年產(chǎn)3000噸環(huán)氧樹脂車間工藝設(shè)計蔡成云2

1、目 錄刖言51.1產(chǎn)品介紹51.2、生產(chǎn)工藝51.2.1 一步法工藝 51.2.2二步法工藝 61.3、主要原材料6第2章初步工藝流程設(shè)計 82.1 工藝流程框圖：82.2工藝流程：9第3章物料衡算103.1計算條件與數(shù)據(jù)理： 103.2 原料用量計算： 113.3縮合工段物料衡算： 113.3.1 一次反應(yīng)：113.3.3 回收過量環(huán)氧氯丙烷： 134.3.4 環(huán)氧樹脂收集： 14第4章熱量衡算154.1計算依據(jù)：154.2常用熱力學數(shù)據(jù)計： 164.3縮合工段熱量衡算： 184.3.1溶解崗位： 184.3.2 反應(yīng)崗位： 18第5章設(shè)備選型215.1計算條件確定 215.1.1 操作工時

2、與生產(chǎn)周期的確定： 215.1.2 日生產(chǎn)批次和反應(yīng)釜個數(shù)的確定： 215.2縮合工段反應(yīng)崗位的設(shè)備選型： 215.2.1 物料體積計算： 215.2.2 反應(yīng)釜的選型： 225.2.3校核傳熱面積： 225.3其它設(shè)備的選型 25第6章廠區(qū)布置和車間布置設(shè)計 276.1工廠設(shè)計的內(nèi)容與規(guī)范： 276.2 廠址的選擇：276.3 車間的布置：286.3.1 輔助生產(chǎn)和行政-生活布置： 286.3.2 廠房的布局：286.3.3 廠房的長、寬、高和層數(shù)確定： 286.3.4 廠房內(nèi)布置： 29第7章“三廢”處理及其綜合利用 308.1廢水的處理：308.2 套用和回收利用：30第8章環(huán)氧樹脂安全

3、生產(chǎn)和環(huán)境保護 318.1環(huán)氧樹脂安全生產(chǎn)和環(huán)境保護的重要性 318.2環(huán)氧樹脂生產(chǎn)安全注意事項與勞動保護措施 318.2.1環(huán)氧樹脂生產(chǎn)原料安全毒性 318.2.2環(huán)氧樹脂生產(chǎn)中勞動保護注意事項 318.2.3環(huán)境保護措施 32致謝33參考文獻34年產(chǎn)3000噸環(huán)氧樹脂車間工藝設(shè)計蔡成云摘要：環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝一般分為一步法和二步法。目前低分子量液體環(huán)氧樹脂和中分子量固體環(huán)氧樹脂，一般都采用一步法工藝；高分子量環(huán)氧樹脂采用二步法。二步法工藝的優(yōu)點：與一步法相比， 它具有生產(chǎn)工藝簡單、設(shè)備少、工時短、無三廢排放和產(chǎn)品質(zhì)量易調(diào)節(jié)控制等優(yōu)點。以雙酚A( BPA為主要原材料，合成的環(huán)氧樹脂稱為雙酚A(

4、 BPA型環(huán)氧樹脂，是目前產(chǎn)量最大、用途最廣的環(huán)氧樹脂，由于它的應(yīng)用遍及國民經(jīng)濟的眾多領(lǐng)域，因此又稱為通用型環(huán)氧樹脂。 它屬于縮水甘油醚型。本文介紹了年產(chǎn) 3000噸的環(huán)氧樹脂的車間設(shè)計，從技術(shù)、工程經(jīng)濟、生產(chǎn)管理等方面進行了詳細的論述，內(nèi)容主要包括：設(shè)計依據(jù)，工藝路線論證，工藝流程設(shè)計，全流程物料衡算，全流程能量衡算，工藝設(shè)備選型與計算，車間布置設(shè)計，三廢處理及其綜合利用，勞動組織，勞動保護與安 全生產(chǎn)，工程經(jīng)濟，工藝細節(jié)改進設(shè)計等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂；一步法；車間工藝設(shè)計Annual output of 3,000 tons of epoxy resin plantprocess des

5、ignCaiche ngyunAbstract :Epoxy resin product ion process is gen erally divided into on e-step and two-step.Prese ntin low molecular weight solid epoxy resi ns and liquid epoxy resi n, gen erally using on e-step process; high molecular weight epoxy resin with two-step. The advantages of two-step proc

6、ess: with one step, it has the product ion process was simple, small, short work ing hours, no waste emissi ons and product quality and easy to adjust con trol and so on.To bisphenol A (BPA) as the main raw material, known as bisphenol epoxy resin synthesizedA (BPA) type epoxy resin is the output of

7、 the largest and most widely used epoxy resin, because of its applicati on throughout the n ati onal economy many areas, so-called gen eral epoxy resin .It is ether type.This article describes the annual output of 3,000 tons of epoxy resin of the pla ntdesign, technical, engineering economics, produ

8、ction management and other aspects arediscussed in detail, mainly including:design basis, process line argument, process design,the whole process of material bala nee calculati on, the whole process of en ergy bala nee, process equipme nt select ion and calculatio n, workshop layout desig n, waste t

9、reatme nt and utilizati on, labor orga ni zati on s, labor protect ion and safety, engin eeri ng economics,tech ni cal details of the improved desig n and so onKEY WORDSEpoxy resin; on e-step; workshop process desig n1.1產(chǎn)品介紹分子中含2個或2個以上環(huán)氧基的高分子化合物 最常用的雙酚A型環(huán)氧樹脂含2個環(huán)氧基。化學名稱：雙酚A二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂外觀：無色透明液體環(huán)氧樹脂用途：可

10、用于金屬與非金屬的粘合劑，常用于生產(chǎn)環(huán)氧涂料，增強塑料或澆 鑄成絕緣制件等，也用于處理紡織品，起防皺、防縮、耐水等作用。低分子量的環(huán)氧 樹脂可用作PVC的穩(wěn)定劑。在化工及許多行業(yè)，乃至尖端科學技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已獲得廣泛 應(yīng)用。環(huán)氧樹脂涂料主要用于金屬保護涂層，如船舶、鋼鐵結(jié)構(gòu)等，同時還可作為陽 離子型電泳涂料的調(diào)漆料，大量用于汽車車身的底漆。環(huán)氧樹脂特性：可燃物。1.2、生產(chǎn)工藝環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝一般分為一步法和二步法。目前低分子量液體環(huán)氧樹脂和中分子 量固體環(huán)氧樹脂，一般都采用一步法工藝；高分子量環(huán)氧樹脂采用二步法。1.2.1 一步法工藝把雙酚A(BPA)和環(huán)氧氯丙烷(ECH)在氫氧化鈉作用下進行縮

11、聚，即開環(huán)和閉環(huán)在 同一反應(yīng)條件下進行的工藝方法。周菊興提出的工藝是：將配方量的雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在80C下攪拌溶解，然后降溫至C,滴加 30%的NaOH堿滴加完后保溫反應(yīng)一段時 間，然后減壓回收未反應(yīng)的環(huán)氧氯丙烷。接著再次降溫到5OC，滴加15 %的NaOH加完后保溫反應(yīng)。反應(yīng)完畢，加入苯，升溫溶解，然后靜置水洗，上層的樹脂苯溶液真空 吸入脫水釜，殘液再加苯萃取一次，棄去下層鹽水溶液，萃取液仍吸入脫水釜。最后蒸 出苯，得到清澈透明的樹脂。此外還有一次加堿法，即將堿改成一次滴加完，然后再蒸餾未反應(yīng)的環(huán)氧氯丙烷。這種方法工藝成熟，目前國內(nèi)的E 一 44樹脂多是采用這種工藝生產(chǎn)122二步法工藝Vo

12、gel Tomas提出的工藝是：將雙酚A、環(huán)氧氯丙烷，同時加入三苯基膦鹵化物或 三苯基膦作催化劑，升溫使體系在 40120C發(fā)生醚化反應(yīng)，生成氯醇醚。當羥基轉(zhuǎn)化 率達到80%90%后，在209OC以下一次性加入NaO水溶液，進行閉環(huán)反應(yīng)。然 后，在減壓下蒸盡環(huán)氧氯丙烷。加入有機溶劑，溶解粗產(chǎn)物，再加入水水洗至中性，靜 置分去水層，最后蒸餾除去苯，得到樹脂產(chǎn)品。二步法也可以選擇銨鹽、膽堿作為催化 劑，無機鹽，含硫有機化合物。考慮到價格因素，國內(nèi)企業(yè)選用銨鹽的居多。與一步法比較，二步法反應(yīng)時間短，操作穩(wěn)定，溫度波動小，易于控制產(chǎn)生的 三廢少，質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)率高，可生產(chǎn)系列環(huán)氧樹脂，對于國內(nèi)企業(yè)來說，

13、對現(xiàn)有設(shè)備稍 作改動就可以上馬，是很經(jīng)濟的方法。該法最大的優(yōu)點是將開環(huán)閉環(huán)分步進行，而且可 以在無水條件下進行開環(huán)，盡可能的減少了副反應(yīng)的發(fā)生。而且催化劑也有一定的選擇 性，可使產(chǎn)物量子多為線型結(jié)構(gòu)，不易引起聚合反應(yīng)。該法的缺點是從樹脂中除去催化 劑困難，而催化劑有一定的乳化作用，還對樹脂的固化過程有影響，能縮短樹脂的使用 壽命，加大固化反應(yīng)的放熱量，因此要嚴格控制它的用量，并設(shè)法減少在樹脂中的殘留。但本設(shè)計由于產(chǎn)量低所以采用一步法1.3、主要原材料1-1環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料及規(guī)格原材料名稱分子量M質(zhì)量指標雙酚A(BPA)228外觀：白色粒狀（或粉狀） 結(jié)晶體熔點C： 155.5 色度號（

14、鉑鉆）：w 40環(huán)氧氯丙烷（ECH92.5外觀：無色透明液體純度wt %： 99.5密度（20C） g/cm3： 1.180 1.184 色度（Pt-Co） : 15環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料的性質(zhì)：（1） BPA白色片狀或粒狀晶體，不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及堿性溶 中，室溫下微溶于甲苯、二甲苯，加溫下溶解度急劇增加。（2） ECH是一種易揮發(fā)、無色透明液體，有毒！對皮膚有灼傷作用，能嚴重刺激眼睛, 具有和氯氣相似的刺激性氣味，有麻醉性，能溶解于醇、醚及甲苯中，微溶于水。比重1 .18，純品沸點116.2 C。取樣化驗時，要取上層。（3）液堿：淡紫色液體，無機械雜質(zhì)，強堿性，腐蝕性較強(4)

15、 甲苯：無色有芳香性氣味的易燃液體，有毒！不溶于水，能溶于醇、醚和丙酮比重0.866，純品沸點110.28 C,取樣化驗時，要取下層。第2章初步工藝流程設(shè)計2.1工藝流程框圖:上一章已對工藝路線進行了選擇，在此基礎(chǔ)上全面而細致地分析了整個生產(chǎn)過程的組成和順序如下圖所示：700C2.2工藝流程：1. 把雙酚A投入溶解釜中，然后通過環(huán)氧氯丙烷，將夾套通水蒸氣的溫度加熱升溫 到70C左右。2. 溶解后，用泵壓入帶攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)，開始攪拌，并滴加堿液。控制反應(yīng)溫度為50-55C,維持一定時間至反應(yīng)結(jié)束后，再在100減壓至94.661kPa，回收過量環(huán)氧氯丙 烷供循環(huán)使用。3. 回收結(jié)束后再次加入苯溶解

16、，在6570C下再次加堿液，反應(yīng)結(jié)束后用夾套水冷 卻，靜置，把苯溶液抽吸到回流脫水釜內(nèi)，下層的鹽腳可以加苯萃取一兩次，抽吸后放 掉。4 在回流脫水釜內(nèi)回流至蒸出的苯清晰天水珠為止。然后冷卻，靜置 .經(jīng)過濾器至 貯槽，沉降后抽人脫苯釜脫除苯，先常壓無液溫 110匕以上開始減壓至140-143匕無餾 出液為止，放料，即得成品。第3章物料衡算3.1計算條件與數(shù)據(jù)理:1. 設(shè)每年生產(chǎn)300天，則每天的產(chǎn)量為：Md= 3000t - 300= 10t/d一天生產(chǎn)兩批，則每批的產(chǎn)量為 m=10t/2=5t2. 設(shè)以生產(chǎn)1t （1000kg）環(huán)氧樹脂為基準原料單耗如下：表3-1原料單耗表原料名稱投料比例環(huán)氧

17、氯丙烷557.3Kg雙酚A687.5Kg純苯235.2Kg甲苯277.5Kg液體燒堿（100%）240.9Kg3.原料規(guī)格及產(chǎn)品質(zhì)量標準如下:表3 2原料規(guī)格及產(chǎn)品質(zhì)量標準表名稱分子量凈含含水分含惰性雜質(zhì)環(huán)氧氯丙烷92.5298%0.2%1.8%雙酚A228.2995%3%2%純苯78.1196%0.2%3.8%甲苯92.1498.5%0.5%0.4%硫酸98.0888%0.5%11.5%液體燒堿40.0199.5%0.2%0.3%雙酚A型環(huán)氧 樹脂332.0599%0.8%0.2%注：以上數(shù)據(jù)除直接在工廠收集到的以外，其他參照中國化工醫(yī)藥產(chǎn)品大全（卷一,卷二）和 化工原料商品手冊。3.2原料

18、用量計算:反應(yīng)過程中的反應(yīng)物純量計算：為了較好地把握全過程，先假設(shè)理想情況進行計算，即計算各反應(yīng)物的純量。這里 所說的純量是指既不包括反應(yīng)物及產(chǎn)品中的雜質(zhì)和反應(yīng)物過量的量，不包括每步反應(yīng)損失掉的產(chǎn)品量。這是一種理想情況，在后面的計算中將恢復到實際情況，考慮所含雜質(zhì) 的量、反應(yīng)物過量的量，以及反應(yīng)的收率等具體的問題并進行詳細的計算。由原料單耗可得每批原料用量如下表：表3 3 原料用量表名稱用量(Kg)環(huán)氧氯丙烷2843.4純苯1225.0甲苯1408.6液體燒堿1210.6雙酚A3472.23.3縮合工段物料衡算:3.3.1 一次反應(yīng)：(1)對于輸入物料分四股，分別如下： 98%勺環(huán)氧氯丙烷中：

19、環(huán)氧氯丙烷：2843.4 X 98%=Kg水：2843.3 X 0.2%=5.6866Kg不溶雜質(zhì)：2843.3 X l.8%=51.18Kg 95%勺雙酚A中：雙酚 A: 3472.2 X 95%=3298.59Kg水：3472.2 X 3%=104.166Kg不溶雜質(zhì)：3472.2 X 2%=69.444Kg99.50%的 NaOH中:NaOH . 1210.6 X 99.5%=1204.547Kg 水：1210.6 X 0.2%=2.4212Kg 不溶雜質(zhì)：.1210.6 X 0.3%=3.6318Kg96%勺苯中：苯：1408.6 X 96%=1352.26 Kg水：1408.6 X

20、0.2%=2.8172Kg不溶雜質(zhì)：1408.6 X 3.8%=53.53Kg(2)對于輸出物料的計算如下：設(shè)縮合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率等于收率，即為 95%貝 隋性雜質(zhì)質(zhì)量不變：51.18+69.44+3.63+53.53=177.78 Kg 苯質(zhì)量不變：1352.26Kg反應(yīng)的總方程式如下：CH3HOH3OH +2 ClCH 32 H Cl2289433237.53472.2由上反應(yīng)方程式：x/94 X 2=y/332=z/37.5 X 2=3472.2/ 228 可得：x=2266.57kg,y=5056.01kg,z=1142.17kg所以反應(yīng)后的各物料質(zhì)量如下： 雙酚 A: 3472.2 X

21、(1-95%)= 173.61Kg 環(huán)氧氯丙烷：2701.23-2266.57=434.66Kg HCI : 1142.17Kg 環(huán)氧樹脂：Kg以上計算可得到下列物料平衡表表34縮合反應(yīng)物料平衡表輸入物料純物質(zhì)質(zhì)量(Kg)輸出物料質(zhì)量(Kg)98%勺環(huán)氧氯丙烷2701.23環(huán)氧氯丙烷434.66環(huán)氧氯水5.6868丙烷惰性雜質(zhì)51.18雙酚A173.695%的雙酚A雙酚A3298.59水104.16環(huán)氧樹脂5056.01惰性雜質(zhì)69.4499.5%的NaOHNaOH1204.54苯1352.26水2.4212惰性雜質(zhì)3.6318惰性雜質(zhì)177.7896%勺苯苯1352.26水2.8172水11

22、5.09惰性雜質(zhì)53.53HCl1142.17總計8849.498452.08收率：95.5%333回收過量環(huán)氧氯丙烷:圖3 5回收框圖 設(shè)冷卻回收率為97%： 對于輸入物料為一股：環(huán)氧氯丙烷：434.66 Kg 對于輸出物料為一股：環(huán)氧氯丙烷：434.66 X 97%=421.62Kg 由以上計算可得下列物料平衡表：輸入物 料純物質(zhì)質(zhì)量(Kg)輸出物料質(zhì)量g)98%的環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷434.66環(huán)氧氯丙烷 質(zhì)421.62總計434.66421.62表3-6回收物料平衡表收率：97%434環(huán)氧樹脂收集:圖37環(huán)氧樹脂回收進出料框圖出料分三股，設(shè)餾出液為99%環(huán)氧樹脂（含1%的水和雜質(zhì)），則

23、: 99%勺環(huán)氧樹脂：環(huán)氧樹脂：5056.01 X 99%=5005.45 Kg 水: 5056.01 X 0.8%=40.45 Kg 雜質(zhì)：5056.01 X 0.2%=10.11Kg 苯：1352.26 X 96%=1298.17Kg 水：1352.26 X 0.2%=2.70Kg殘余雜質(zhì)：1352.26 X 3.8%=51.38Kg HCI: 1142.17 X 90%= 1027.95Kg水: 1142.17 X 7%=79.95Kg雜質(zhì)：1142.17 X 3%=34.26Kg水：40.45+2.70+79.95=123.1kg雜質(zhì)：10.11+51.38+34.26=95.75Kg

24、回收后：環(huán)氧樹脂：5005.45kg由以上計算可得下列物料平衡表輸入物料質(zhì)量(Kg)輸出 物料純物質(zhì)質(zhì)量(Kg)環(huán)氧樹脂5056.01成品環(huán)氧樹脂5005.4苯1352.26HCI1027.95HCI1142.17苯1298.17水123.1水123.1殘余雜質(zhì)95.75殘余雜質(zhì)95.75合計7769.29合計7550.37表38環(huán)氧樹脂回收物料平衡表收率：97%(5-2)(5-3)(5-4)(5-5)第4章熱量衡算4.1計算依據(jù):1. 主要依據(jù)能量守恒定律能衡是能量衡算的結(jié)果為基礎(chǔ)進行的，還必須收集有關(guān)物料的熱力學 數(shù)據(jù)(例如比熱容、反應(yīng)熱、相變熱等)2. 重要符號：Cp 定壓比熱容 KJ/

25、 (Kg ，C)Cs 固體的比熱容KJ/ (Kg, C)Q熱量KJ 3.主要公式:(1) Q 計 Q2+ Q3=Q+Q+Q(5-1)式中Q1- 一物料帶入到設(shè)備的熱量 KJQ 2加熱劑或冷卻劑傳給設(shè)備和所處理物料的熱量KJQ 3過程熱效應(yīng)KJQ 4物料離開設(shè)備所帶走的熱量 KJQ 5加熱和冷卻設(shè)備所消耗的熱量 KJQ 6設(shè)備向環(huán)境散失的熱量KJ(2) qr =刀 qfqr =刀 qc式中qr-標準反應(yīng)熱qf-標準生成熱qc-標準燃燒熱(7 -化學計量數(shù)，生成物為正，反應(yīng)物為負(3) qr (t ) = qr o- (t-25 )刀 CP式中：qr (t)-任意溫度t下的反應(yīng)熱KJ/mol qr

26、 標準反應(yīng)熱KJ/molt 任意溫度0C 化合物的比熱容C= (1/M)刀nCa式中：M化合物的分子量n分子中同種元素原子數(shù)Ca元素的原子比熱容(5)有機化合物的標準燃燒熱與該化合物完全燃燒所需的氧原子數(shù)成直線關(guān)系，即q c =刀 a+xE b(5-6)式中：a 、b常數(shù)，與化合物結(jié)構(gòu)有關(guān)x化合物完全燃燒時所需的氧原子數(shù)o10(6) qr =- Eqf KJ/mol(5-7)式中：反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學計量系數(shù)，反應(yīng)物為負，生成物為正(7) 間接蒸汽加熱的蒸汽消耗量：D= Q 2/ H-C (T-273) (5-8)式中：D-加熱蒸汽消耗量KgQ 2由加熱蒸汽傳給所處理物料及設(shè)備的熱量KJH

27、 水蒸汽的熱焓KJ/KgC 冷凝水的比熱容，可取 48KJ/(Kg X K)T 冷凝水的溫度Kg熱利用率，保溫設(shè)備取 0.97-0.98，不保溫設(shè)備取0.93-0.95(8) W = Q 2/C (T k-T h)(5-9)式中：W冷卻劑的消耗量KgC 冷卻劑的平均比熱容 KJ/(Kg) 3600所以接下式計算：0.8 0.2 0.8 0.2 22=9300 (/De ) =9300X( 0.02 - 0.15 ) =594.41W/( m2.K) 求傳熱系數(shù)K；搪玻璃釜的釜壁分兩部分，一部分為鑄鐵層，另一部分為鍍上去的搪瓷層 其參數(shù)如下：鑄鐵層厚度為20mm =62.8W/ (m.K)查化工

28、工藝設(shè)計手冊(第三版，下冊)：搪玻璃設(shè)備玻璃層厚度一般為 0.8-2.O nnn，取1.0mm查化工工程手冊(第二版，上卷)：搪瓷導熱系數(shù)：0.87 1.I6W/ (m.K)。取 0.9 W/ (m.K)則 K = 1/ ( 1/1+ 1/2+刀 / )=1/(1/1480.24+1/594.41+0.02/62. 8+0.001/0.9)=1- 0.0037874892=264.O3W/ (m .K)2=950.51KJ/(m.h.K)由于t3 14段能流密度最高，故選取這一段來計算，料液進、出口溫度分別為 500C和25 C，設(shè)冰鹽水進、出溫度分別為-1O0C和OC,則有：tm=50-(-

29、10)-(25-0) 十 In 50- (-10) / (25-0) =39.98匕冷卻時間t=0.75h2 2A=QK tmt=134674.61/(950.51) X 39.98 X 0.5)=7.O9 m 1450 時，容器內(nèi)：0.25、0.6 Mpa ; 夾套內(nèi)：0.6Mpa；介質(zhì)溫度及容器材料0 2000C（材料為 Q235-A,Q235-E）或高于-20 200CC（材料為20R）攪拌軸公稱直徑dN/mm95電動 機功 率/kW錨式攪拌器框式攪拌器槳式攪拌器5.05.5葉輪式攪拌 器7.5電動機型式Y(jié)型或YB型系列(同步轉(zhuǎn)速1500r/min )攪拌軸公稱轉(zhuǎn)速錨式、框式攪拌器63r

30、/min、80/min ；槳式攪拌器80r/min、 125r/min ;葉輪式攪拌器125r/min傳動裝置機型1減速機型號CWS125-300機型II、IIIBLD-3懸掛式支座A5X 4支承式支座2.5t X 4參考質(zhì)量/kg335036685.3其它設(shè)備的選型縮合工段苯回收崗位設(shè)備選型:表6-6縮合工段乙醇回收物料體積表名稱質(zhì)量m (kg)密度 (kg/1)體積V (1)苯1298.170.881475.2水123.10.998123.5雜質(zhì)53.53226.6每批物料總體積為：Vd= 1475.2+123.5+26.6=1625.3(1)取裝料系數(shù)為0.75，則蒸餾釜體積為：V= V

31、d十 0.75= 1625.3 - 0.75= 2167.1(1)查 化工工藝設(shè)計手冊(第三版，下冊)：取K型搪玻璃蒸餾容器系列中的3000L蒸餾罐。相關(guān)的尺寸參數(shù)和管口參數(shù)如下；表6 7縮合工段乙醇回收設(shè)備參數(shù)公稱容積VN/L3000公稱直徑K型1750DN/mmF、P型1750計算容積VJ/L34983630D012201220D119001900D221962196D314001400-Ho25592100Hi700560H2649-400400H4310680Hs1201600H16001800表6-8縮合工段乙醇回收設(shè)備管口特性參數(shù)公稱 容積容器蓋管口公稱直徑夾套管口公稱直徑蒸餾口

32、a入手孔a溫度 計口t視鏡S1 S2備用孔b放 料 口 f進出口放氣閥g放凈口 an1 n2n3n43000400400X3001501251001256565G3/4G1/2/注：以上表格中，上排為K型容器的管口參數(shù)，下排為F、P型容器的管口參數(shù)第6章廠區(qū)布置和車間布置設(shè)計6.1工廠設(shè)計的內(nèi)容與規(guī)范：工廠布置是設(shè)計的一個要環(huán)節(jié)，其布置是否合理，不僅與施工、安裝、建設(shè)、投資 密切 相關(guān)，而且與車間建成后的生產(chǎn)、管理、安全和經(jīng)濟效益密切相關(guān)。工廠布置涉及的對是生產(chǎn)過程中使用的機器設(shè)備，各種物料和從事生產(chǎn)的操作人員工廠布置的基本任務(wù)是結(jié)合廠區(qū)自然條件和外部條件確定生產(chǎn)工廠中各種機器設(shè)備的 空間位置

33、，使獲得最經(jīng)濟合理的物料和人員的流動路線。就大的空間范圍而言，就是在 一個地區(qū)內(nèi)廠位置的確定是為就尋找最佳的廠外運輸路線；就小范圍而言，就是在一個廠區(qū)內(nèi)，廠房位置的確定是為了尋找最佳的廠內(nèi)運輸路線。這說明廠址選擇工作和工 廠布置工作任務(wù)的一致性，同時，也說明在不同工作階段工廠布置的著重點。對于工廠布置，按我國習慣分法，可劃分廠區(qū)布置和車間布置。車間布置是工藝專業(yè)向其他非工藝專業(yè)提供開展車間設(shè)計的基礎(chǔ)資料之一。若車間 布置不合理，不僅將直接影響到操作條件的好壞、生產(chǎn)的正常進行和設(shè)備的安全運行， 而且還導致基建時工程造價高、施工安裝不便，甚至造成車間建成出現(xiàn)一系列生產(chǎn)和管 理的負面問題；因此本設(shè)計

34、在車間布置時嚴格遵守如下設(shè)計規(guī)范和規(guī)定：GBJI6-87 建筑設(shè)計防火規(guī)范（1987年）T536-79 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準（1978年）GBJ87-85 工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范 （1985年）HGJ21-89 化工企業(yè)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力設(shè)計規(guī)格 （化學工業(yè)部1989年）中華人民共和國 炸危險場所電氣安全規(guī)程（1987年，試行）藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（1998年修改）藥品生產(chǎn)管理規(guī)范（中國醫(yī)藥工業(yè)公司，1985年）潔凈廠房規(guī)范（GB50073-2001）6.2廠址的選擇：廠址選擇應(yīng)從國家政策、經(jīng)濟、環(huán)境保護等多方面綜合考慮雙酚A和環(huán)氧氯丙烷的這條生產(chǎn)工藝路線屬于污染較嚴重的一種，建議不要把

35、廠址選在市區(qū)。如果選址選在城郊， 最好選在下水側(cè)，以防止氰化物對城市用水造成污染。另外，選址最好是在交通較為方便的地方，便于原料和產(chǎn)品的運輸。6.3 車間的布置：本設(shè)計在確定了車間的火災(zāi)危險類別、爆炸與火災(zāi)危險性場所等級、衛(wèi)生標準、車 間建筑（構(gòu)筑）物、露天場所的主要尺寸和全部工藝設(shè)備的空間位置后對車間進行了如 下布置。6.3.1輔助生產(chǎn)和行政-生活布置：車間由生產(chǎn)部分、輔助生產(chǎn)部分和行政-生活部分組成。輔助生產(chǎn)部分包括配電房、 化驗室、機修車間、原料、輔料和成品倉庫等；行政 -生活部分包括辦公室、工人休息 室、廁所。在設(shè)計過程中既考慮了車間內(nèi)部生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、管理和生活的協(xié)調(diào)，又考慮了車 間

36、與廠區(qū)供水、供電、供熱和管理部分的呼應(yīng)，使之成為一個有機整體。其中對采光、 采暖和通風要求較高的辦公室、化驗室布置在南面，而對這些要求相對較低的更衣室、 廁所、浴室則布置在北面，其他輔助生產(chǎn)部分布置在底層，兼顧了廠區(qū)供電、供水、供 熱和管理方便的各方面要求，從而使之成為一個有機的可持續(xù)運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。另外，在布置過程中考慮到節(jié)約建筑面積和土建工程量，減少土建投資以及利于設(shè) 備的安裝和檢修、通風和排毒，以及利于車間的改建和擴建，將部分設(shè)備進行了露天布6.3.2廠房的布局：在縮合車間與還原車間生產(chǎn)規(guī)模小車間中各工段聯(lián)系緊密，生產(chǎn)無顯著差異，產(chǎn)房 面積小，地勢平坦在符合建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ 16-8

37、7）和工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準（TJ36-79）的前提下，選擇了集中式。車間的生產(chǎn)，輔助生產(chǎn)和生活-行政部分集中安排在一棟廠房內(nèi)。6.3.3廠房的長、寬、高和層數(shù)確定:廠房采用6 3 6柱網(wǎng)，長27m寬15m;廠房的高度，主要決定于工藝，安裝和 檢修要求，同時也考慮通風，采光和安全的要求，根據(jù)設(shè)備布置高度和車間布置情況選 擇了 6m高度，操作臺2.3m高度，作三層布置的單層廠房634廠房內(nèi)布置：生產(chǎn)部分包括生產(chǎn)車間的縮合工段、離心工段、結(jié)晶工段和環(huán)氧氯丙烷回收工段和 苯回收工段，壓濾分離工段、結(jié)晶工段、離心分離和重結(jié)晶工段。生產(chǎn)部分的設(shè)備采用 兩行布置，工人背光操作。布置設(shè)備儀器時盡量符合了工藝的

38、順序，保證了水平方向和 垂直方向上的連續(xù)性.對于有壓差的設(shè)備，充分利用高位差，采用上下層布置方法，充 分利用其高位差。所以，廠房總體布置時采用了把換熱器放置在最上層，計量罐、高位 槽安放在第二層，主要設(shè)備（如反應(yīng)罐，配氨罐等）水平布置在中間層（第三層），離心 機、過濾機、貯槽等布置在最底層 （地面）的布置方法。對于相同或同類型的設(shè)備、操作性質(zhì)相似的設(shè)備，盡可能的放置在一起，。在安全生產(chǎn)都合理布局的前提下，為了最大限度縮短設(shè)備間的管道長度，我們按工藝流程先后 順序把工藝設(shè)備（主要是反應(yīng)罐）安排在一起，全部靠墻直線排列，保證了車間內(nèi)部的 緊湊和美觀。另外，為了方便苯和甲苯的蒸餾，就把蒸餾崗位放在相

39、關(guān)反應(yīng)和離心設(shè)備的附近。第7章“三廢”處理及其綜合利用“三廢”的隨意排放是造成環(huán)境污染的主要原因，也是物質(zhì)的損失和能源的浪費， 應(yīng)該進行處理。治理方法大致分為改革工藝、“三廢”的無害化、“三廢”的資源化，下 面就后兩條進行分析。8.1 廢水的處理：本生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的工業(yè)廢水，大量含有甲苯等簡單化合物，考慮到回收的成本較高，使用天然生物處理，利用水中和土壤中廣泛存在的微生物的生物降解作用進行廢水生物處理，達到廢水排放標準后排放。8.2 套用和回收利用：本設(shè)計工藝中大量使用苯、甲苯作為溶劑、助濾劑，直接排放不僅會大大提高成本, 而且會對環(huán)境造成巨大的危害，所以需要回收利用。在計算和車間的 布置中己對回收工藝作了詳紹的說明。甲苯回收并不是直接把廢液放入蒸餾釜進行，而是先加一定量的水，在對混合液進 行蒸餾。加水的量與甲苯的含量大概相等。這樣做的目的是讓水與甲苯產(chǎn)生共沸，使蒸 餾溫度降低，減少能耗量。第8章環(huán)氧樹脂安全生產(chǎn)和環(huán)境保護