年产3000吨丙烯氰(AN)合成工段换热器工艺设计_毕业设计

年产3000吨丙烯氰(AN)合成工段换热器工艺设计 年 产 3000 吨 丙 烯 氰 合 成 工 段 换 热 器 工 艺 设 计 目 录 一、设计说明…………………………………………………………………………… 3 1.1 概述……………………………………………………………………………3 1.2 丙烯腈生产技术的发展概况………………………………………………… 3 1.2.1 国外的发展情况……………………………………………………… 3 1.2.2国内的发展情况……………………………………………………… 4 1.3 世界范围内产品的生产厂家、产量………………………………………… 6 1.4 世界范围内生产该产品的所有工艺及其分析……………………………… 7 1.4.1 环氧乙烷法……………………………………………………………7 1.4.2 乙炔法…………………………………………………………………7 1.4.3 丙烯氨氧化法…………………………………………………………7 1.5设计任务……………………………………………………………………… 8 二、生产 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ……………………………………………………………………………8 2.1 工艺技术方案及原理……………………………………………………… 8 2.2 主要设备方案……………………………………………………………… 9 2.2.1 催化设备………………………………………………………………9 2.2.2控制系统………………………………………………………………10 三、物料衡算和热量衡算 …………………………………………………………… 10 3.1 生产工艺及物料流程……………………………………………………… 10 3.2 小时生产能力……………………………………………………………… 14 3.3 物料衡算和热量衡算……………………………………………………… 14 3.3.1 反应器的物料衡算和热量衡算…………………………………… 14 3.3.2 废热锅炉的热量衡算……………………………………………… 17 3.3.3 空气饱和塔物料衡算和热量衡算………………………………… 18 3.3.4 氨中和塔物料衡算和热量衡算…………………………………… 21 3.3.5 换热器物料衡算和热量衡算……………………………………… 27 3.3.6 丙烯蒸发器热量衡算……………………………………………… 32 3.3.7 丙烯过热器热量衡算……………………………………………… 33 3.3.8 氨蒸发器热量衡算………………………………………………… 33 3.3.9气氨过热器………………………………………………………… 34 3.3.10 混合器……………………………………………………………… 34 3.3.11 空气加热器的热量衡算…………………………………………… 35 3.3.12吸收水第一冷却器………………………………………………… 36 3.3.13 吸收水第二冷却器………………………………………………… 36 四、主要设备的工艺计算………………………………………………………………37 4.1 空气饱和塔………………………………………………………………… 37 4.2 水吸收塔…………………………………………………………………… 40 4.3 合成反应器………………………………………………………………… 43 4.4 废热锅炉…………………………………………………………………… 45 五、环境保护要求………………………………………………………………………46 5.1丙烯腈生产中的废水和废气及废渣的处理……………………………………46 六、参考文献……………………………………………………………………………50 1设 计 说 明 1.1概述 丙烯腈【化学式】：CH2═CHCN，在常温下是无色透明液体，味甜，微臭，沸点77.5℃，凝固点-83.3℃，闪点0℃，自燃点481℃。可溶于有机溶剂如丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇中，与水部分互溶，20℃时在水中的溶解度为7.3％(w)，水在丙烯腈中的溶解度为3.1％(w)。其蒸气与空气形成爆炸混合物，爆炸极限为3.05～17.5％(v)。丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和水的共沸点为71℃，共沸物中丙烯腈的含量为88％(w)，在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈-苯乙烯-水三元共沸混合物。丙烯腈剧毒，其毒性大约为氢氰酸毒性的十分之一，能灼伤皮肤，低浓度时刺激粘膜，长时间吸入其蒸气能引起恶心，呕吐、头晕、疲倦等，因此在生产、贮存和运输中，应采取严格的安全防护措施，工作场所内丙烯腈允许浓度为0.002mg/L。 丙烯腈分子中有双键( )和氰基()两种不饱和键，化学性质很活泼， 能发生聚合、加成、水解、醇解等反应。 聚合反应发生在丙烯腈的C=C双键上，纯丙烯腈在光的作用下就能自行聚合，所以在成品丙烯腈中，通常要加入少量阻聚剂，如对苯二酚甲基醚(阻聚剂MEHQ)、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。除自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、氯乙烯、丙烯酰胺等中的一种或几种发生共聚反应，由此可制得各种合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料和粘合剂等。 丙烯腈是三大合成的重要单体，目前主要用它生产聚丙烯腈纤维(商品名叫“腈纶”)。其次用于生产ABS树脂(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的共聚物)，和合成橡胶(丙烯腈—丁二烯共聚物)。丙烯腈水解所得的丙烯酸是合成丙烯酸树脂的单体。丙烯腈电解加氢，偶联制得的己二腈，是生产尼龙—66的原料。 1.2 丙烯腈生产技术的发展概况 1.21国外的发展情况 自1960年Sohio公司成功地开发了丙烯氨氧化制丙烯腈工艺以来，其他合成方法均遭淘汰，丙烯氨氧化工艺成为当代工业生产丙烯腈的唯一技术。Sohio丙烯腈工艺日趋完善，催化剂的改进已成为提高丙烯腈收率的主要因素。西欧有2个工厂曾采用由Distillers Ugine开发的固定床丙烯氨氧化制丙烯腈的工艺，于1990年关闭，墨西哥的1个工厂于1993年关闭，在东欧的少数工厂也陆续停工。至今，全世界的丙烯腈生产几乎都采用流化床丙烯氨氧化工艺，即在多组分固体粉末催化剂作用下，丙烯和氨气、空气在流化床中发生氨氧化反应，生成丙烯腈，并副产乙腈和氢氰酸等。BP公司(已收购Sohio公司)拥有丙烯腈生产装置所采用的Sohio工艺，其他专利许可公司还包括日本旭化成公司、日东公司、Solutia公司和中国石油化工集团(简称中国石化)。对于目前正在开发的丙烯腈工艺，值得密切关注的是直接以丙烷为原料的合成丙烯腈工艺。 （1）装置规模向大型化发展 近年来国外丙烯腈装置总的发展趋势是向大型化发展。一些原设计能力为7万吨/年的生产装置通过消除“瓶颈”制约，扩大了生产能力，有的达到9万吨/年，有的甚至超过13万吨/年。另外一些新建或准备建设的丙烯腈装置的规模多数为13万吨/年，甚至达25～35万吨/年。由于装置规模的大型化，每万吨丙烯腈的建设投资大幅度下降，装置运行中的能耗和物耗降低，使丙烯腈生产成本降低，给企业带来了明显的经济效益。 （2)新型催化剂的开发及应用 不断研究开发新一代催化剂是丙烯腈技术发展的又一趋势。催化剂是丙烯腈生产技术的关键所在，也是丙烯腈专利的核心。新型催化剂的开发及应用对丙烯腈工艺技术的发展和改进起着决定性的作用。几十年来世界上从事丙烯腈研究与开发的各公司都投入了大量的人力、物力和财力，致力于新型催化剂的研究开发工作，BP、旭化成、Monsanto、中国石油化工总公司等都推出了自己的一代又一代的新催化剂。这些新型催化剂不仅提高了丙烯腈的单程收率，而且提高了选择性，减少了副产物的生成。从催化剂的单程收率看，70年代为70%～75%；80年代达到80%；90年代超过了80%。高效新型催化剂的开发和应用为丙烯腈工艺的发展提供了坚实的技术基础，也是丙烯腈生产技术提高和发展的一个重要标志。 1.2.2国内的发展情况 20世纪60年代以来，我国不断开发了丙烯氨氧化制丙烯腈技术，并建成多套千吨级规模装置。目前，中国石化已开发出了具有自主知识产权的丙烯腈成套技术，其中包括MB系列丙烯腈催化剂、空气分布板和丙烯-氨分布器、旋风分离器、复合萃取分离技术、负压脱氰塔、导向浮阀和气液分离器等专利或专有技术。并且利用该成套技术分别将中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司的原产能2.5万吨/年丙烯腈生产装置改造成了具有自主知识产权的4万吨/年国产化示范装置；将中国石化上海石油化工股份有限公司(简称上海石化)的原产能6.0万吨/年丙烯腈装置改造至13万吨/年，打破了国外的技术垄断，为国内现有装置改扩建提供了技术依据。 我国人口众多，解决14亿人口的穿衣问题十分突出。因此，目前我国的丙烯腈主要用于生产腈纶。从目前发展水平看，我国腈纶产量远远满足不了市场的需求。近3年来我国腈纶的年消耗量约在125～135万吨，尽管我国的腈纶生产能力已达到140万吨/年，而2005年丙烯腈的生产总量只有120万吨，只能满足腈纶生产能力需求的一半，其余需通过进口来解决。预计到2012年我国的腈纶消耗量为180万吨/年左右，国内生产能力将达到185万吨/年。另外，再加上ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物)、SAN(苯乙烯、丙烯腈共聚物)等合成树脂、丁腈橡胶、己二腈、丙烯酰胺及其衍生物等对丙烯腈的需求，有关部门预计到2012年我国丙烯腈的需求量将超过180万吨/年。 我国从60年代初着手丙烯腈技术的研究开发工作，70年代初在全国各地兴建了12套中小型丙烯腈生产装置，其中生产能力最大为1万吨/年，多数是千吨级的工厂。80年代开始我国丙烯腈工业发展很快，2008年底已形成的生产能力达126万吨/年的规模。到2012年我国丙烯腈生产总能力可达到185万吨/年，仅次于美国和日本，居世界第三位。如按到2010年我国丙烯腈需要量为160万吨/年计，还需增加20万吨/年的生产能力。 从技术发展看，用国内丙烯腈技术建设的工厂最大规模才达到1万吨/年，而迄今我国大型丙烯腈装置的技术都是从国外引进。引进一套5万吨/年的丙烯腈装置，仅专利许可和催化剂费用就高达1500万美元。因此，努力开发我国自己的丙烯腈成套技术，特别是采用国内技术兴建大型的丙烯腈装置是摆在我们面前的一项艰巨的任务。我国丙烯腈技术的开发工作已有40多年的历史，丙烯腈生产也有30多年的经验。这些都为发展我国自己的丙烯腈技术打下了坚实的基础。尤其是1983年中国石油化工总公司成立以来，总公司十分重视丙烯腈技术的开发，组织了一系列丙烯腈的重大技术攻关，取得了许多重大的工业化技术成果，特别是MB-82、MB-86催化剂、UL型流化床反应器、复合萃取精馏新工艺、负压脱氰技术等，均已在国内大型丙烯腈装置上应用成功，使我国的丙烯腈生产工艺在原有基础上，在关键性的工艺技术上有了重大改进，使我国的丙烯腈总体技术达到了国际水平。国产催化剂所以能够比较普遍地被采用，并逐步取代进口催化剂主要原因有两条:一是国产催化剂的性能质量与进口催化剂相当，甚至优于某些牌号的进口催化剂；二是国产催化剂在价格上比进口催化剂有较强的竞争力。当然在推广应用国产催化剂上还有许多工作要做，我们不仅要做好国产催化剂在国内市场的推广应用，而且要努力开拓国际市场，参与国际竞争。值得一提的是淄博石油化工厂在引进装置开车时，首装就采用了国产MB-86催化剂，而且开车结果很好。 齐鲁石化公司、上海石化研究院以及清华大学、石油大学合作完成了“丙烯腈主装置成套国产化技术开发与工业应用”项目攻关。以MB-98丙烯腈催化剂、新型空气分布板和丙烯-氨分布器、PV型旋风分离器、复合萃取分离技术、负压脱氰塔、导向浮阀和新型气-液分离器等国内自行开发的专利或专有技术为基础，将原生产能力2.5万t／a的齐鲁丙烯腈装置改造成具有自主知识产权的4万t／a丙烯腈国产化示范装置，打破了国外的技术垄断。该装置投产以来，不仅生产能力扩大了60%以上，而且生产每吨丙烯腈的丙烯单耗降到了1.077t，产品精制回收率提高了4.2%，副产品乙腈回收率提高到97.21%，也为开发10万t／a以上丙烯腈成套技术和国内现有同类装置的改扩建提供了技术依据。目前，丙烯腈成套工业技术已在大庆石化、安庆石化、吉化公司、上海石化等4套丙烯腈装置上推广应用，取得了显著的经济效益。几年来，齐鲁石化丙烯腈装置平均每年新增利润4000万元，大庆石化、安庆石化等4家装置每年新增利润4100万元。据粗略计算，国产丙烯腈成套工业技术如在国内全面推广应用，预计年新增效益可达6亿元。 1.3 世界范围内产品的生产厂家、产量 2010年全球主要丙烯腈生产企业及产能统计 产能排序 生产厂家 国家和地区 生产能力/(万t.a-1) 1 英力士集团 德国，美国 104.3 2 Asccend性能材料公司 美国 52.2 3 旭化成 日本 50.0 4 台塑 中国台湾省 32.0 5 巴斯夫 英国 28.0 6 东西石化公司 韩国 27.3 7 上海赛科 上海市 26.0 8 帝斯曼 荷兰 25.9 9 Tae Kwang工业 韩国 25.0 10 氰特工业 美国 22.7 11 吉林石化公司 吉林市 21.0 12 Dia-Nitrix Co Ltd 日本 20.5 13 台湾石化 中国台湾省 19.0 14 LUKOII 俄罗斯 18.5 15 Mitsubishi Rayon 日本 13.3 16 BP 美国 13.0 17 其他 78.8 合计 619.5 1.4 世界范围内生产该产品的所有工艺及其分析 1.4.1 环氧乙烷法 由环氧乙烷和氢氰酸制得氰乙醇，然后以碳酸镁为催化剂，于200 -220℃脱水制得丙烯腈。 此法生产的丙烯腈原料昂贵，且氢氰酸毒性大，已被淘汰。 1.4.2 乙炔法 由乙炔与氢氰酸作用而得，反应为常压，温度80 -90℃，用氯化亚铜和氯化铵为催化剂。 该法特点是：生产过程简单，但副产物种类较多，不易分离。1960 年以前，该法是世界各国生产丙烯腈的主要方法，现基本淘汰。 1.4.3 丙烯氨氧化法 以丙烯、氨氧和空气中的氧为原料制得，主要副产物为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、CO2和CO。 C3H6 + NH3 +1.5 O2 → CH2 =CHCN + 3H2O 典型的生产过程为，原料气体以丙烯I 氨I 空气= 1.0I1. 15 I 10. 5（mol）的比例从底部进入流化床反应器，反应温度440C，压力63.74 kPa。反应热用软水循环回收，发生高压蒸汽。反应气体冷却后，洗涤、吸收、精馏后得到高纯度产品. 该方法具有原料易得、工艺过程简单、产品成本低等优点。该方法是目前国内外主要生产方法。 1.5设计任务 1　 设计项目名称 年产3000吨丙烯腈合成工段换热器工艺设计 2　 生产方法 以丙烯、氨、空气为原料，用丙烯氨氧化法合成丙烯腈。 3　 生产能力 年生产天数300天，产量3000t/a丙烯腈。 4　 原料组成 液态丙烯原料含丙烯85%（mol）；液态氨原料含氨100%。 5　 工段产品为丙烯腈水溶液，含丙烯腈约1.8%（wt）。 2 生产方案 2.1工艺技术方案及原理 20世纪60年代以前，丙烯腈的生产采用环氧乙烷、乙醛、乙炔等为原料和HCN反应制得，但HCN有剧毒，生产成本高。1960年美国Standard石油公司(Sohio)(现BP公司)开发成功丙烯氨氧化一步合成丙烯腈新工艺，又称Sohio法。由于丙烯价廉易得，又不需剧毒的HCN，从此丙烯腈的生产发生了根本的变化。迄今为止，丙烯腈的工业生产都以此方法进行。 丙烯氨氧化制丙烯腈主要有五种工艺路线，即Sohio法、Snam法、Distiners-Ugine法、Montedison UOP和O.S.W法，上述五种工艺路线的化学反应完全相同，丙烯、氨和空气通过催化剂生成丙烯腈，其中Sohio法和Montedison-UOP法采用流化床反应器，其他方法采用固定床反应器。相比较而言，Sohio法有一定的先进性，Snam法和Distillers-Ugine法丙烯的消耗定额比较高，而固定床反应器的单台生产能力远小于流化床反应器，不利于扩大生产能力，而且固定床反应温度难以实现最优化操作，因此，目前Sohio法应用比较普遍，约占全球总生产能力的90％。中国引进的也是Sohio技术。 丙烯氨氧化的原理： 化学反应在工业生产条件下，对于丙烯氨氧化法，主反应生成丙烯腈，是一个非均相反应；与此同时，在催化剂表面还发生一系列副反应 主反应：C3H6 + NH3 +1.5 O2 → CH2 =CHCN + 3H2O 该反应的反应热为：（-△Hr ）= 512.5KJ/mol 主要的副反应和相应的反应热数据如下： （1）生成氢化氰（HCN） C3H6 + 3NH3 +3O2 3HCN + 6H20 （-△Hr）298=315.1kJ/mol (2)生成丙烯醛（ACL） C3H6 + O2 CH2=CH-CHO + H2O （-△Hr）298=353.1kJ/mol (3)生成乙腈（ACN） C3H6 + 3/2NH3 + 3/2O2 3/2CH3CN + 3H2O （-△Hr）298=362.3kJ/mol (4)生成CO2和H2O C3H6 + 9/2O2 3CO2 + 3H2O （-△Hr）298=641kJ/mol 上述副反应中，生成乙腈和氢氰酸是主要的，CO2、CO和H2O 可以由丙烯直接氧化得到，也可以由丙烯腈、乙腈等再次氧化得到。反应过程也副产少量的丙烯醛、丙烯酸、乙醛、丙腈以及高聚物等，因此，工业产条件下的丙烯氨氧过程十分复杂。主、副产物的相对生成量，取决于催化剂本身性。 2.2主要设备方案 2.2.1 催化设备  众所周知，在丙烯腈生产中，催化剂起着十分重要的作用。催化剂正在不断地更新换代，实践证明，居世界领先水平的催化剂有美国BP的C-49MC、日本化学公司 的NS-733D以及我国的MB-93、 MB-96等。这些催化剂的应用都可为丙烯腈的生产带来显著的经济效益。从催化剂的国产化方面考虑，结合扩能改造，应逐步采用效能 更为优异的MB-93和MB-96催化剂，当然，也应继续开发应用其他性能优良的催化剂。 其余的车间工段装置，在相应的车间工段设立控制室，进行监视控制操作。 锅炉房电站生产装置的运行控制方式，采用炉机集中控制。（包括炉、机、除氧给水系统）。将炉机控制室设在装置建筑物内，以 利于对机组进行监视控制。 2.2.2控制系统 选用一套中心DCS 系统，分别对仪表进行控制。对连锁较多的装置还采用PLC系统。DCS 及PLC系统考虑进口。 在线自动分析仪表，基本上采用国内引进技术生产的红外线自动分析器和紫外线自动分析器，在线质谱仪考虑进口，在线色谱仪选用国内引进技术生产的或者进口。 本系统也考虑了能联结全厂生产调度，操作管理站即生产总调度站，以及电气控制站及其马达控制中心和马达的驱动装置，从而实现生产过程综合自动化。 合成丙烯腈生产过程中，为了达到最佳的合成效果，H2/N2必须进行严格控制，由于工艺过程对H2/N2 配比干扰因素较多，应迅速检测出氢氮比，为此选用采集周期短的质谱仪测出氢氮比，从而能实现多变量预估控制，并使合成塔入口的氢氮比，波动最小，得到最佳氢氮比，产生最好的经济效益。 3 物料衡酸和热量衡算 3.1生产工艺及物料流程 丙烯氨氧化生产丙烯腈的工艺流程主要分三部分：反应部分、回收部分和精制部分。其工艺过程可简单表示如下： 生产工艺流程图如下： 流程简介如下： 液态丙烯和液态氨分别经丙烯蒸发器和氨蒸发器气化，然后分别在丙烯过热器和氨气过热器过热到需要的温度后进入混合器；经压缩后的空气先通过空气饱和塔增湿，再经空气加热器预热至一定温度进入混合器。混合气出口的高温气体先经废热锅炉回收热量，气体冷却到230℃左右进入氨中和塔，在70～80℃下用硫酸吸收反应器出口气体中未反应的氨，中和塔塔底的含硫酸铵的酸液经循环冷却器除去吸收热后，返回塔顶循环使用，同时补充部分新鲜酸液，并从塔釜排放一部分含硫酸铵的废液。中和塔出口气体经换热器冷却后进入水吸收塔，用5～10℃的水吸收丙烯腈和其他副产物，水吸收塔塔底得到含丙烯腈约1.8%的丙烯腈水溶液，经换热器与氨中和塔出口气体换热，温度升高后去精制工段。 主要设备装配图： 流化床反应器 1.空气分布板; 2.丙烯和氨分配管； 3.U形冷却管; 4.旋风分离 3.2小时生产能力 按年工作日300天，丙烯腈损失率3.1%、设计裕量6%计算，丙烯腈小时产量为 =455.36 kg/h 3.3物料衡算和热量衡算 3.3.1反应器的物料衡算和热量衡算 (1)计算依据 a. 丙烯腈产量： 455.36kg/h,即8.60kmol/h b．原料组成（摩尔分数）： 含C3H6 85%, C3H8 15% c．进反应器的原料配比（摩尔分数）为： C3H6 : NH3 : O2 : H2O＝1:1.05:2.3:3 d.反应后各产物的单程收率如表 物 质 丙烯腈（AN） 氰化氢（HCN） 乙腈（ACN） 丙烯醛（ACL） 摩尔收率 0.6 0.065 0.07 0.007 0.12 e. 操作压力： 进口0.203MPa, 出口0.162MPa f.反应器进口气体温度110℃，反应温度470℃，出口气体温度360℃ g.化学参数如表： 主要物质 C3H6 C3H8 NH3 丙烯腈 乙腈 丙烯醛 摩尔质量kg/kmol 42 44 17 53 41 56 （2）物料衡算 a. 反应器进口原料气中各组分的流量 C3H6 8.60/0.6=14.3 kmol/h=600.6 kg/h C3H8 (14.3/0.85)×0.15= 2.52kmol/h =110.88 kg/h NH3 14.3×1.05=15.02kmol/h = 255.34 kg/h O2 14.3×2.3=32.89 kmol/h=1052.48 kg/h H2O 14.3×3=42.90kmol/h=772.2 kg/h N2 （32.89/0.21）×0.79=123.73 kmol/h=3464.44kg/h b. 反应器出口混合气中各组分的流量 丙烯腈(AN) 8.60kmol/h =455.36kg/h 乙腈(ACN) 3/2 ×14.3×0.07=1.50 kmol/h=61.56 kg/h 丙烯醛(ACL) 14.3×0.007=0.10 kmol/h=5.60kg/h CO2 3×14.3×0.12=5.15 kmol/h=226.6 kg/h HCN 3×14.3×0.065=2.79 kmol/h=75.33kg/h C3H8 2.52kmol/h =110.88 kg/h N2 123.73 kmol/h = 3464.44kg/h O2 32.89-(3/2)×8.60-2.79-0.10-1.50-9/(3×2)×5.15 =7.88kmol/h =252.16 kg/h C3H6 14.3-（1/3）×2.79-0.10-（2/3）×1.50-8.60-（1/3）×5.15 =2.05 kmol/h =86.10kg/h NH3 15.02-8.60-1.50-2.79=2.31 kmol/h=39.27 kg/h H2O 42.9+3×8.60+2×1.50+2×2.79+5.15+0.10 = 82.53 kmol/h =1485.54 kg/h c.反应器物料平衡 　 流量和组成 组分 反应器进口 反应器出口 kmol/h kg/h %(mol) %(wt) kmol/h kg/h %(mol) %(wt) C3H6 14.3 600.6 6.181 9.6 2.05 86.10 0.827 1.325 C3H8 2.52 110.88 1.091 1.775 2.52 110.88 1.06 1.775 NH3 15.02 255.34 6.49 4.08 2.31 39.27 0.898 0.583 O2 32.89 1052.48 14.22 16.82 7.88 252.16 3.312 4.046 N2 123.73 3464.44 54.38 55.38 123.73 3464.44 57.82 55.4 H2O 42.90 772.2 18.54 12.34 82.53 1485.54 34.49 23.71 AN 0 0 0 0 8.60 455.36 3.594 7.271 ACN 0 0 0 0 1.50 61.56 0.6289 0.9843 HCN 0 0 0 0 2.79 75.33 1.168 1.231 ACL 0 0 0 0 0.10 5.60 0.042 0.0896 CO2 0 0 0 0 5.15 226.6 2.516 3.622 合计 231.36 6255.94 100 100 239.16 6262.84 100 100 （3）热量衡算 物质 C3H6 C3H8 NH3 O2 N2 H2O 0~110℃ 1.841 2.05 2.301 0.941 1.046 1.883 0~360℃ 2.678 3.013 2.636 1.004 1.088 2.008 0~470℃ 2.929 3.347 2.939 1.046 1.109 2.092 各物质0~t℃的平均定压比热容 物质 AN HCN ACN ACL CO2 0~360℃ 1.874 1.640 1.933 1.966 1.130 0~470℃ 2.029 1.724 2.10 2.172 1.213 假设如下热力学途径： 各物质25～t℃平均比热容用0～t℃的平均比热容代替，误差不大，因此， a.浓相段热衡算 求浓相段换热装置的热负荷及产生蒸汽量 △H1=( 600.6×1.841+110.88×2.05+255.34×2.301+1052.48×0.941+3464.44×1.046+772.2×1.833 )(25-100)=-5.96× kJ/h △H2= -(8.60×512.5+1.50×362.3+2.79×315.1+0.10×353.1+5.15×641)× =-9.17× kJ/h △H3=(86.10×2.929+110.88×3.347+39.27×2.939+252.16×1.046+3464.44×1.109+1485.54×2.092+455.36×2.209+61.56×2.10+75.33×1.724+5.60×2.172+226.6×1.213)(470-25)= 4.23× kJ/h △H=△H1+△H2+△H3=-5.54× kJ/h 若热损失取ΔH的5%，则需由浓相段换热装置取出的热量（即换热装置的热负荷）为： Q = (1-0.05)×5.54× =5.26× kJ/h 浓相段换热装置产生0.405Mpa的饱和蒸汽（饱和温度143℃）， 143℃饱和蒸汽焓isteam =2736 kJ/kg 143℃饱和水焓iH2O=601.2 kJ/kg ∴ 产生的蒸汽量为 G= =246.39 kg/h b.稀相段热衡算 求稀相段换热装置的热负荷及产生蒸汽量 以0℃气体为衡算基准 进入稀相段的气体带入热为 Q1= (86.10×2.929+110.88×3.347+39.27×2.939+252.16×1.046+3464.44×1.109+ 1485.54×2.092+455.36×2.209+61.56×2.10+75.33×1.724+5.60×2.172+226.6×1.213) (470-0) =4.468× kJ/h 离开稀相段的气体带出的热为 Q2 =(86.10×2.678+110.88×3.013+39.27×2.636+252.16×1.004+3464.44×1.088+ 1485.54×2.008+455.36×1.874+61.56×1.933+75.33×1.64+5.60×1.966+226.6×1.130) (360-0)=3.253× kJ/h 若热损失为4%，则稀相段换热装置的热负荷为 Q = (1-0.04) (Q1-Q2) = (1-0.04) (4.468-3.253) × =1.166× kJ/h 稀相段换热装置产生0.405Mpa的饱和蒸汽 ∴ 产生的蒸汽量为 G= 3.3.2废热锅炉的热量衡算 （1）计算依据 a.入口气体和出口气体的组成与反应器出口气体相同 b.入口气体温度360℃，压力0.162Mpa c.出口气体温度180℃，压力0.152MPa d.锅炉水侧产生0.405Mpa的饱和蒸汽 （2）热衡算 以0℃气体为衡算基准 各物质在0~180℃的平均比热容为 物质 H2O 2.071 2.343 2.406 0.962 1.054 1.925 物质 AN HCN ACN ACL 1.552 1.485 1.607 1.586 1.004 a．入口气体带入热（等于反应器稀相段气体带出热） Q1= 3.253× kJ/h b．出口气体带出热 Q2 =（86.10×2.071+110.88×2.343+39.27×2.406+252.16×0.962+3464.44× 1.054+1485.54×1.925+455.36×1.552+61.56×1.485+75.33×1.607+5.60×1.586+ 226.6×1.004)（180-0）=1.520× kJ/h c．热衡算 求需要取出的热量Q 按热损失10%计，需取出的热量为 Q= (1-0.1) (Q1- Q2) =0.9(3.253-1.520) × =1.560× kJ/h d. 产生蒸汽量 ∴ 产生0.405Mpa饱和蒸汽的量为： 3.3.3空气饱和塔物料衡算和热量衡算 （1）计算依据 a.入塔空气压力0.263Mpa，出塔空气压力0.243 Mpa b.空压机入口空气温度30℃，相对湿度80%，空压机出口气体温度170℃ c.饱和塔气、液比为152.4（体积比），饱和度0.81 d.塔顶喷淋液为乙腈解吸塔釜液，温度105℃，组成如下： 物质 AN ACN 氰醇 ACL H2O 合计 %（wt） 0.005 0.008 0.0005 0.0002 99.986 100 e. 塔顶出口湿空气的成分和量按反应器入口气体的要求为 O2 32.89kmol/h即为1052.48 kg/h N2 123.73kmol/h即为3464.44 kg/h H2O 42.90kmol/h即为772 .2 kg/h (2)物料衡算 a.进塔空气量 进塔干空气量等于32.89+123.73=156.62 kmol/h=4517 kg/h 查得30℃，相对湿度80%时空气湿含量为0.022水气/kg干空气，因此，进塔空气带入的水蒸气量为 0.022×4517=99.37 kg/h b.进塔热水量 液比为152.4，故进塔喷淋液量为 = 14.86 塔顶喷淋液（105℃）的密度为958 ，因此进塔水的质量流量为 14.86×958= 14235.88 kg/h c出塔湿空气量 出塔气体中的O2、N2、H2O的量与反应器入口气体相同，因此 O2 32.89kmol/h即为1052.48 kg/h N2 123.73kmol/h即为3464.44 kg/h H2O 42.90kmol/h即为772 .2 kg/h d.出塔液量 塔内水蒸发量 =772.2-99.37=672.83 kg/h ∴出塔液流量 =14235.88-672.83=13563.05 kg/h e.饱和塔物料衡算表 成分 入塔气 出塔气 kmol/h kg/h %(mol) %(wt) kmol/h kg/h %(mol) %(wt) O2 32.89 1052.48 20.4 22.88 32.89 1052.48 16.48 19.90 N2 123.73 3464.44 76.75 75.32 123.73 3464.44 62.01 65.50 H2O 5.52 99.37 8.85 1.8 42.90 772.2 21.51 14.60 AN 0 0 0 0 0 0 0 0 ACN 0 0 0 0 0 0 0 0 氰醇 0 0 0 0 0 0 0 0 ACL 0 0 0 0 0 0 0 0 合计 162.14 4616.29 100 100 199.52 5289.12 100 100 入塔喷淋液 塔釜排出液 kg/h %(wt) kg/h %(wt) 0 0 0 0 0 0 0 0 14233.93 99.986 13561.19 99.985 0.7118 0.005 0.6782 0.00525 1.1389 0.008 1.0850 0.0084 0.0712 0.0005 0.0678 0.00053 0.0285 0.0002 0.0271 0.00021 14235.88 100 13563.05 100 (3)热衡算 a.空气饱和塔出口气体温度 从物料平衡表得知，空气饱和塔出口气体中，蒸汽的摩尔分数为0.215，根据分压定律，蒸汽的实际分压为 因饱和度为0.81，所以饱和蒸汽分压应为： 0.05655/0.81=0.0698Mpa = 69800Pa 查饱和蒸汽表，得到对应的饱和温度为90℃，因此，必须控制出塔气体温度在90℃，才能保证工艺要求的蒸汽量。 b.入塔热水温度 入塔水来自精制段乙腈解吸塔塔釜，105℃ c.由热衡算求出热水温度t 热衡算基准：0℃气态空气，0℃液态水 （a）170℃进塔空气带入热量Q1 170℃蒸汽焓值为2773.3kJ/kg，干空气在0~170℃的平均比热容为 Q1 = (1052.48+3464.44) ×1.004(170-0) + ( 2773.3×99.37)= 1.047× kJ/h （b）出塔湿空气量带出热量Q2 90℃蒸汽焓2660kJ/kg，，空气比热容取1.044kJ/(kg·K) Q2 = (1052.48+3464.44) ×1.044(90-0) + 772.2×2660=2.478× kJ/h （c）105℃入塔喷淋液带入热量Q3 Q3=14235.88×4.184(105-0) = 6.25× kJ/h (d)求出塔热水温度t 出塔热水带出的热量用Q4表示 则 Q4=13563.05×4.184t=56747.8t 热损失按5%计， 则Q=0.05(1.047× + 4.23× )= 2.640 × kJ/h 热平衡方程 Q1 + Q3 = Q2 + Q4 + Q 代入数据： 1.047× +6.25× = 2.478× + 56747.8t + 2.640× 解得： t=80℃ 因此，出塔热水温度为80℃ 3.3.4氨中和塔物料衡算和热量衡算 （1）计算依据 a. 入塔气体流量和组成与反应器出口气体相同 b.在中和塔内全部氨硫酸吸收，生成硫酸铵 c.新鲜硫酸吸收剂的含量为93%（wt） d.塔底出口液体的组成如下： 组分 H2O AN ACN HCN H2SO4 (NH4)2SO4 合计 %（wt） 68.53 0.03 0.02 0.016 0.5 30.90 100 ｅ.进塔温度180℃，出塔温度76℃，新鲜硫酸吸收剂温度30℃ ｆ.塔顶压力0.122 ，塔底压力0.142 （２）物料衡算 a.排出的废液量及其组成 进塔其中含有72.95kg/h的氨，在塔内被硫酸吸收生成硫酸铵，氨和硫酸反应的方程式如下： 硫酸铵的生成量，即需要连续排出的 的 流量为 =152.46 kg/h 上式中132是(NH4)2SO4的分子量，17是NH3的分子量 塔底排出液中，(NH4)2SO4的含量为30.9%（wt）， 因此，排放的废液量为： 152.46/0.309=493.40 kg/h 排出的废液中，各组分的量： H2O 493.40×0.6853=338.13kg/h AN 493.40×0.0003=0.1480kg/h ACN 493.40×0.0002=0.0987kg/h HCN 493.40 ×0.00016=0.0789kg/h H2SO4 493.40×0.005=2.467kg/h (NH4)2SO4 493.40×0.309=152.46kg/h b．需补充的新鲜吸收剂（93% H2SO4）的量为： c．出塔气体中个组分的量 C3H6 86.10 kg/h C3H8 110.88 kg/h O2 252.16 kg/h N2 3464.44 kg/h AN 455.36-0.1480=455.21 kg/h ACN 61.56-0.0987=61.46 kg/h ACL 5.6 kg/h HCN 75.33-0.0789=75.25 kg/h CO2 226.6 kg/h H2O 出塔气中的水=入塔气中带入的水+新鲜吸收剂带入水-废液排出水 1485.54+124.36×0.07-338.13=1156.12 kg/h d. 氨中和塔循环系统物料平衡表 成分 入 塔 气 新鲜吸收液 kmol/h kg/h %(mol) %(wt) kg/h %(wt) C3H6 2.05 86.10 0.827 1.325 0 0 C3H8 2.52 110.88 1.06 1.775 0 0 NH3 2.31 39.27 0.898 0.583 0 0 O2 7.88 252.16 3.312 4.046 0 0 N2 123.73 3464.44 57.82 55.4 0 0 H2O 82.53 1485.54 34.49 23.71 8.71 7 AN 8.60 455.36 3.594 7.271 0 0 ACN 1.50 61.56 0.6289 0.9843 0 0 HCN 2.79 75.33 1.168 1.231 0 0 ACL 0.10 5.60 0.042 0.0896 0 0 CO2 5.15 226.6 2.516 3.622 0 0 H2SO4 0 0 0 0 115.65 93 (NH4)SO4 0 0 0 0 0 0 合计 239.16 6265.84 100 100 124.36 100 组分 排放废液 出 塔 气 Kg/h %(wt) Kmol/h Kg/h %(mol) %(wt) C3H6 0 0 2.05 86.10 0.827 1.325 C3H8 0 0 2.52 110.88 1.06 1.775 NH3 0 0 0 0 0 0 O2 0 0 7.88 252.16 3.312 4.046 N2 0 0 123.73 3464.44 57.82 55.4 H2O 338.13 68.53 64.207 1156.12 34.49 23.71 AN 0.1480 0.03 8.597 455.21 3.594 7.271 ACN 0.0987 0.02 1.498 61.46 0.6289 0.9843 HCN 0.0789 0.016 2.787 75.25 1.168 1.231 ACL 0 0 0.10 5.60 0.042 0.0896 CO2 0 0 5.15 226.6 2.516 3.622 H2SO4 2.467 0.5 0 0 0 0 (NH4)SO4 152.46 30.9 0 0 0 0 合计 493.40 100 218.52 5893.82 100 100 （3）热衡算 a.出塔气体温度 塔顶气体中实际气体分压为 设饱和度为0.98，则与出塔气体温度平衡的饱和蒸汽分压为 入塔喷淋液的硫酸铵含量为，已知硫酸铵溶液上方的饱和蒸汽压如下表 硫酸铵溶液上方的饱和蒸汽压/MPa 温度/℃ EMBED Equation.3 40 45 50 70 0.02796 0.02756 0.02716 80 0.04252 0.0419 0.04129 90 0.0629 0.06199 0.06109 根据入塔喷淋液的硫酸铵含量和的值，内插得到出塔气的温度为76℃ b.入塔喷淋液温度 入塔喷淋液温度比气体出口温度低6℃，故为70℃ c.塔釜排出液温度 入塔气蒸气分压PH2O=yH2Op=0.3452×0.142=0.049MPa,在釜液(NH4)2SO4含量[45g(NH4)2SO4/100gH2O]下溶液上方的饱和蒸汽分压等于0.049MPa时的釜液温度即为釜液的饱和温度，内插法从表10.1中得到，饱和温度为83.5℃，设塔釜液温度比饱和温度低2.5℃,即81℃。 又，查硫酸铵的溶解度数据得知，80℃时，每100g 水能溶解95.3g硫酸铵，而釜液的硫酸铵含量为45g(NH4)2SO4/100gH2O,所以釜液温度控制81℃。不会有硫酸铵结晶析出。 d．热衡算 求循环冷却器的热负荷和冷却水用量 (a) 入塔气体带入热Q1 入塔气体带入热量与废热锅炉出口气体带出热量相同， Q1=1.520× kJ/h (b) 出塔气体带出热Q2 各组分在0~76℃的平均比热容的值如下 物质 C3H6 C3H8 O2 N2 H2O AN HCN ACN ACL CO2 1.715 1.966 0.9414 1.046 1.883 1.347 1.393 1.406 1.343 0.921 Q2 = (86.10×1.751+110.88×1.966+252.16×0.9414+3464.44×1.046+1485.54× 1.883+455.36×1.347+61.56×1.406+75.33×1.393+5.60×1.343+226.6×0.921)(76-0) = 6.11× kJ/h (c).蒸汽在塔内冷凝量=进塔气体带入蒸汽-出口气体带出蒸汽 =1485.54-1156.12=329.42 kg/h 蒸汽冷凝热为2246.6kJ/kg ∴ Q3=329.42×2246.6=7.401× kJ/h (d).有机冷凝放热Q4 AN的冷凝量 0.1480kg/h， 其冷凝热为615kJ/kg ACN的冷凝量 0.0987kg/h，其冷凝热为728kJ/kg HCN的冷凝量 0.0789kg/h， 其冷凝热为878.6kJ/kg ∴ Q4=0.1480×615+0.0987×728+0.0789×878.6= 232.195 kJ/h (e).氨气和放热Q5 每生成1mol硫酸铵放热273.8kJ ∴ Q5=152.46×1000×273.8/132=3.16× kJ/h (f). 硫酸稀释放热Q6 硫酸稀释放热为749kJ/kg H2SO4 ∴ Q6= 124.36 ×749=9.315 × kJ/h (g)塔釜排放的废液带出热量Q7 塔釜排放的废液中H2O 与(NH4)2SO4的摩尔比为 / ，查氮肥设计手册得此组分的硫酸铵水溶液比热容为3.347 kJ/（kg·K） ∴ Q7 = 493.40×3.347×（81-0）=1.3376× kJ/h (h)新鲜吸收剂带入热Q8 30℃、93% H2SO4的比热容为1.603 kJ/（kg·K） ∴ Q8 = 124.36×1.603×（30-0）=5980.47kJ/h (i)求循环冷却器热负荷Q9 因操作温度不高，忽略热损失。把数据代入平衡方程： Q1 +Q3+ Q4+ Q5+ Q6+ Q8=Q2+Q7+Q9 1.520× + 7.401× + 232.195 + 3.16× + 9.315 × + 5980.47 = 6.11× + 1.3376× + Q9 解得： Q9 =1.9307× kJ/h （j）循环冷却器的冷却水用量W 设循环冷却器冷却水上水温度为32℃，排水温度为36℃，则冷却水用量为 e. 求循环液量m 30℃循环液的比热容为3.368kJ/（kg·K），循环液与新鲜吸收液混合后的喷淋液比热容为3.364 kJ/（kg·K）。 设循环液流量为m kg/h，循环冷却器出口循环液温度t℃。 对新鲜吸收剂与循环液汇合处列热平衡方程得： m×3.368t+5172.56=(m+124.36) ×3.364×70 （1） 对循环冷却器列热平衡方程得： m×3.347×81-m×3.368t= （2） 联立（1）和（2），解得 m=54375.917 kg/h t=70.04℃ 3.3.5换热器物料衡算和热量衡算 (1)计算依据 进口气体76℃，组成和流量与氨中和塔出口气体相同； 出口气体温度40℃，操作压力115.5kPa。 (2)物料衡算 出口气体温度40℃，40℃饱和蒸汽压力为 =55.32mmHg=7.375kPa 设出口气体中含有X kmol/h的蒸汽，根据分压定律有： 7.375 解得： X =10.525 kmol/h=189.45 kg/h ∴ 蒸汽的冷凝量为1156.12 -189.45=966.67 kg/h 因此得到换热气体壳方的物料平衡如下: 流量和 组成 组分 入 口 气 体 出 口 气 体 冷凝水 kmol/h Kg/h %(mol) %(wt) kmol/h Kg/h %(mol) %(wt) Kg/h %(wt) C3H6 2.05 86.10 0.898 1.402 2.05 86.10 0.898 1.402 C3H8 2.52 110.88 1.148 1.877 2.52 110.88 1.148 1.877 O2 7.88 252.16 3.60 4.282 7.88 252.16 3.60 4.282 N2 123.73 3464.44 56.31 58.58 123.73 3464.44 56.31 58.58 H2O 64.207 1156.12 29.80 19.93 10.525 189.45 6.301 3.811 966.67 100 AN 8.597 455.21 3.904 7.692 8.597 455.21 3.904 7.692 ACN 1.498 61.46 0.68 1.04 1.498 61.46 0.68 1.04 HCN 2.787 75.25 1.269 1.273 2.787 75.25 1.269 1.273 ACL 0.10 5.60 0.045 0.0946 0.10 5.60 0.045 0.0946 CO2 5.15 226.6 2.342 3.83 5.15 226.6 2.342 3.83 合计 218.52 5893.82 100 100 164.838 4927.15 100 100 966.67 100 (3)热衡算 a.换热器入口气体带入热 Q1= 6.11× kJ/h b.蒸汽冷凝放热 Q2 =966.67×2401.1=2.321× kJ/h c.冷凝液带出热 Q3=966.67×4.184(40-0)=1.618× kJ/h d.出口气体带出热Q4 组分 C3H6 C3H8 O2 N2 H2O AN HCN ACN ACL CO2 61.92 72.38 29.46 29.29 36.75 63.35 62.76 52.09 65.61 38.66 出口气体各组分在0~40℃的平均比热容如下： Q4= (2.05×61.92+2.52×72.38+7.88×29.46+123.73×29.29+10.525×36.75+8.597 ×63.35+1.498×52.09+2.787×62.76+0.10×65.61+5.15×38.66) (40-0) =2.222× kJ/h e.热衡算求换热器的热负荷 热平衡方程：Q1+Q2=Q3+Q4+Q5 代入数据： 6.11× +2.321× =1.618× +2.222× +Q5 解得： Q5=2.548× kJ/h 2.3.6丙烯蒸发器热量衡算 （1）计算依据 蒸发压力0.405Mpa； 加热剂用0℃的冷盐水，出口温度-2℃； 丙烯蒸发量600.6 kg/h （2）有关资料 a. 0.405Mpa下丙烯的沸点为-13℃，汽化热410KJ/kg b. 0.405Mpa下丙烷的沸点为-5℃，汽化热376.6KJ/kg （3）热衡算 求丙烯蒸发器的热负荷和冷冻盐水用量 a.丙烯蒸发吸收的热Q1 Q1=600.6×410= 2.462× kJ/h b.丙烷蒸发吸收的热Q2 Q2=110.88×376.6= 4.176 kJ/h c.丙烯蒸发器的热负荷Q 若冷损失按10%考虑，则 Q=1.1(2.462× +4.176 ) =3.168× kJ/h d.冷冻水用量为 3.3.7丙烯过热器量衡算 （1）计算依据 丙烯进口温度-13℃，出口温度65℃，用0.405Mpa蒸汽为加热剂。 （2）热衡算 求丙烯过热器热负荷和加热蒸汽量 丙烯气的比热容为1.464KJ/(kg.K)，丙烷气比热容1.715KJ/(kg.K)，热损失按10%考虑，需要加热蒸汽提供的热量为 Q=1.1(600.6×1.464+110.88×1.715)[65-(-13)]= 9.176 kJ/h 加热蒸汽量为 上式中2138 kJ/kg是0.405MPa蒸汽的冷凝热 3.3.8氨蒸发器热量衡算 （1）计算依据 a.蒸发压力0.405MPa。 b.加热剂用0.405MPa饱和蒸汽，冷凝热为2138 kJ/h （2）有关资料 0.405 MPa下氨的蒸发温度为-7℃，汽化热为1276 kJ/kg （3）热衡算 求氨蒸发器的热负荷和加热蒸汽用量 冷损失按10%考虑，氨蒸发器的热负荷Q Q=255.34×1276×1.1=3.584× kg/h 加热蒸汽量为 3.3.9气氨过热器 （1）计算依据 a.气氨进口温度-7℃，出口温度65℃ b.用0.405Mpa蒸汽为加热剂。 c.气氨流量778.9kg/h （2）热衡算 求其气氨过热器的热负荷和加热蒸汽用量 氨气的比热容为2.218 KJ/(kg.K)，冷损失按10%算，则气氨过热器的热负荷为 Q=255.34×2.218[65-(-7)] ×1.1= 4.485 kg/h 加热蒸汽用量为 3.3.10混合器 （1）计算依据 气氨进口温度65℃，流量255.34 kg/h；丙烯气进口温度65℃，流量600.6kg/h，丙烷气进口温度65℃，流量110.88 kg/h；出口混合气温度110℃。湿空气来自空气加热器 （2）热衡算 求进口湿空气的温度t ，以0℃为热衡算基准。 C3H6、C3H8、NH3在0~65℃的平均比热容如下表 物质 KJ/(kg.K) 1.569 1.82 2.197 a.气态丙烯，丙烷带入热Q1 Q1= (600.6×1.569+110.88×1.82)(65-0)=7.437 kg/h b.气态氨带入热Q2 Q2=255.34×2.197(65-0)=3.646 kg/h c.湿空气带入热Q3 N2、O2和蒸汽0~136℃的平均比热容分别为1.046 KJ/(kg.K) ，1.841KJ/(kg.K)，1.925 KJ/(kg.K)。 Q3 =(3464.44×1.046+1052.48×1.841+772.2×1.925)(t-0)=7047.9t kJ/h d.混合气出口带出热Q4 Q4=600.6×1.569+110.88×1.82+255.34×2.197+3464.44×1.046+1052.48×1.841+772.2×1.925)(110-0)=9.628× kJ/h e. 热衡算 求进口湿空气的温度t ，热损失按10%考虑 0.9（Q1+Q2+Q3）=Q4 代入数据： 0.9(7.437 +3.646 +7047.9t)= 9.628× 解得： t=136℃ 3.3.11空气加热器的热量衡算 （1）计算依据 a.入口空气温度90℃，出口空气温度136℃. b.空气的流量和组成如下 组分 O2 N2 H2O 合计 Kg/h 1052.48 3464.44 772.2 5289.12 （2）热衡算 求空气加热器的热负荷和加热蒸汽量 N2、O2和蒸汽90~136℃的平均比热容分别为1.046 KJ/(kg.K) ，1.841KJ/(kg.K)，1.925 KJ/(kg.K)。 热损失按10%考虑，空气加热器的热负荷为 Q = (3464.44×1.046+1052.48×1.841+772.2×1.925)(136-90) ×1.1 =3.566× kJ/h 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 3.3.12吸收水第一冷却器 （1）计算依据 a.吸收水来自空气饱和塔釜液槽，流量为23569.01 kg/h，温度为83.8℃ b.吸收水出口温度40℃. c.冷却剂极为循环水，进口32℃，出口40℃ （2）热衡算 求冷却器的热负荷和冷却剂用量 冷却器热负荷 Q= 23569.01×4.184(83.8-40)=4.3192× kJ/h 冷却剂（循环水）用量为 3.3.13吸收水第二冷却器 （1）计算依据 吸收水进口温度为40℃，出口温度25℃ 冷却剂为深井水，进口温度18℃，出口温度21℃ 吸收水流量为23569.01 kg/h （2）热衡算求冷却器的热负荷和深井水用量 冷却器热负荷 Q=23569.01×4.184(40-25) =1.4792× kg/h 深井水用量 4 主要设备的工艺计算 4.1空气饱和塔 （1） 计算依据 a. 进塔空气的组成和流量 组分 O2 N2 H2O 合计 Kmol/h 32.89 123.73 5.52 162.14 Kg/h 1052.48 3464.44 99.37 4616.22 b. 出塔空气的组成和流量 组分 O2 N2 H2O 合计 Kmol/h 32.89 123.73 42.90 199.52 kg/h 1052.48 3464.44 772.2 5289.12 c.塔顶喷淋液量14235.88 kg/h，温度105℃ 塔底排出液量13563.05 kg/h，温度79℃. 塔底压力0.263 Mpa，塔顶压力0.243 Mpa 入塔气温度170℃，出塔气温度90℃. 填料用ф50 50 4.5陶瓷拉西环（乱堆） （2）塔径的确定 拉西环的泛点速度计算公式为 (A) 式中 ——泛点空塔气速，m/s； g——重力加速度，9.81m/ ; _____干填料因子，m-1； ——气相和液相密度， ； L，G——液相和气相流量；kg/h ——液体的粘度，mPa.(cP). 50×50瓷拉西环的干填料因子为177 . 塔顶处： =958kg/m3 L=14235.88 kg/h G=5289.12 kg/h =0.282mPa.s 把数据带入（A）式： 解得： =1.743m/s 泛点率取75%，则气体空塔速度为： W=0.75 1.743=1.307m/s 出塔操作条件下的气量； 塔径应为 塔底处： =975 kg/m3 L=13563.05 kg/h G=4616.29 kg/h =0.38 mPa.s 把数据带入（A）式 解得 =1.721m/s 气体空塔速度为· W=0.75 =0.75×1.768=1.291m/s 入塔气在操作条件下的气量： 塔径为 取塔径为0.9m （3）填料高度 空气水饱和塔的填料高度确定必须考虑两方面的要求 a．使出塔气体中蒸汽含量达到要求。 b．使塔顶喷淋液中ACN等在塔内脱吸以使出塔釜液中ACN等的含量尽量低，以减少污水处理负荷并回收ACN等副产物。 c．按工厂实际经验，取填料高度11m 4.2水吸收塔 （1）计算依据 a. 进塔气体流量和组成 组分 C3H6 C3H8 O2 N2 H2O AN ACN ACL HCN CO2 合计 Kmol/h 2.05 2.52 7.88 123.73 10.525 8.597 1.498 0.10 2.787 5.15 164.838 Kg/h 86.10 110.88 252.16 3464.44 189.45 455.21 61.46 5.60 75.25 226.6 4927.15 b. 出塔气体流量和组成 组分 C3H6 C3H8 O2 N2 H2O AN CO2 合计 Kmol/h 2.05 2.52 7.88 123.73 1.734 少量 5.15 143.064 Kg/h 86.10 110.88 252.16 3464.44 31.21 少量 226.6 4171.39 随入塔气进入的凝水为966.67kg/h。 c. 塔顶喷淋液量23569.01kg/h, 含ANO.005% (wt),温度5℃。 d. 塔底排出液量25291.44 kg/h, 温度15.2℃。 e. 塔底压力112kPa, 塔顶压力lOlkPa。 f. 人塔气温度40℃, 出塔气温度10℃。 g. 出塔气体中AN含量不大于0.055% (wt) h. 填料用250Y型塑料孔板波纹填料。 (2) 塔径的确定 塑料孔板波纹填料的泛点气速计算公式为 按塔底情况计算 =997kg/m3 L=23569.01 kg/h G=4927.15kg/h =1.154mPa.s（cP） a=240m2/m3 E=0.97 带入数据得 EMBED Equation.3 解得 =2.33m/s 空塔气速为（泛点率去70%） W =0.7 =1.631m/s 气体在操作条件下的流量为 塔径为 m 所以取塔径为1.0m。 （3）填料高度 液体的喷淋密度 塑料孔板波纹填料250Y的液相传质 单元 初级会计实务单元训练题天津单元检测卷六年级下册数学单元教学设计框架单元教学设计的基本步骤主题单元教学设计 高度 当U=20m3/(m2.h)时，25℃下的 为0.187m U=40 m3/(m2.h)时，25℃下的 为0.225m 内插得到U=30m3/(m2.h)时，25℃下的 为0.206m 又 （HOL）25℃=（HOL）t·e0.0234(t-25) 塔内液体的平均温度（5+15.2）/2=10.1℃ 所以 0.292m 液相传质单元数计算式如下： 塔底 P=112kPa 出口气体中含有AN不小于0.055%（wt），因此 =5.5 101.3=0.055 带入数据求 填料高度为 4.3合成反应器 （1）计算依据 a.出口物料流量239.16 kmol/h；入口物料流量231.36 kmol/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℃ 流化床内的换热装置以水为冷却剂，产生0.405MPa（143℃）的饱和蒸汽。 e.接触时间10s （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 取空床线速0.6m/s 浓相段直径为 取流化床浓相段直径为2.4m （3）浓相段高度 按接触时间10s算，推化剂的堆体积为 Vr =2.533×10=25.33m3 静床高 H0=25.33/（0.785×2.42）=5.60m 取膨胀比为2，则浓相段高度为 H1=RH0=2×5.60=11.2m 取浓相段高12m 校核: 推化剂的堆密度为640kg/m3 推化剂的品质W=25.33 640=16211kg=16.21t 推化剂负荷为 实验装置的推化剂负荷可达到1.77molC3H6/(h.kgcat)，本设计的值小于实值，是可靠地。 (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 气体流量为 大段直径为 取3.1m (5)扩大段高度 根据流化床直径3.0m，空塔气速0.6m/s，查图得 /D=2 稀相段高度 =2D=2 2.4=4.8m 取5m (6)浓相段冷去装置的换热面积 换热装置用套管式，总差传热系数取233W/(m2.k) 换热装置的热负荷已由热衡算求出Q = 5.26× kJ/h=1.461× J/s 换热面积为 取30%的设计裕量，则换热面积为25m2 (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20 W/(m2.k)，换热装置热负荷为 Q =1.166× kJ/h=3.24 J/s 又 换热面积为 m2 取30%设计裕量，则换热面积为79 m2 4.4废热锅炉 （1）计算依据 a.管内气体流量和组成如下： 组分 C3H6 C3H8 NH3 O2 N2 H2O AN ACN ACL HCN CO2 合计 kmol/h 2.05 2.52 2.31 7.88 123.73 82.53 8.60 1.50 0.10 2.79 5.15 239.16 kg/h 86.10 110.88 39.27 252.16 3464.44 1485.54 455.36 61.56 5.60 75.33 226.6 6262.84 b. 管内气体进口温度360℃，出口温度180℃。 管内气体进口压力0.162MPa，出口压力0.152MPa。 c. 用φ42×3.5无缝钢管230根作为换热管，管外热水沸腾，产生0.405MPa饱和蒸汽。 d. 热负荷为Q=1.560× kJ/h （2）计算换热面积，确定换热管管长 a.总传热系数 （a）管内气体的给热系数 管内气体体积流量（进、出口平均流量）为 =8.64m/s 其它物性数据按空气考虑误差不大，平均温度270℃，此温度下空气的无形数据： μ=3×10-5 kg/(s·m) λ=0.0465W/(m·K) Pr=0.7 9172.8 因 =2300~10000，对流传热系数可先用湍流时的公式计算，然后将结果乘以校正系数 =0.956 管内气体给热系数为 =38.8 W(m2.K) （2）管外热水沸腾的给热系数 2 2=4651W (m2K) （3）总传热系数K 沸腾水方污垢热阻取0.26×10-3 m2·K/W，空气方污垢热阻取 0.5×10-3 m2· K/W，钢的导热系数为45W/(m·K)。 对数平均传热温差 c.换热面积 热负荷Q=1.560× kJ/h = 4.333 换热面积为 =113.95 m2 取安全系数1.2，则换热面积用137m2 换热管管长为 取L=6m 5 环境保护和安全措施要求 5.1丙烯腈生产中的废水和废气及废渣的处理 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 后,才准予排放。 丙烯腈装置的废水来源主要是反应生成水和工艺过程用水。因反应条件和采用的催化剂不同,各主、副反应物的单程收率不会一样,生成水量也会有所差别。通常合成1 t丙烯腈产生1.5～2.0 m\+3反应生成水。工艺过程用水包括分离合成产物过程用的吸收水和萃取水,反应器用的稀释蒸气(有些催化剂不用),和蒸馏塔用的直接蒸气(最终冷凝成水)。在提纯丙烯腈、乙腈、氢氰酸的加工过程中需将水分离、排放。这些排放水中有含氰毒物、聚合物、无机物(硫酸铵、催化剂粉尘等),在排放前都需要经过处理。例如,氨中和塔釜液经废水塔处理后,含丙烯腈100～300 mg/l,乙腈100～200 mg/l,氢氰酸1000～1500 mg/l,化学需氧量20000～30000 mg/l,总有机物含量达5%(w)。来自乙腈精制系统及清洗设备的废碱液中,含乙腈1.0～1.5%(w),氢氧化钠2.0～2.5%(w),其它物质1.5～2.0%(w)。 废水排放指标： 序号 有害物质或项目名称 最高允许排放浓度mg/l 序号 有害物质或项目名称 最高允许排放浓度mg/l 1 2   3 4 5 6 pH值 悬浮物(水力排灰洗煤水、水力冲渣、矿水) 生化需氧量(5天20℃) 化学耗氧量(重铬酸钾法) 硫化物 挥发性酚 6-9 500  60 100  1 0.5 7   8 9 10 11 12 13 14 氰化物(以游离氰根计) 有机磷 石油类 铜及其化合物 锌及其化合物 氟的无机化合物 硝基苯类 苯胺类 0.5   0.5 10 1(按铜计) 5(按锌计) 10(按氟计) 5 3 减少废水量对废水治理极为有利,是防治污染的有效措施。 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,处理比较困难,故直接送焚烧炉烧掉。燃烧时,用中压蒸气雾化,以重油作辅助燃料,炉内温度保持在800～1000℃之间。因污水中含有硫酸铵,燃烧中又转化成二次污染物二氧化硫,为了不造成二次污染,需用60 m高的烟囱排入大气,保持着地废气中二氧化硫含量小于0.5 ppm。 来自乙腈精制系统及清洗设备的碱性污水,乙腈含量较高,用焚烧方法处理比较合适。 由于碱对一般的污水焚烧炉耐火材料的腐蚀作用,故应专门设置碱性污水焚烧炉。 当废水量较大,氰化物(包括有机氰化物)含量较低时,则可用生化方法处理,最常用的方法是曝气池活性污泥法。其流程见如下图： 完全混合型标准活性污泥处理流程 1-废水贮池;2-曝气池;3-沉淀池 在废水贮池中混合均匀的废水进入曝气池,由通气管激烈供气(有时也采用表面叶轮搅拌)。经曝气后进入沉淀池,其上清液作为已处理好的水加氯气杀菌后排放。一部分沉淀污泥作为剩余污泥被排出系统外,余下的作为回流污泥再流回曝气池使用。活性污泥是微生物群和被吸附的有机物、无机物的总称,在这里微生物群体形成菌胶团,它将废水包裹在内,进行生物学吸附作用,继而进一步发生氧化分解生成CO2和水。 由于菌胶团容易沉降,所以就能在较短时间内处理废水用活性污泥法处理有机化工厂废水的效果见下表。这一方法的主要缺点是曝气过程中,易挥发的氰化物会随空气逸出,造成二次污染。 活性污泥法处理污水效果举例 废水名称 处 理 效 果 BOD,mg/l 去除率,% 油分,mg/l 去除率,% 处理前 处理后 处理前 处理后 丁醛生产废水 丁醇生产废水 丁烯醛生产废水 丙烯腈生产废水 丁烯生产废水 含酚废水 660 520 430 300 192 113 13 5 8 21 45-50 5.5 98 97 98 93 74-79 95   30 21 2       3.5 2.3 1       88 89 50     近年来广泛采用生物转盘法。生物转盘由固定在同一横轴上的间距很近的圆盘组成,可以隔成数级,放入盛污水的氧化槽中,圆盘一半浸在污水中,一半露在大气中。用电动机带动横轴使圆盘慢慢转动,圆盘上先挂好生物膜,污水不断地从氧化槽底进入氧化槽,污水中有机物吸附在生物膜上,当转到大气中,被盘片带起的污水薄膜,沿着生物膜往下流淌,空气中氧不断溶入水膜中,微生物吸收水膜中的氧,在酶催化下,有机物氧化分解。微生物又以有机物为营养,进行自身繁殖,老化的生物膜不断脱落,新的生物膜不断产生,脱落的生物膜随净化好的水流从氧化槽上部流出。本法的优点是不会造成二次污染。据报道,总氰(以-CN计)含量为50～60 mg/l的丙烯腈污水,用本法处理后,-CN的脱除率为99%,可达到排放标准。 除上述的生化处理法外,在丙烯腈废水处理中,还经常采用以下物理的、化学的处理方法。 ①加压水解法。是利用有的有机物质在加压下很快与水作用而分解的性质,以达到除去这种有机物的目的,但并不降低化学需氧量(COD)。有机腈和无机氰化物都可以用此法处理。例如: 结果-CN被破坏,变成低毒或无毒物质。 ②活性炭吸附法。经过生化处理或物理和化学方法处理以后的石油化工废水往往还具有一定的化学需氧量(COD值)和含氮、磷等杂质,如排入水域,将促进藻类疯长,使水中氧含量明显减少,致使鱼类及其它水生生物因缺氧而死亡,水发生恶臭。因此,这些污水排入水域前,用活性炭吸附进行三级处理,可使废水不带色、气味,水中的有机物可以除去,达到排放标准。含有某些重金属的污水,也可采用本法处理。用过的活性炭可以用溶剂、酸或碱洗涤,蒸气活化和加热等方法再生。 一般测定生物耗氧量需20℃下反应5天,时间较长,化学耗氧量的测定则快捷得多。在相同性质的污水中,COD和BOD有一定的相关性,探讨COD和BOD之间的规律性对预测BOD或了解污水处理效果是有好处的。 丙烯腈生产中的废气处理,近年来都采用催化燃烧法。这是一种对含低浓度可燃性有毒有机物废气的重要处理方法。将待处理的废气和空气混合后,通过负载型金属催化剂,使废水中含有的可燃有毒有机物在较低温度下发生完全氧化反应,产物为无毒的CO2、H2O和N2。催化燃烧后的尾气温度可升至600～700℃,将它送入废气透平,利用其热能发电,随后再由烟囱排入大气。 丙烯睛装置的三废中废渣主要废催化剂，目前国内尚无回收装置，均采用掩埋处理。废气主要是吸收塔放空气，如果原料丙烯纯度较高，烃含量低，放空气可直接排入大气。废水可采用浊清分开处理方法，含有机物高的废水去焚烧炉焚烧，含有机物低的废水经化学和生化处理达到排放标准后进行排放，使整个装置的三废排放达到国家标准。 六、参考文献： [1] 黄璐，王保国，《化工设计》，北京：化学工业出版社，2001，201 [2] 罗保军，丙烯腈的生产现状与发展前景，化工科技市场，2003，10:11-14； [3] 杨锦宗，工业有机合成基础，北京：中国石化出版社，1998，503 [4] 崔克清，陶刚，《化工工艺及安全》，北京：化学工业出版社，2004，202 [5] 江效田， 丙烯腈合成装置氨中和器用材的选择. 齐鲁石油化工，1981， (04) [6] 高会元， 丙烯腈市场前景展望. 现代化工， 2001， (04) [7] 洪汇， 丙烯腈流化床反应器评述. 石油化工， 1998， (03) [8] 关兴亚， Sohio氨氧化法丙烯腈新工艺的探讨. 合成纤维工业， 1981， [9] 郑淑英， 氨氧化法制备丙烯腈反应机理探讨. 宁德师专学报(自然科学版)， 2001， (03) [10] 王化国， 丙烯氨氧化法合成丙烯腈的反应机理. 合成纤维工业， 1981 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师***老师、和研究生助教***老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在农大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 年 月 日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 年 月 日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 水吸收 回收部分 精制部分 反应部分 丙烯腈 HCN 乙腈 尾气 水 硫酸铵液 稀硫酸 丙烯 空气 氨气 氨中和 及冷却 产物和副产物分离 产物和副产物精制 反应 换热 470°C，浓相段出口混合气 △H 110°C，反应器入口混合气 △H3 △H1 25°C，浓相段出口混合气 △H2 25°C，反应器入口混合气 40℃ 76℃ 气液混合物去水吸收塔 气体来自氨中和塔 AN溶液来自水吸收塔 AN溶液去精制 换热器 第 24 页 共 48 页 _1418647800.unknown _1418662661.unknown _1418667535.unknown _1418671944.unknown _1418674152.unknown _1418676082.unknown _1418676844.unknown _1418676879.unknown _1418677114.unknown 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