4.3.7 精馏塔的热量衡算 ................................................................................... 14
5 主要设备的选型及工艺尺寸的计算 ............................................................................. 18
5.1 精馏塔的设计 ....................................................................................................... 18
5.1.1 全塔的物料衡算 ....................................................................................... 18 5.1.2 塔板数的确定 ........................................................................................... 18 5.1.3 塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据计算 ................................... 21 5.1.4 精馏段气液负荷计算 ............................................................................... 23 5.1.5塔和塔板主要工艺结构尺寸计算 ............................................................ 24 5.1.6塔板上的流体力学验算 ............................................................................ 26 5.1.7 塔板负荷性能 ........................................................................................... 29 5.2冷凝器的设计 ....................................................................................................... 32 5.3 反应釜的设计 ....................................................................................................... 33
5.3.1 反应釜釜体的工艺设计 ........................................................................... 34
5.3.2 其它部分的设计与选择 ........................................................................... 36 6 管路设计与计算 ............................................................................................................. 37
6.1 废热锅炉的管路设计与计算 ............................................................................... 37
6.1.1 进料管 ....................................................................................................... 37 6.1.2 热载体DM进口 ....................................................................................... 37 6.1.3 热载体DM出口 ....................................................................................... 38 6.2 氯化反应器的管路设计与计算 ........................................................................... 38 6.3 冷凝器器的管路设计与计算 ............................................................................... 38
6.3.1 冷凝器器料液进口 ................................................................................... 38 6.3.2 冷凝器出口 ............................................................................................... 38 6.3.3 冷却水进口 ............................................................................................... 39 6.3.4 冷却蒸汽出口 ........................................................................................... 39 6.4 精馏塔的管路设计与计算 ................................................................................... 40
6.4.1 进料口 ....................................................................................................... 40 6.4.2 塔顶冷凝器E102进口 ............................................................................. 40 6.4.3塔顶冷凝器E102出口 .............................................................................. 40
6.4.4 出料口 ....................................................................................................... 40 7 经济核算 ......................................................................................................................... 41
7.1 基本投资 ............................................................................................................... 41 7.2 生产成本的核算 ................................................................................................... 41
7.2.1 原材料的消耗 ........................................................................................... 41 7.2.2 公有工程的消耗 ....................................................................................... 41
VI
7.2.3 维修费用 ................................................................................................... 41 7.2.4 车间折旧费 ............................................................................................... 43 7.2.5 车间管理费 ............................................................................................... 43 7.2.6 车间成本费 ............................................................................................... 43 7.2.7 工厂折旧费 ............................................................................................... 43 7.2.8 企业管理费 ............................................................................................... 43 7.2.9 工厂的成本 ............................................................................................... 43 7.2.10 工厂的利润 ............................................................................................. 43 7.3 主要经济指标 ....................................................................................................... 43 7.4 盈亏平衡点 ........................................................................................................... 43
7.4.1 盈亏平衡产量点 ....................................................................................... 43 7.4.2 盈亏平衡销售价格点 ............................................................................... 43
7.4.3 经营安全率 ............................................................................................... 43 8 车间布置 ......................................................................................................................... 45
8.1 设计依据 ............................................................................................................... 45 8.2 车间布置 ............................................................................................................... 45 8.3 车间布置的技术问题 ........................................................................................... 45 8.4 各类设备布置 ....................................................................................................... 47
8.4.1 反应釜 ....................................................................................................... 47
8.4.2贮罐 ............................................................................................................ 47 9 安全技术及三废处理 ..................................................................................................... 48
9.1 建筑措施方面 ....................................................................................................... 48 9.2 工艺及设计操作方面 ........................................................................................... 48 9.3 安全防范技术和措施 ........................................................................................... 48
9.3.1 设计 ........................................................................................................... 48 9.3.2 生产操作要求 ........................................................................................... 48 9.3.3 安全生产管理措施 ................................................................................... 49 9.4 三废处理 ............................................................................................................... 49
9.4.1 废气的处理 ............................................................................................... 49 9.4.2 废水的处理 ............................................................................................... 49
9.4.3 废渣的处理 ............................................................................................... 50 参考文献 ............................................................................................................................. 51 致谢 ..................................................................................................................................... 52 附录 ..................................................................................................................................... 53
VII
VIII
1 前言
1.1概述
氯苯(Chlorobenzene)，是无色透明易挥发的液体，有苦杏仁味。分子式C6H5Cl，熔点-45.6℃，沸点131.6℃，相对密度1.107（20/4℃），折光率1.5248，闪点23℃，自燃点637.78℃，易燃。在空气中爆炸极限为1.83～9.23%（体积）。不溶于水，易溶于醇、醚、苯和氯仿等。氯苯为无色透明液体，气味有点像苯[2]。 常温下不受空气、潮气及光的影响，长时间沸腾则脱氯。蒸气经过红热管子脱去氢和氯化氢，生成二苯基化合物。易燃，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。与过氯酸银、二甲亚砜反应剧烈[5]。
氯苯对皮肤和上呼吸道有刺激作用。抑制中枢神经，具有麻醉作用。对肝脏、肾脏及造血系统有不良影响。慢性中毒引起头痛、头晕、精神不振、消化不良等症状。工作场所最高容许浓度为350mg/m3。推荐通风设计浓度50ppm，嗅觉阀浓度0.21ppm，最大排放浓度为150 mg/m3。
氯苯的应用
氯化苯是一种重要的基本有机合成原料，用作染料、医药、农药、有机合成中间体。
染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。橡胶工业用于制造橡胶助剂。农药工业用于制造DDT, 涂料工业用于制造油漆。 轻工工业用于制造干洗剂和快干油墨。化工生产中用作溶剂和传热介质。分析化学中用作化学试剂。 主要事项
健康危害：对中枢神经系统有抑制和麻醉作用；对皮肤和粘膜有刺激性。急性中毒：接触高浓度可引起麻醉症状，甚至昏迷。脱离现场，积极救治后，可较快恢复，但数日内仍有头痛、头晕、无力、食欲减退等症状[9]。液体对皮肤有轻度刺激性，但反复接触，则起红斑或有轻度表浅性坏死。慢性中毒：常有眼痛、流泪、结膜充血；早期有头痛、失眠、记忆力减退等神经衰弱症状；重者引起中毒性肝炎，个别可发生肾脏损害。
环境危害：对环境有严重危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险：该品易燃，具刺激性。
1.2 设计依据和设计要求
设计项目：年产3万吨氯苯的生产车间。
设计依据：厂址不限，但应建立在适合的地方，生产工艺不限，但应立足于国内，其设备、原料、均应考虑国内实际情况。
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设计要求：在完成设计的过程中，要求在综合研究各种已有工艺的基础上，通过比较，设计出一条更加合理的工艺生产路线，确定出具体的工艺操作。在严格计算的基础上，确定设备的选型及操作条件。在完成以上设计的基础上，绘制出工艺流程图，主要设备图，车间布置图，并附有详细的工艺操作说明图书。最后对成本进行估算，明确安全技术要求及工业三废的处理。
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