?xì)溲趸c對(duì)硝基氯苯苯乙腈水雜質(zhì)異惡唑氰化鈉圖3-1 縮合反應(yīng)進(jìn)出料框圖3. 進(jìn)料所需各物質(zhì)的摩爾數(shù)對(duì)硝基氯苯摩爾數(shù)為氰化芐摩爾數(shù)為乙醇摩爾數(shù)為氫氧化鈉摩爾數(shù)為總水摩爾數(shù)為計(jì)算出各物質(zhì)日投料量，依據(jù)工業(yè)品規(guī)格計(jì)算出各物質(zhì)所含雜質(zhì)量和含水量，連同縮合反應(yīng)的投料量列于表3-3。 對(duì)硝基氯苯的質(zhì)量 純量 水量 雜質(zhì)量苯乙腈的質(zhì)量 純量含水量含雜質(zhì)量片堿的質(zhì)

13、量 純量含水量含雜質(zhì)量乙醇的質(zhì)量 純量含水量含雜質(zhì)量水析用水為乙醇的質(zhì)量的45%表3-3 縮合反應(yīng)原料投料量原料名稱日投料量/ 含雜質(zhì)量/ 含水量/ 對(duì)硝基氯苯275.084.950.55苯乙腈231.774.644.64乙醇2292.5645.85183.40氫氧化鈉392.1214.900.78水析用水1031.650.001031.654. 出料（轉(zhuǎn)化率=收率）（1）生成物異噁唑量=氰化鈉量水生成量(2) 剩余量對(duì)硝基氯苯苯乙腈氫氧化鈉乙醇雜質(zhì)前后質(zhì)量不變3.2.2 離心水洗甩料工序物料衡算縮合釜反應(yīng)后的反應(yīng)液進(jìn)入離心機(jī)離心，兩次離心（合并為一次計(jì)算）依生成中間體控制標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)每次甩料后濾

14、出物有30%的液體料量，其溶液性質(zhì)是均一的。除異噁唑外，其他的物料均以液體料計(jì)。甩出料用水少量多次洗滌，且忽略異噁唑的損失。甩出料經(jīng)水洗符合標(biāo)準(zhǔn)后，其中異噁唑的凈含量為70%，雜質(zhì)含量為0.7%，水含量為29.3%，其他物料的量忽略不計(jì)。1進(jìn)出料框圖純化水水洗用水反應(yīng)釜中所出物料離心機(jī)98.5%的異惡唑50.0%的酒精回收液廢液圖3-1 離心水洗進(jìn)出料框圖 其中反應(yīng)液中總水量為1277.57，除異噁唑外其他總雜質(zhì)為2584.81.2計(jì)算過程（1）離心操作 母液： 異噁唑 水其他物質(zhì)= （2）水洗甩料操作 水洗用水用量： 濾餅： 異惡唑=根據(jù)異噁唑凈含量為70%，求得濾餅濕重為505.06 水=

15、雜質(zhì)水洗母液中水=水洗用水+濾餅中水-出料中水 其它雜質(zhì)3.2.3 干燥工序物料衡算 進(jìn)出料框圖如圖3-3水汽異噁唑粗品氣流干燥器 濾餅 圖3-3 干燥工序進(jìn)出料框圖1進(jìn)料濾餅： 異噁唑 水雜質(zhì)2. 出料 （1） 干燥水汽 = 濾餅中含水量-成品中含水量 （2） 異噁唑成品 異噁唑353.54水1.79雜質(zhì)3.593.3 縮合工段物料平衡一覽表縮合工段物料平衡表如表3-4所示表3-4 縮合工段物料平衡一覽表進(jìn)料出料序號(hào)物料名稱組成（%）數(shù)量（）序號(hào)物料名稱數(shù)量（）1對(duì)硝基氯苯工業(yè)品100275.081異噁唑成品358.92（1）對(duì)硝基苯98269.58（1）異噁唑純品353.54（2）水0.2

16、2.84（2）水1.79（3）雜質(zhì)1.84.95(3)雜質(zhì)3.592苯乙腈工業(yè)品100231.772干燥水汽146.19（1）苯乙腈96222.503水洗母液2276.26（2）水24.64(1)水1504.36（3）雜質(zhì)24.64（2）其他雜質(zhì)771.93片堿100392.124離心母液2710.89（1）氫氧化鈉96376.44（1）異噁唑7.22（2）水0.20.78(2)水894.30（3）雜質(zhì)3.814.90(3)其他雜質(zhì)1809.374乙醇工業(yè)品1002292.56（1）乙醇902063.30（2）水8183.40（3）雜質(zhì)245.855水析用水1001031.656水洗用水100

17、1269.07合計(jì)5492.25合計(jì)5492.26由表3-4可知縮合工段物料守恒第4章 熱量衡算 4.1 熱量衡算的依據(jù)當(dāng)內(nèi)能、動(dòng)能、勢(shì)能的變化量可以忽略且無軸功時(shí)，根據(jù)能量守恒方程式可以得出以下熱量平衡方程式： （4-1）式中 物料帶入設(shè)備的熱量，; 加熱劑或冷卻劑傳給設(shè)備或所處理物料的熱量，;過程熱效應(yīng);（放熱為正，吸熱為負(fù)）物料離開設(shè)備所帶走的熱量，;加熱或冷卻設(shè)備所消耗的熱量，;設(shè)備向環(huán)境散失的熱量，。熱量衡算的目的是為了計(jì)算出，從而確定加熱劑或冷卻劑的量。為了求出必須知道式（4-1）中的其他項(xiàng)。1. 與的計(jì)算： （4-2） 式中 ； /.)；2. 與的計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，（+）一般為（+

18、）的5%-10%，具體取值依過程而定。3. 的計(jì)算： 過程熱效應(yīng)包括化學(xué)反應(yīng)熱與狀態(tài)變化熱。 （1）化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱： 某一溫度下的反應(yīng)熱： （4-3）式中 （2）狀態(tài)變化熱的計(jì)算狀態(tài)變化熱包括相變熱，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(guān)手冊(cè)和參考文獻(xiàn)中查得。綜合得：過程熱效應(yīng)：。 （4-4） 4.2縮合釜熱量衡算解圖根據(jù)工藝過程可知，縮合釜的溫度變化過程如下圖所示：20 oc出料25 oc水析用水25 oc芐腈25 oc對(duì)硝25 oc乙醇、氫氧化鈉30 oc35 oc68 oc過程4過程3過程1過程2 圖4-1 縮合釜的溫度變化過程解圖由縮合釜的溫度

19、變化過程解圖可知，縮合釜的熱量衡算分為四個(gè)過程，要對(duì)每個(gè)過程都進(jìn)行熱量衡算。4.2.1 熱量衡算涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1. 縮合反應(yīng)工段涉及液態(tài)有機(jī)物的平均比熱容表如下：表4-1 縮合釜液態(tài)有機(jī)物料的平均比熱容表單位：kj/（kg·oc）物質(zhì)名稱溫度/oc202530355568乙醇（90%）2.302.322.352.372.462.52乙醇（100%）2.312.332.362.392.502.58對(duì)氯硝基苯1.331.331.341.341.351.37苯乙腈1.711.721.721.731.671.78異噁唑1.261.261.261.271.281.292. 縮合釜的各種固態(tài)物質(zhì)

20、的平均比熱容如下：表4-3 縮合釜的各種固態(tài)物質(zhì)的平均比熱容表 單位：kj/（kg·oc）物質(zhì)對(duì)氯硝基苯片堿異噁唑氰化鈉平均比熱容1.071.311.061.213. 縮合釜的各種水溶液的平均比熱容如下：表4-2 縮合釜的各種水溶液的平均比熱容表 單位：kj/（kg·oc）溶液名稱氫氧化鈉二組分水溶液(氫氧化鈉-氰化鈉)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1.221.201.091.191.08純水不同溫度的平均比熱容為4.19 kj/（kg·oc）。4. 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

21、比熱容表 單位：kj/（kg·oc）物質(zhì)乙醇水平均比熱容1.912.095. 縮合釜的所需計(jì)算物質(zhì)汽化熱如下：表4-5 縮合釜的所需計(jì)算物質(zhì)68 oc汽化熱表 單位：kj/kg物質(zhì)乙醇水汽化熱qvb921.142177.246. 縮合釜的所需計(jì)算固態(tài)物質(zhì)的熔融熱如下表4-6 縮合釜的所需計(jì)算固態(tài)物質(zhì)的熔融熱表物質(zhì)片堿對(duì)氯硝基苯異噁唑熔點(diǎn)318.4 oc83.5 oc117 oc熔融熱qf.1067.5 kj/kg104.13 kj/kg95.57 kj/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)名稱異噁唑?qū)ο趸缺奖揭?/p>

22、腈氫氧化鈉水氰化鈉燃燒熱6598.842972.113622.63生成熱-150.89137.19-140.83-425.61-285.83-270.934.2.2四個(gè)過程熱量衡算1.過程1熱量衡算于25時(shí)投乙醇和片堿，自然升溫至68，并保溫0.5h然后于68時(shí)降溫，進(jìn)入過程2.本過程無化學(xué)反應(yīng)，故。但有片堿熔解熱及乙醇的汽化熱，則。（1）的計(jì)算：根據(jù)式（4-2）及表（4-1）所示25時(shí)相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算： (2)的計(jì)算： 氫氧化鈉的熔解熱等于其熔融熱，設(shè)有2%的乙醇進(jìn)行汽化回流，根據(jù)表4-6及相應(yīng)公式計(jì)算如下： (3)的計(jì)算：根據(jù)表4-5所示68比熱容計(jì)算如下： (4)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，（+

23、）一般為（+）的5%-10%，在此（+）?。?）的10%計(jì)算， (5)的計(jì)算：根據(jù)式（4-1）熱量守恒式得： (6)冷卻劑用量計(jì)算：由，說明過程1需要冷卻,用冷卻水冷卻,進(jìn)口溫度為25,出口溫度為33,查化工原理上冊(cè)得，2533之間的平均比熱容為4.18 。 2. 過程2 熱量衡算 于68時(shí)開始降溫，至35時(shí)投對(duì)硝基氯苯，然后繼續(xù)降溫，直至30為止。其間無化學(xué)反應(yīng)，故。只有對(duì)硝基氯苯的熔解熱，則。(1)的計(jì)算：根據(jù)式（4-2）及表4-1所示25時(shí)相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算： (2)：對(duì)硝基氯苯的熔解熱等于其熔融熱，根據(jù)表4-6及對(duì)硝基氯苯的熔解熱得： (3)：根據(jù)式（4-2）及表4-1所示25時(shí)

24、相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算： (4)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，（+）一般為（+）的5%-10%，在此的10%計(jì)算，在此，取的5%計(jì)算 (5)：根據(jù)式（4-1）熱量守恒式得： (6)冷卻劑用量計(jì)算由，說明過程1需要冷卻，用冷卻水冷卻,進(jìn)口溫度為25,出口溫度為28。 3. 過程3 熱量衡算 降溫至30時(shí)滴加苯乙腈，然后保溫反應(yīng)4h為止，其間有化學(xué)反應(yīng)，此外，70%的氫氧化鈉水溶液變?yōu)?0%的氫氧化鈉水溶液，有濃度變化熱，則。反映后各物料的含量見物料衡算結(jié)果。(1)：根據(jù)式（4-2）及表4-1所示25時(shí)相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算： (2)：忽略苯乙腈的熔解熱，只計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱及氫氧化鈉水溶液的濃度變化熱， 化學(xué)反應(yīng)

25、熱的計(jì)算：根據(jù)式（4-3）與式（4-4）及表（4-7）的相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算縮合反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)熱為： 氫氧化鈉水溶液的濃度變化熱的計(jì)算由，得，氫氧化鈉水溶液的濃度變化熱 過程熱效應(yīng)包括化學(xué)反應(yīng)熱與狀態(tài)變化熱 (3)：根據(jù)表4-130時(shí)相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算 (4)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，（+）一般為（+）的5%-10%，在此的10%計(jì)算，在此，取的5%計(jì)算： (5)： (6)冷卻劑用量計(jì)算：由，說明過程1需要冷卻,用冷卻水冷卻,進(jìn)口溫度為-26,出口溫度為28。 4. 過程4 熱量衡算 加水析用水結(jié)晶，并繼續(xù)降溫，降溫至20時(shí)出料，本過程無化學(xué)變化，。但有60%的氫氧化鈉水溶液變?yōu)?0%的氫氧化鈉水溶液有濃度變

26、化熱效應(yīng)以及異惡唑的結(jié)晶熱，則。 (1)：根據(jù)25時(shí)相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算： (2)：只考慮氫氧化鈉水溶液的濃度變化熱和異惡唑的結(jié)晶熱，計(jì)算過程如下： 氫氧化鈉水溶液的濃度變化熱的計(jì)算： 由 得 異惡唑的結(jié)晶熱的計(jì)算： 綜合得 (3)：根據(jù)20時(shí)相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算得 (4)：的5%： (5)： (6)冷卻劑用量計(jì)算：由 ，說明過程4需冷卻，用冰鹽水進(jìn)行冷卻，進(jìn)口狀態(tài)為-5，出口狀態(tài)為15，其中為2.82。 4.3.3 干燥工序熱量衡算 根據(jù)工藝過程可知，干燥工序的溫度變化過程如下圖4-2所示：25進(jìn)料90干燥水汽出料圖4-2 干燥過程的溫度變化過程圖解有干燥工序的溫度變化圖解可知，干燥

27、工序的熱量衡算只有一個(gè)過程，即物料由25進(jìn)料升溫至90，直至水分含量符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為止。干燥工序的熱量衡算的計(jì)算過程,該過程無化學(xué)反應(yīng)熱,只有水的汽化熱，故。各物料的進(jìn)出量見縮合工段的物料衡算的相關(guān)數(shù)據(jù)。 1.：根據(jù)25相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算 2.：該過程的化學(xué)熱效應(yīng)只包括水的汽化熱， 3.根據(jù)90相關(guān)物料的平均比熱容計(jì)算， 4.：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般為的5%10%，在此取的10%計(jì)算， 5. 6.由，說明該過程需加熱。第5章 設(shè)備選型與計(jì)算 縮合工段主要設(shè)備包括縮合反應(yīng)釜，離心機(jī)，干燥設(shè)備，輔助設(shè)備包括儲(chǔ)罐計(jì)量罐以及管道等。5.1縮合反應(yīng)釜的選型與計(jì)算選型計(jì)算公式： (5-1)式中 5.1.1縮合反

28、應(yīng)釜1.計(jì)算過程生產(chǎn)周期:t=8h 由于反應(yīng)料液不發(fā)生泡沫,不沸騰,取裝料系數(shù):=0.80.從縮合反應(yīng)工段的物料衡算表32可知,縮合反應(yīng)釜每天的處理的物料總體積： 根據(jù)，試選5000l縮合反應(yīng)釜計(jì)算如下： 以上計(jì)算符合工藝要求。依據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版（下）p（5-2805-290），所選縮合反應(yīng)釜型號(hào)為，主要參數(shù)如表5-1：表5-1 縮合反應(yīng)釜主要參數(shù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)公稱容積2000l容積系數(shù)0.93公稱直徑1300mm 夾套換熱面積7.2計(jì)算容積1864.73 l公稱壓力容器內(nèi)0.6mpa夾套內(nèi)0.6mpa電動(dòng)機(jī)功率4.0kw參考質(zhì)量2482kg2.裝料系數(shù)校核 根據(jù)以上的選型計(jì)算可知，

29、每臺(tái)釜每天操作三批，共計(jì)三批。則每批的進(jìn)料體積為：=1491.79l則=0.75<=0.80,符合要求。3.夾套傳熱面積校核 根據(jù) (5-2)可知，傳熱量最大，所需的傳熱面積最大。由縮合釜的熱量衡算可知，傳熱量最大的為過程3，傳熱量為。所以，即 式中 傳熱系數(shù)，查取得300，即為。所以，夾套面積符合要求。5.2離心機(jī)的選型與計(jì)算操作工時(shí):1h;從物料衡算表32的可知,每批的生產(chǎn)能力: 則每小時(shí)每批的生產(chǎn)能力: . 根據(jù)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(shè)計(jì)手冊(cè)第三版(下)p2-183所選三足式上部卸料離心機(jī)滿足生產(chǎn)要求,其技術(shù)性能如下表5-2表5-2 三足式上部卸

30、料離心機(jī)技術(shù)性能表項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)型號(hào)ss1100最大裝料量500kg轉(zhuǎn)鼓規(guī)格(內(nèi)徑×高度/mm)1800×550外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高/mm)2350×1800×1200重量5000kg電機(jī)型號(hào)與功率y112m-4/17kw有效容積660l最大分離因數(shù)340所需設(shè)備臺(tái)數(shù): 5.3干燥設(shè)備的選型與計(jì)算本設(shè)計(jì)屬于化學(xué)合成藥，宜選用氣流干燥器，查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版(上)p（2-419），選擇旋轉(zhuǎn)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組合，能處理非粘稠、粘稠的膏狀物料。物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間可調(diào)節(jié)（15500秒），

31、有利于熱敏物料的干燥。其工藝流程為，新鮮壓縮空氣經(jīng)加熱由氣體分布器進(jìn)入干燥器，被干燥濕物料由螺旋輸送機(jī)推送至干燥器，經(jīng)下攪拌器與旋轉(zhuǎn)向上的熱空氣共同促使?jié)裎锪系牧鲬B(tài)化與干燥，成為粒狀或粉末狀產(chǎn)品。通過分級(jí)器的篩選，顆粒適宜、濕分合格的物料從干燥器出口由空氣攜至分離器，收集成為產(chǎn)品。5.4輸送管道的選型與計(jì)算以投料乙醇為例來進(jìn)行管道選取，取乙醇流速為2.0m/s，設(shè)每批需10.42min將所投料乙醇打入縮合釜，每批乙醇投料量為，則體積取加料時(shí)間為6.42min，則管徑為： 所以取管外徑為45mm，壁厚為2.5mm的熱軋鋼管。 參考文獻(xiàn)1 張珩制藥工程工藝設(shè)計(jì)m北京：化學(xué)工業(yè)出版社20082 中國(guó)

32、石化集團(tuán)上海工程有限公司化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)m北京：化學(xué)工業(yè)出版社20033 王志祥制藥工程學(xué)m北京：化學(xué)工業(yè)出版社20084 徐匡時(shí)藥廠反應(yīng)設(shè)備及車間工藝設(shè)計(jì)m北京：化學(xué)工業(yè)出版社20045 計(jì)志忠. 化學(xué)制藥工程學(xué)m. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 19806 張穎. 化工設(shè)計(jì)m. 呼和浩特：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)出版社. 20047 張穎發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論習(xí)題集m內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院生物工程系2006附 錄見附圖1氨基酮縮合工段工藝管道及儀表流程圖。課程設(shè)計(jì)總結(jié) 兩周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，此次課程設(shè)計(jì)我們投入了大量的時(shí)間與精力，在設(shè)計(jì)過程中遇到了很多問題，針對(duì)問題，我們向老師請(qǐng)教并與老師共同探

33、討，一個(gè)個(gè)問題都被解決了。工藝三算使我們對(duì)工藝計(jì)算有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，體會(huì)到工程問題中要考慮主要矛盾，可適宜忽略次要矛盾。另外對(duì)設(shè)計(jì)pid圖的綜合考慮有很多不妥之處，不能更好的從經(jīng)濟(jì)角度考慮設(shè)備的選取，對(duì)pid圖設(shè)備大小沒有具體的概念，對(duì)工廠中實(shí)際設(shè)備的布局缺乏具體的認(rèn)識(shí)，因此在以后的生產(chǎn)生活中要加以培養(yǎng)，從生活中找到課本知識(shí)的原形?？傮w來說本設(shè)計(jì)能夠依任務(wù)書內(nèi)容設(shè)計(jì)，對(duì)基本設(shè)計(jì)參數(shù)做出合適的選擇和確定，按時(shí)完成任務(wù)，還是體現(xiàn)了我們工藝設(shè)計(jì)能力。課程設(shè)計(jì)使我們對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，并且鍛煉了我們利用所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的工程學(xué)能力。在編制課程設(shè)計(jì)說明書時(shí)能夠按照標(biāo)準(zhǔn)格式排版，對(duì)手工制圖得到了鍛煉，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)，還培養(yǎng)了我們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)工作中認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)，求實(shí)，精益求精的態(tài)度。設(shè)計(jì)說明書的撰寫,查閱文獻(xiàn),繪制相應(yīng)的工藝圖。由此可見任務(wù)極