低壓法年產(chǎn)兩萬噸三聚氰胺工廠設(shè)計 化學(xué)工程與工藝專業(yè)

1、論文題目： 年產(chǎn)2萬噸三聚氰胺工廠設(shè)計 目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc7930 摘要 1引言當(dāng)今社會，化學(xué)品種類繁多，用途廣泛，與國民經(jīng)濟息息相關(guān)，在國民經(jīng)濟中起著舉足輕重的作用，能源和豐富的產(chǎn)品是保證這些領(lǐng)域進步和發(fā)展的關(guān)鍵?，F(xiàn)在我們在日常生活中需要很多東西，比如我們用什么洗漱用品、日常穿著電子產(chǎn)品，或多或少都與我們的一些化工行業(yè)公司有著緊密的合作關(guān)系。在21世紀，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢是：一是我國大型化工企業(yè)的原料和產(chǎn)品生產(chǎn)精細化、功能化，生產(chǎn)設(shè)施和加工設(shè)施小型化、規(guī)?；?，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)全球化過程的管理是綠色和高科技的，這對中國化工企業(yè)的生產(chǎn)和運作的國際化提

2、供了極大的支持，中國三聚氰胺公司是其中的重要成員之一，三聚氰胺是一種重要的基礎(chǔ)有機化學(xué)成分，是尿素生產(chǎn)的中間產(chǎn)品，其產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于建筑、家庭、膠水、消防等領(lǐng)域 ADDIN NE.Ref.8FDA9A95-70D4-4868-9A80-AFC0AD0B0A201，其中最重要的是與甲醛縮合反應(yīng)生成的MF樹脂，MF是一種恒溫樹脂，具有很多特性，例如對腐蝕具有優(yōu)良的抵抗能力，所以該材料被應(yīng)用在很多場景中，具體如涂料、填充板等。近些年來，大量的工廠和研究者對此進行了深入的研究，三聚氰胺相關(guān)制備及生產(chǎn)也得到了長久的發(fā)展。本論文通過深入調(diào)研文獻，對該材料的發(fā)展現(xiàn)狀和前景進行了總結(jié)，進而有利于未來的發(fā)展，為

3、其提供了參考。隨著市場的發(fā)展，我國對該材料的需求持續(xù)增長，這主要是因為建筑行業(yè)的層板需求，層板在建筑中具有無可替代的作用，尤其近些年來我國加大了對環(huán)境的保護，提升了對森林的保護力度，進而使得該材料的需求逐日遞增。由該材料得到的三聚氰胺樹脂具有粘接能力強、耐沖擊、耐火、耐高溫、耐腐蝕、粘接能力強、速度快、無毒透明等特點，不會造成污染?？梢园l(fā)現(xiàn)它的性能優(yōu)良，是其他膠水無法比擬的，進而使得該樹脂在木材行業(yè)得到了充分的重視。所以可以得出結(jié)論，木材行業(yè)對該材料的前景具有舉足輕重的作用。隨著我國經(jīng)濟、社會和國民經(jīng)濟的快速、穩(wěn)定、快速發(fā)展，近年來我國物質(zhì)、居住和物質(zhì)生活水平有了顯著提高。人們的人在日常生活中

4、的品味與物質(zhì)需要逐漸得到追求和完全滿足了對三聚氰胺塑料產(chǎn)業(yè)的更加豐富多樣化與巨大需求。根據(jù)查閱的文獻可以知道，該材料具有廣泛的發(fā)展前景，同時可以用它加工得到高價值的產(chǎn)品，所以可以說三聚氰胺在未來必然會得到迅速發(fā)展，該行業(yè)的市場份額也會逐漸提升，所以進一步說明了本設(shè)計的意義。本設(shè)計主要是設(shè)計了一個三聚氰胺工廠，實現(xiàn)2萬噸的年產(chǎn)量 ADDIN NE.Ref.1CAAEF00-BADE-481E-B0DA-C883BC7384F62。2總論2.1三聚氰胺產(chǎn)業(yè)背景三聚氰胺在化工行業(yè)具有廣泛應(yīng)用，它的結(jié)構(gòu)是含有氮化合物的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。三聚氰胺是人類尿素制品深加工生產(chǎn)過程中所需要使用的一種新型有機化工中間體。

5、三聚氰胺甲醛樹脂被業(yè)界認為已經(jīng)是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的甲醛樹脂。三聚氰胺的系列產(chǎn)品主要成分包括軟性脫水劑、阻燃劑等。三聚氰胺和苯甲醛之所以在建筑行業(yè)得到如此多的應(yīng)用，是因為它們的硬度和強度是其他樹脂無法比較的，同時它們具有很多優(yōu)良的特性，包括隔熱、抗腐蝕、抗?jié)窨钩钡?。在所有的?yīng)用中，有一類的應(yīng)用最為重要，即涂料以及復(fù)合材料。它的生產(chǎn)原料以尿素為主，工業(yè)上已經(jīng)形成了成熟的生產(chǎn)方法，具體包括雙氰胺法和尿素法兩種，前者的特點是用料少、能源需求高、排渣量大，被排除在市場之外。目前，我國已成為世界上最大的人用尿素生產(chǎn)國和生產(chǎn)國，產(chǎn)量高，價格相對低廉，這就使得越來越多的國家選擇采用尿素法生產(chǎn)三聚氰胺，提升了

6、這種方法的份額。這種方法的原料并不復(fù)雜，主要是高溫下尿素進行分解，得到異氰酸，進而這種材料與二甲基異氰酸發(fā)生聚合得到目的產(chǎn)物。2.2我國三聚氰胺產(chǎn)業(yè)概況我國三聚氰胺生產(chǎn)雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，已經(jīng)成為世界上發(fā)展最快的國家。總的來說，中國在三聚氰胺生產(chǎn)方面有三大優(yōu)勢。第一，今天，我國的尿素產(chǎn)量居于全球首位，生產(chǎn)工藝成熟，所以尿素的價格和產(chǎn)量具有很大的優(yōu)勢。尿素的平均年進口量也能夠高到(300700) 104t；因為其尿素來源豐富，所以在我國進行三聚氰胺制備時就具有了自身特殊性。第二，是技術(shù)上的優(yōu)勢。世界上現(xiàn)有的三種技術(shù)中國都已經(jīng)擁有，一種是以帝施曼為代表的低壓液相冷卻工藝，第二種是歐洲的高壓冷

7、卻工藝，第三種是氣相冷卻工藝。北京意晶科技有限公司開發(fā)了第三代氣相冷卻工藝，這是中國三聚氰胺工業(yè)發(fā)展的里程碑。該技術(shù)的投資成本僅是國外先進高壓方法的三分之一，而且原材料成本、電費和維修費都處于世界領(lǐng)先水平 ADDIN NE.Ref.5032B87C-DF64-4BF4-8758-EB7C5FD7B8273。第三，成本的優(yōu)勢。其中的原材料費用低，技術(shù)先進。加上工廠的規(guī)模龐大，使得三聚氰胺在中國生產(chǎn)的成本比市場有著巨大的競爭力 ADDIN NE.Ref.FE88B25D-9A5B-4080-97A9-1B1E9BD289EC4。2.3全球三聚氰胺需求現(xiàn)狀世界上最大的三聚氰胺制造商分布在美國、日本和

8、西歐。荷蘭、美國和日本是目前全球三聚氰胺原材料的主要出口國，占世界生產(chǎn)資源的三分之一以上，日本是世界上最大的三聚氰胺出口國和生產(chǎn)國，其生產(chǎn)能力占世界的三分之一以上，包括4套生產(chǎn)裝置。公司的年生產(chǎn)能力約為30萬噸。有兩套生產(chǎn)裝置，這兩套的生產(chǎn)壓力不同，分別為高壓操作和低壓操作；三菱石油化工也提供了很大的三聚氰胺供應(yīng)量，采用了不同的生產(chǎn)工藝，一套是巴斯夫常壓法，另一套是美國氰化物公司的高壓法。50萬噸用于出口。荷蘭帝斯曼有限公司在該領(lǐng)域內(nèi)也具有一定的話語權(quán)，其在世界各地都有布局。其年生產(chǎn)能力約為250萬噸，約占全球三聚氰胺生產(chǎn)能力的四分之一，其中荷蘭海倫年產(chǎn)三聚氰胺約1.4萬噸，洛杉磯Avenda

9、le年產(chǎn)三聚氰胺約6萬噸，印尼Bontana年產(chǎn)三聚氰胺約50萬噸 ADDIN NE.Ref.C542F694-833C-4F8B-A83F-9CE0D1E961D55。三聚氰胺主要用于塑料和涂料。大多數(shù)三聚氰胺用于生產(chǎn)甲醛三聚氰胺樹脂，而三聚氰胺的一小部分用于生產(chǎn)阻燃劑，三聚氰胺的消費結(jié)構(gòu)大致可以分為：木板和裝飾板的消費量在50%左右，涂料的消費量在12%左右，澆注料、膠粘劑、紙張加工劑的消費量，每張發(fā)票的消費量為10%當(dāng)下，全球范圍內(nèi)對該材料具有旺盛的需求，約達到6萬噸每年度，在這之中，歐洲、美國和日本貢獻了很大的需求，占比高達80%。日本主要是將該材料制作澆水、鑄件和涂料。主要應(yīng)用于膠水

10、生產(chǎn)，占總產(chǎn)量的59%左右。美國與日本有所差異，主要將其生產(chǎn)了三聚氰胺樹脂。在三聚氰胺的消費結(jié)構(gòu)中，涂料約占30%，層壓板約占20%，西歐生產(chǎn)的三聚氰胺主要用于甲醛樹脂的生產(chǎn)，層壓用三聚氰胺占比高達50% ADDIN NE.Ref.AAAAD865-E776-4D7F-B5CA-397DE845763A5。2.4三聚氰胺設(shè)計規(guī)模該材料作為一種原料，具有廣泛的應(yīng)用。其主要生產(chǎn)加工設(shè)備投資巨大，為進一步提高公司的盈利能力，實現(xiàn)大型成套設(shè)備的高生產(chǎn)率生產(chǎn)和大型成套設(shè)備的規(guī)?；a(chǎn)，各大三聚氰胺成套生產(chǎn)裝置正朝著更安全、更大的生產(chǎn)工藝前進。根據(jù)調(diào)研知道當(dāng)下大型生產(chǎn)工藝的年產(chǎn)量為4萬噸。這就使得初始資金

11、投入和生產(chǎn)工藝技術(shù)上的投入均較大。三聚氰胺的一期生產(chǎn)工程投資最小約算額為1.5億元。新設(shè)備的出發(fā)點必須考慮到高技術(shù)水平和高效率，以避免低重復(fù)結(jié)構(gòu)。因此，本論文是針對年產(chǎn)量為2萬噸的工廠進行合理設(shè)計。3工程設(shè)計條件與總平面布置3.1設(shè)計任務(wù)設(shè)計的生產(chǎn)方法，熱量計算及設(shè)備選擇，繪制生產(chǎn)工藝流程圖、廠房結(jié)構(gòu)總平面圖、場地結(jié)構(gòu)輪廓圖和整個生產(chǎn)廠房結(jié)構(gòu)總平面圖。3.1.1設(shè)計原則A.設(shè)計要求：(1)產(chǎn)品數(shù)量質(zhì)量指標(biāo)；(2) 資金、原材料、技術(shù)和人力資源的經(jīng)濟利用(3) 為了確保員工的安全，所有公開的和潛在的風(fēng)險都在預(yù)料之中。(4)根據(jù)國家環(huán)境保護法律法規(guī)處理廢料；(5)必須能夠操作和控制整個系統(tǒng)。3.1

12、.2約束條件外在條件：(1)國家行政機關(guān)制訂的各種法規(guī)和要求；(2)各種自然現(xiàn)象；(3)安全條件；(4)資源條件；(5)應(yīng)符合所有標(biāo)準和規(guī)范。內(nèi)在條件：(1)技術(shù)條件；(2)成本條件；(3)材料和設(shè)備的供應(yīng)問題；(4)生產(chǎn)速率與工期關(guān)系；(5)員工的素質(zhì)和數(shù)量；(6)廠區(qū)周邊環(huán)境的具體情況。3.2工程設(shè)計條件3.2.1原材料資源條件三聚氰胺以利用二甲基尿素鈉作為主要化工原料，尿素以利用石油、天然氣和其他煤炭化工作為主要化工原料。目前存在我國的石油天然氣與其他煤炭資源仍然分布不均，主要原因是資源來自我國新疆以及四川等地區(qū)。而我國的煤炭資源分布也比較不均，分布在山西、內(nèi)蒙古以及山西等地。尿素裝置生

13、產(chǎn)區(qū)的結(jié)構(gòu)與煤集中區(qū)的結(jié)構(gòu)具有一致性，同時尿素的生產(chǎn)地區(qū)并不局限于此。因為工廠遠離原材料，導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅上升，投資成本高，經(jīng)濟效益低，因此，要大幅提高產(chǎn)品的市場價格和競爭力，廠址的選擇非常重要。3.2.2公用工程概述公共建設(shè)對一個工廠的成敗與否至關(guān)至關(guān)重要，它直接作用企業(yè)的各個部門，具體如水、電、氣以及供熱等。根據(jù)設(shè)計區(qū)域的不同，可以分為廠外、廠區(qū)、車間三個方面進行設(shè)計。通常而言，廠外的設(shè)計工程可以按照當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門的要求進行施工，但是廠區(qū)建筑工程則要歸于當(dāng)?shù)匾患覍I(yè)的石油化工和設(shè)計學(xué)院來直接負責(zé)，工業(yè)的設(shè)計師通常要對廠區(qū)所有車間進行科學(xué)設(shè)計，包括所有生產(chǎn)設(shè)備、電氣照明設(shè)備等。3.2.3給排水

14、設(shè)計(1)供水具有一定的規(guī)定(a)生活用水：水質(zhì)硬度1.0，pH=6.08.0，按國家標(biāo)準計量。(b)消防用水：根據(jù)建筑防護結(jié)構(gòu)規(guī)范中的相關(guān)資料。 (2)供水系統(tǒng) (a)生產(chǎn)用水：使用地下水，根據(jù)水質(zhì)要求進行移動并運輸至設(shè)備。(b)循環(huán)冷卻水：為了防止現(xiàn)有水系統(tǒng)的校正和校準，設(shè)置了一個正在進行的水循環(huán)聲塔。為了保持水質(zhì)，必須在不添加新水的情況下連續(xù)收集水。 (c)鍋爐用水：嚴禁直接采用地下水，因為這會導(dǎo)致鍋爐損壞。 (d)生活用水：水處理廠設(shè)有凈化過濾系統(tǒng)，為生產(chǎn)供水。平時可以設(shè)置優(yōu)質(zhì)的水箱，提供飲用水，減少水泵用水量。 (e)消防用水：由于水量在短期內(nèi)大量使用，因此需要一個獨立的系統(tǒng)，為此來

15、保證水壓。 (3)排水系統(tǒng)(a)工業(yè)廢水：由于化學(xué)污染物含量高，經(jīng)適當(dāng)處理后，應(yīng)采用相應(yīng)設(shè)備回收利用，其余部分引入城市排水管道。(b)日常生活中的廢水：必須在其排放之前進行污染處理，防止環(huán)境的惡化，使得其人身和財產(chǎn)的安全遭到損害(c)雨水：通常不需要對其進行污染，直接將其排入到地下管道的排水系統(tǒng)。3.2.4采暖、通風(fēng)設(shè)計(1)采暖：(a) 廠區(qū)采用電熱水器和蒸汽機加熱，也可作為加熱裝置。(b)工業(yè)廠區(qū)內(nèi)的建筑物通過采暖式熱水器進行采暖以便于對凝結(jié)水的處理和回收，蒸汽由工業(yè)廠房提供，將換熱站布置在居民生活區(qū)。(2)通風(fēng)：自然通風(fēng)。3.2.5用電、供電要求(1)電源：在生產(chǎn)中鼓勵使用絕緣材料和困難

16、材料的，不得突然中斷或者在連續(xù)生產(chǎn)條件下中斷供電。 (a) 廠房、水泵、鍋爐和消防泵的點源要格外重視，因為要避免停電對產(chǎn)品帶來的負面作用，所以要科學(xué)設(shè)計二級以及四級電荷。其他方面則主要是第一和第四類電荷。(b)供電形式：主要在電源線路選擇上采取自由工業(yè)電力系統(tǒng)，廠內(nèi)的各個變電所電壓為380v的在工業(yè)區(qū)可使用電，廠內(nèi)的各個變電站為用戶自備保安式住電源，采用380v的低穩(wěn)壓電源直接向變電廠內(nèi)用戶供電。(2)配電系統(tǒng)：采用輸入輸出電源方式，由變壓器切換到各廠變壓器的輸出和電源，為單相電源。(3)電機使用：結(jié)合實際需求，電動機的選擇具有機動性，可以選擇新型防爆高壓電動機，這種電動機的材料組成制造成本均

17、應(yīng)當(dāng)不宜低于產(chǎn)品高風(fēng)險區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的誘導(dǎo)氣體混合物的組成程度和制造成本。(4)照明系統(tǒng)：一個合理有效的照明對生產(chǎn)至關(guān)重要，有利于提升生產(chǎn)效率，保證安全。 (a)光源種類：廣泛應(yīng)用于一些主要工業(yè)建筑的下部和上部，可以選擇高壓白熾燈，因為其方便簡單。但是在大型廠房中，要有所區(qū)別，可以選擇耐用的高壓熒光燈和高壓鈦白水銀水晶汞燈。(b)燈具種類：對于那些存在著含有大量爆炸性化學(xué)氣體或者金屬混合料的使用場所以及對于存在含有爆炸性化學(xué)介質(zhì)的使用場所而需要采用的是防爆型帶有照明劑的燈具；燈具的全密封應(yīng)用于工業(yè)廠房和容易出現(xiàn)濕度的外部區(qū)域；在有震動的場所采用具有防震的燈具；3.3勞動力資源工廠所在的地區(qū)需要

18、有專業(yè)院校和相關(guān)的人力資源3.3.1人員配備 表3-1人員配備表序號崗位名稱每日班次周工作天數(shù)單班人數(shù)在冊人數(shù)1門衛(wèi)37332勞司26133食堂27484成品庫37265鍋爐房374126配電所37267交電所37268反應(yīng)工序364129包裝工序3641210尾氣工序3641211中和工序3641212技術(shù)員164813車間管理員162414原料庫3726總計3691421103.4全廠總平面設(shè)計3.4.1總平面設(shè)計任務(wù)和步驟作為本項目的重點內(nèi)容，整個廠區(qū)的總體建筑設(shè)計包括：我們需要將廠區(qū)內(nèi)不同的環(huán)境和外部公司充分結(jié)合起來，以確定生產(chǎn)過程中不同設(shè)施的位置和整個公司的活動，合理的整體結(jié)構(gòu)有利于

19、公司以最低廉的成本獲得各項資源，進而確保生產(chǎn)工藝的順利開展，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，統(tǒng)籌規(guī)劃企業(yè)，創(chuàng)造企業(yè)的整個生產(chǎn)，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。3.4.2總平面設(shè)計任務(wù)(1)流程要求生產(chǎn)企業(yè)員工結(jié)合自己根據(jù)所在企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品類型以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，通過深入分析原材料進入廠區(qū)到產(chǎn)品的出廠之間的全工藝路線，對廠區(qū)的建筑、裝置和物料的倉儲進行科學(xué)規(guī)劃，確保生產(chǎn)效率，避免相互影響；(2)對廠區(qū)的平面布置和場外的豎向規(guī)劃進行科學(xué)安排，合理規(guī)劃高度，設(shè)置運輸方式、勞動力和場內(nèi)外水源； (3)為了節(jié)約和利用資金，必須建立一個完整合理的管道科學(xué)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。； (4) 留出發(fā)展化工廠的空間； (5) 我們應(yīng)該高度重視工廠的

20、工業(yè)、健康以及消防，進而保證了企業(yè)的生產(chǎn)和員工的工作環(huán)境。3.4.3工廠組織(1)生產(chǎn)車間： (2)用水車間； (3)運輸：包括公路、運輸工具、起重設(shè)備等。 (4)倉庫； (5)行政和起居室(6) 植物綠化；(7)開拓預(yù)備用地。3.4.4總平面設(shè)計原則及方法（1）生產(chǎn)以及運輸：(a)生產(chǎn)中的需求必須滿足，應(yīng)當(dāng)避免生產(chǎn)過程所存在得任何不必要得環(huán)節(jié)，物料運輸?shù)侥康牡氐镁嚯x盡可能的縮短； (b)水電、供電、供熱、集車等公共設(shè)備盡量靠近高壓、高壓電站中心，是運輸時間和工期最短的公共工程過渡類型；(c)由于高速公路行駛速度快、距離短，可以避免人流量和貨物流量之間的橫截面和結(jié)果；(d)施工企業(yè)環(huán)境規(guī)劃也達

21、到要求特別是企業(yè)工廠外觀漂亮，內(nèi)部環(huán)境優(yōu)美，系統(tǒng)緊湊，節(jié)省了大量建筑用地。 (2) 符合健康和安全要求： (a) 工業(yè)園區(qū)需要利用技術(shù)來防火和保護健康。(b作為火災(zāi)或高風(fēng)險，工作和其他工作之間的距離將因危險而設(shè)計。； (c) 在可能釋放燃燒氣體的房間內(nèi)外，盡可能遠離各種開放源； (d) 開放式或部分開放式系統(tǒng)應(yīng)盡可能用于高風(fēng)險、焚燒和焚燒裝置，并可能釋放有毒化學(xué)氣體； (e)對環(huán)境清潔程度高度要求的機械化車間宜與污染源之間保持一定的距離。(3) 建筑廠房的整體布置設(shè)計應(yīng)做到能夠充分滿足廠房施工及設(shè)備安裝的基本操作功能要求，特別值得重視的一點是廠房應(yīng)該充分明確考慮到對大型建筑設(shè)備需要進行施工吊裝

22、，廠區(qū)內(nèi)高速道路上的建筑路面主體結(jié)構(gòu)及其設(shè)備載荷測量標(biāo)準等因素均應(yīng)做到能夠完全符合設(shè)備施工和安裝的操作要求； (4) 物料的橫切應(yīng)能符合系統(tǒng)和物流運輸、安裝的具體規(guī)定。同時一些標(biāo)高的制定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，進而可以保證施工現(xiàn)場的混凝土石方項目的工程量達到最?。?5) 為防止施工過程中管道的意外干擾，對所有復(fù)雜道路和建筑管道進行全面安全的建設(shè)，并努力使復(fù)雜道路和建筑管道縮短，減少轉(zhuǎn)角，并與其他主要道路和建筑的中軸線平行，以及與某一方向其他道路相鄰的復(fù)雜管道；(6) 短期工程與長期工程開發(fā)的協(xié)調(diào)配合，通過合理協(xié)作，滿足生產(chǎn)車間的發(fā)展需求。同時也要格外重視與相關(guān)區(qū)域建筑的銜接配合，因為輕化工制造廠

23、的變化越來越快，用途越來越廣，加工深度越來越深，大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)過程中都在快速更新工藝流程，因此，項目的目標(biāo)是提前保持足夠的發(fā)展空間和位置，進而有利于企業(yè)在未來根據(jù)實際需求合理規(guī)劃廠區(qū)，調(diào)整生產(chǎn)工藝；（7）主動尋求多種保護方法，加強預(yù)防措施，增加民用建筑結(jié)構(gòu)物體積容量并對建筑場地資源進行綜合充分利用。建筑物綜合利用系數(shù)一般最高范圍大約為25%40%，場地和水資源管理綜合利用率一般最高范圍大約為50%60%，這些都可以是研究總體建筑平面設(shè)計的主要工程科學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)和重要經(jīng)濟指標(biāo)；(8) 對于一組工業(yè)建筑，要合理劃分工業(yè)園區(qū)，組織公共道路交通網(wǎng)絡(luò)，實施綜合管線、水平體系、環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施等工程?？臻g和建

24、筑造型的存在一定的設(shè)計標(biāo)準，即建筑必須要規(guī)整、簡潔、大方得體等。3.4.5總平面布置評述(1)生產(chǎn)車間的合理安排與規(guī)劃：通過科學(xué)統(tǒng)籌，實現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)上下兩層生產(chǎn)的方式，這種安排有利于生產(chǎn)工序的合理配合，工人之間的密切協(xié)作，同時便于實現(xiàn)流水線式的工藝操作。(2)輔助車間的合理安排規(guī)劃：通過對總體建設(shè)方案進行仔細分析，將生產(chǎn)作為核心，安排多種輔助車間，進而確保生產(chǎn)的順利進行。(a)設(shè)備維護車間：該車間不能離工業(yè)園區(qū)太近，避免對園區(qū)的生產(chǎn)工作環(huán)境造成污染。為了方便對設(shè)備進行維修，該車間應(yīng)該安排在生產(chǎn)區(qū)域附近。(b)鍋爐室：應(yīng)該安排在蒸汽需求量高的位置，同時要考慮風(fēng)向的問題，安排在主導(dǎo)風(fēng)向的下一個風(fēng)向。(

25、c) 大型液壓變壓器專用配電站：大型液壓設(shè)備靠近液壓電源的加載點作為導(dǎo)管芯，縮短了與導(dǎo)管上部平行運輸時的通信方式，并且降低了施工過程中專用液壓管線的成本和投資，當(dāng)煤線平行于電纜頂部時，有一定的降低風(fēng)向。(d)污水處理廠車間：該車間的安排應(yīng)該系統(tǒng)考慮污水的輸出，安排在污水產(chǎn)量高的區(qū)域，對廠房所需的用水進行科學(xué)處理，并為其提供一些生活飲用水。(e)采用循環(huán)水式冷卻的構(gòu)筑物：在靠近制造廠車間，而且它是一個開放的地區(qū)，具有良好的能源，它應(yīng)該設(shè)置在建筑物的底部作為冬季能源的主要方法。 (f) 工業(yè)倉庫和設(shè)備的儲存：嘗試在該點附近的工業(yè)園區(qū)建立適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)車間和裝配及工業(yè)輔助設(shè)備，良好的堆場位于主要工業(yè)運輸

26、道路的上方和兩側(cè)，當(dāng)位于主風(fēng)向的最后一點附近時，可作為主導(dǎo)風(fēng)向，此外，一旦發(fā)生嚴重的消防事故，消防車可以安全順利地到達事故現(xiàn)場。(3)設(shè)立行政事業(yè)單位和生活房：這些應(yīng)該安排在居住區(qū)中或者接近生活房，同時要考慮風(fēng)向問題，安排在主導(dǎo)風(fēng)向的上方或下面。(4)包括工業(yè)廠區(qū)園林的整體綠化與環(huán)境美化型園區(qū)：包括本廠的整個工業(yè)廠區(qū)園林綠化園區(qū)包含工業(yè)生產(chǎn)區(qū)內(nèi)部企業(yè)社會福利區(qū)和服務(wù)區(qū)的兩個綠化結(jié)合地帶。它們既可設(shè)有特殊的大型綠化區(qū)，也可以設(shè)置環(huán)繞著大型工業(yè)區(qū)的廠房和其他大型工業(yè)建筑物周圍的大型綠化遮蔭地帶。園林綠化觀光帶主要就是采用大型草坪綠地作為綠化基礎(chǔ)，通過在道路兩側(cè)種植花草提高綠化程度。通過這些安排，提

27、升工廠內(nèi)的空氣質(zhì)量，降低噪音污染，同時增強工廠的美感，進而有利于提高工人的工作環(huán)境，使得位于本廠的無論小環(huán)境條件大周圍氣候可以顯著改善。綜上所述，規(guī)劃提出了以下特點：（1）保證本工程廠房及其樓宇主體結(jié)構(gòu)及其建筑物主體設(shè)計技術(shù)要求與其工業(yè)生產(chǎn)流程技術(shù)操作流程相符和適應(yīng)。確保形成合理完善的工藝流程，進而確保兩條流水線的連續(xù)作業(yè)，防止工藝流程的相互交叉； （2）鍋爐房等這類輔助車間應(yīng)該安排在附近的主要機構(gòu)，通過這種安排，使得降低各種資源的運輸距離，降低成本； （3）有一些道路是確保前方和生產(chǎn)區(qū)之間的物料運輸，這類道路要努力防止與主要運輸通道交叉；（4）要充分利用能促進新鮮空氣吸收的透明材料，使最大的

28、工業(yè)塑料制品和熱處理塑料制品加工廠做到無太陽能、無光、無能源，避免長期使用高壓氣體，在可能的情況下，任何工業(yè)廠房的推廣都可能具有不同的有益其他植物的采光以及通風(fēng)特點；（5）國家建筑設(shè)計技術(shù)規(guī)范和相關(guān)法規(guī)中對建筑高度以及他們之間的距離具有明確規(guī)定，必須遵守這些規(guī)定； （6）按照健康管理標(biāo)準的具體要求，確保工廠內(nèi)部健康安全滿足規(guī)定； （7）當(dāng)前國家高度重視環(huán)境保護，這也是社會需求，所以生產(chǎn)區(qū)應(yīng)該規(guī)劃各種處理系統(tǒng)對垃圾、污水和廢氣進行合理處理，避免對環(huán)境構(gòu)成污染；（8）具有前瞻眼光，對工廠未來的發(fā)展具有一定的展望，進而空置一塊區(qū)域作為未來發(fā)展的備用地；（9）努力確保生產(chǎn)區(qū)域在廠區(qū)中心，同時安排輔助車

29、間辦公室行政大樓和小巷等道路布置。3.5廠址選擇3.5.1建廠依據(jù)通過對我國的發(fā)展計劃進行查閱，同時結(jié)合西北地區(qū)的規(guī)劃，對廠區(qū)位置進行合理選擇，同時還要考慮到該項目的實際特點，如原材料需求等。根據(jù)對該行業(yè)的需求和市場發(fā)展的需求，將廠區(qū)的位置選擇在西北地區(qū)。新建了該工廠的一個主體尿素原料，通過建設(shè)尿素生產(chǎn)工藝路線提供項目所需要的尿素，這樣安排可以大大降低成本，同時可以對作為原材料的尿素的質(zhì)量具有完全把控。3.5.2指導(dǎo)方針、基本原則（1）公司的工作場所必須與我國的產(chǎn)業(yè)布局或其他地方的發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)。（2）工作場所廠址應(yīng)選擇在對原材料、燃油供給及其他產(chǎn)品的銷售方式十分有利的國家和地區(qū)；（3）工業(yè)園

30、區(qū)的位置應(yīng)盡量靠近其原有的軌道交通路線，也就是說在交通方式非常方便的區(qū)域；（4）廠址的選擇還要考慮到自然資源，不能造成過多的破壞，同時對土地也要進行科學(xué)規(guī)劃，避免造成土地浪費；（5）廠區(qū)的位置不應(yīng)該對當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)造成影響，對一些農(nóng)業(yè)和水利工程，應(yīng)當(dāng)盡量避免拆除；（6）建筑工廠所用防水地點建筑應(yīng)當(dāng)盡量能夠避開海拔高于汛期的較大洪水位，防止在易發(fā)生洪水災(zāi)害的區(qū)域進行建設(shè)。廠區(qū)應(yīng)該遠離容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域，同時也要盡量遠離歷史名勝、文物保護區(qū)、自然災(zāi)害鼠疫高發(fā)地帶。3.5.3選廠經(jīng)過廠址的選取充分考慮了所處的區(qū)域的多項因素，為了滿足化工原料的生產(chǎn)，將工廠的位置選擇在蘇南地區(qū)。主要原因如下：（1）這類

31、化工公司屬于處理環(huán)境污染潛力大的化學(xué)品的公司。工廠的目標(biāo)應(yīng)是，在原材料或產(chǎn)品泄漏的情況下，盡可能從大中城市避免對環(huán)境、人民和居民造成不可逆轉(zhuǎn)的經(jīng)濟損失； （2）在施工廠址附近地區(qū)要同時擁有充足的專業(yè)勞動力和水資源、建筑施工原材料和建筑機械設(shè)備的相應(yīng)供給，并且廠址要同時擁有一定空間的場地，滿足建筑、設(shè)備安裝以及物料堆放等。3.5.4地質(zhì)水文資料主要由灰白色組成，如富含有機質(zhì)的中性黃泥，pH值高，也可以是中性的，高山地區(qū)的土壤多為泥盆系十四個含氟面具的聚落和面湖淡水湖，覆蓋后總體的土層厚度一般都可以在高達80-120米以上，它位于一個沙四重奏和沙箱。適宜的土壤結(jié)構(gòu)是在一層堅實密實的高層建筑結(jié)構(gòu)中，

32、含有中性砂土、疏水性粘土和酸性粘土的混凝土，且透水能力也較弱。地的耐腐蝕性能強度一般可以高達2428噸/平方米。強震區(qū)主要分布在非洲地震帶3.6氣象資料3.6.1氣溫對該區(qū)域的氣溫情況進行調(diào)研確定，7月份溫度最高，其溫度的平均值在26.5左右，1月份的溫度最低，溫度的平均值在-1.5左右。3.6.2降雨量調(diào)研得知該區(qū)域每年的降水量維持在507.7毫米719.8毫米。同時一年中的相對濕度的平均值大約應(yīng)該是69.6%。每年的平均一次下雨持續(xù)時間大約是13.8天。3.6.3風(fēng)玫瑰圖西安市風(fēng)玫瑰圖：圖 3-1風(fēng)玫瑰圖4車間布置設(shè)計4.1車間布置設(shè)計的意義車間內(nèi)部的合理布置和規(guī)劃對工廠的成敗具有至關(guān)重要

33、的影響。首先要滿足生產(chǎn)的需要，同時要考慮成本、方便，可以說車間的內(nèi)部安排直接決定了它是否與整個建設(shè)項目的初期資金投入掛鉤，是否與建成之后的順利投產(chǎn)掛鉤，同時還對設(shè)備的管理以及生產(chǎn)的正常開展具有重要影響。4.2車間布置設(shè)計的原則及方法車間布置要遵循的原則：(1)在進行車間布置時要遵循多項規(guī)定，第一要做到的是充分符合我們?nèi)珡S工業(yè)生產(chǎn)的工藝設(shè)備車間總平面布置的技術(shù)要求和總體設(shè)計工藝車間布置技術(shù)標(biāo)準，我們要千方百計確保，盡管各分公司工業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)設(shè)備車間進行了總體設(shè)計和布局，但整個車間的整個系統(tǒng)仍然與每一臺設(shè)備充分協(xié)調(diào)，整齊、緊湊、美觀，相互協(xié)調(diào)，形成一個完整的整體。(2) 從實際應(yīng)用的視角進行合理

34、安排，同時保證生產(chǎn)和流程的需求，進而有利于對設(shè)備進行組裝和維護。(3) 生產(chǎn)生活環(huán)境對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營至關(guān)重要，首先安全的環(huán)境有利于企業(yè)在面對相關(guān)安全問題時可以及時有效的解決，并且必須能夠符合我們國的黨和國家政府相關(guān)法律和政策。4.3車間布置設(shè)計與評述4.3.1關(guān)于平面布置方案工廠的各種車間的形狀有多種，包括矩形、L型和T型等，在這些形狀中，長方形的車間最為常見。采用長方形的車間布置具有一系列優(yōu)點，首先大型建筑物系統(tǒng)和施工舒適，施工現(xiàn)場安全，運輸設(shè)備位置正確，物料的運輸距離降低，進而可以實現(xiàn)對道路和貨物運輸?shù)目茖W(xué)規(guī)劃。同時矩形車間更利于在冬季進行采光保暖?？梢源_定這種安排對未來的發(fā)展史非常有利的

35、，采用這種形狀的車間主要為中、小型的生產(chǎn)車間。4.3.2關(guān)于廠房形式(1)廠房形式：廠房的形式有兩種，主要分為集中式或分散式：通常而言，本項目中的工廠一種典型的輕化工企業(yè)。所以使得工廠在進行生產(chǎn)時不能任意而為，必須滿足分工需求。車間內(nèi)部的各個流程之間具有密切的聯(lián)系，同時其工藝差別不大。這就使得在進行工廠建設(shè)時，很難同時滿足國家和地方的各項規(guī)定。所以可以根據(jù)工廠的實際安排進行合理選擇，集中式式一種比較合理的安排。但是當(dāng)發(fā)展水平上升到一定程度，各個生產(chǎn)經(jīng)營部門管理人員的整體業(yè)績和經(jīng)營特點差異不大，集中生產(chǎn)制度不利于正常生產(chǎn)，管理人員的管理和工作。但一旦完成正常管理和安全生產(chǎn)，就要充分考慮用戶分散制

36、，目前工廠生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模以中型為主，有大型集中生產(chǎn)設(shè)施。單存儲或多存儲設(shè)備車間：一般的，多存儲設(shè)備車間占地少，但成本高；單存儲設(shè)備車間會占用大量的土地，但是可以顯著降低成本。在進行建設(shè)時，要同時兼顧不同的需求和設(shè)備。同時要考慮實際的環(huán)境情況。這就使得在進行車間建設(shè)時必須格外注意，在生產(chǎn)和使用設(shè)備技術(shù)的限制下，廠家在兩次通信中改變了原來的設(shè)備。 (2)有關(guān)于樓層的高度問題：國家在相關(guān)規(guī)定中對廠房的高度具有明確要求，必須嚴格遵守。要求中明確規(guī)定廠房的層高最低不能低于4m，最高不能超過9m。對待那些特殊用途的廠房，如用于攪拌的廠房，層高的范圍有所縮小，要介于5.16 m之間，最低層高宜為少于4.5 m

37、，根據(jù)生產(chǎn)要求，這家工廠可以占用6米的樓面高度。(3) 論廠房的網(wǎng)絡(luò)柱與寬度：a多層建筑網(wǎng)絡(luò)柱：由于多層建筑網(wǎng)絡(luò)與車間內(nèi)多層建筑的建設(shè)和其他建筑的規(guī)劃有著密切的聯(lián)系，因此延伸的面積和樓層的高度也會發(fā)生變化，一般石油化工企業(yè)在多儲存條件下經(jīng)常采用6*6m的塔網(wǎng)，因為這種設(shè)計空間更有利于降低成本，所以在進行設(shè)計時，將塔網(wǎng)安排為6*6m。 b寬度：工廠的寬度也是一項重要的問題，必須對多項因素進行合理考慮，進而做出決定：首先要考慮廠房內(nèi)多種裝置的不同需求，而且也要考慮生產(chǎn)線在實際生產(chǎn)時的安排，同時對排氣通道也要進行規(guī)劃。一些廠房不止一層，它會同時受到采光和透明管道的作用，必須進行統(tǒng)籌規(guī)劃。所以對寬度提

38、出了要求，廠房寬度最大最好不要超過24m。單層廠房的寬度有所延伸，但是也不能超過30m，對待機械廠和操作車間的總寬度，一般介于23跨之間。4.3.3車間設(shè)備布置(1)為了有效保證整個專業(yè)工藝生產(chǎn)過程的通暢，既利于保障了整個專業(yè)工藝生產(chǎn)過程的流暢，這種流暢是多個緯度的，包括水平和豎直方向。進而確保可以順利投產(chǎn)，生產(chǎn)產(chǎn)品。一些具有高位壓差的裝置的安排與布置要格外重視，因為其直接牽涉到生產(chǎn)安全，可以對廠區(qū)的位差條件進行合理利用。廠區(qū)中的最常用的設(shè)備就是高壓反應(yīng)器，它應(yīng)該安排在中間位置，上層中可以安排貯槽等裝置。(2) 為了能夠滿足設(shè)備制造者的方便和快捷地進行操作，若彼此互不連續(xù)的各個輸送工序設(shè)備，應(yīng)

39、盡可能地將其配置在較遠的固定位置，進而可以降低輸送距離，方便這些流體材料的運輸。通過合理規(guī)劃，努力實現(xiàn)流體的自動化輸送，進而減少人工投入，降低操作成本。(3)在進行設(shè)備的安裝以及相關(guān)操作時，具有很多規(guī)定，必須進行嚴格考慮。對待廠房大門的寬度，具有一定的要求，即寬度必須要比所有經(jīng)過的設(shè)備的最大寬度還要多出0.2m，對于兩層建筑或塔樓一般都應(yīng)在兩層樓板上分別設(shè)置一個吊裝小洞。本廠工業(yè)用于廠房的大門寬度為3.8 m。(4) 首先我們應(yīng)該是要充分考慮一下室內(nèi)的各種運輸運送渠道，通過合理安排，確保每排設(shè)備的一側(cè)都設(shè)置運輸通道，對待大型室內(nèi)的運輸設(shè)備在最后一層樓的時候還要在下面一側(cè)留有一個專門可以直接移出

40、的運輸通道，并且不管是否能夠靠近一個大門，也必須科學(xué)規(guī)劃。設(shè)備的這些輸送設(shè)備和工具決定了通道的寬窄，同時這些設(shè)備整體美觀外形和安裝尺寸以及運送人流，貨流的通過渠道是否多也具有重要影響。(5) 充分考慮到該物料的防火、抗爆、耐毒和低噪聲。噪音較高的設(shè)施宜選擇全封閉式管理。一些工藝流程中可能會釋放大量熱量，甚至可能釋放一些有毒氣體，所以在室內(nèi)必須合理安排通風(fēng)器，進而保證其能夠達到衛(wèi)生規(guī)范。(6) 具有劇烈地震的工業(yè)裝置，不可安排在高層，廠房的最低層是較為合適的選擇。同時這些裝置不能與廠房的的支撐柱墻或圍護結(jié)構(gòu)相連接。(7) 施工現(xiàn)場在廠區(qū)的大門和樓梯邊，有可能會安排生產(chǎn)設(shè)備，此時必須要求設(shè)備不會對

41、門窗的正常開關(guān)產(chǎn)生影響，且員工的出入不會受到絲毫影響。4.3.4車間輔助室和生活室布置(1)一些車間可能生產(chǎn)規(guī)模較小，此時就可以進行合理規(guī)劃，將輔助用房、生活辦公區(qū)域等安排在車間內(nèi)部。(2)對于可能有毒或是在衛(wèi)生垃圾處理上可能具有一定特別安全要求的各個施工段，必須同時配備一個施工專用的淋浴室。5工藝設(shè)計5.1 工藝流程技術(shù)路線選擇5.1.1工藝流程設(shè)計的重要性(1)技術(shù)與設(shè)計工藝是企業(yè)制造工程的主體。工藝設(shè)計的優(yōu)劣直接關(guān)系到企業(yè)的競爭優(yōu)勢，而且它們還涉及到產(chǎn)品質(zhì)量以及正常經(jīng)營生產(chǎn)等，通過合理規(guī)劃，統(tǒng)籌工藝流程設(shè)計，取得經(jīng)濟效益。 (2) 設(shè)計過程是整個工程的基礎(chǔ)，直接涉及到設(shè)備的選型、計算和布

42、置，最重要的是設(shè)計，沒有明確的工藝流程，后續(xù)工作都是空談。5.1.2工藝流程設(shè)計的原則生產(chǎn)工藝的選擇要因地制宜。所選擇的生產(chǎn)工藝并非一定都是當(dāng)前世界上最先進的，應(yīng)該是根據(jù)實際情況選擇最合理的。所以在進行本項目的生產(chǎn)路線的選擇時，國外的先進的技術(shù)可能并不適用，因為這些工藝路線購買成本高，而且具有嚴格的商業(yè)機密，不具備實用性，性價比并不是很高，在設(shè)計過程中我們要結(jié)合實際的情況，合理地選擇我們所需要的工藝。5.1.3生產(chǎn)工藝技術(shù)路線選擇雙氰胺按原料來劃分可以分為兩種方法，分別是尿素法以及雙氰胺法。雙氰胺法因為其能源消耗量高，原材料稀缺等原因已經(jīng)被市場所淘汰。生產(chǎn)三聚氰胺，采用尿素作為原料時，生產(chǎn)路線

43、由三部分組成。 (1)發(fā)生反應(yīng)：反應(yīng)條件時高溫高壓，進而尿素在這種條件下轉(zhuǎn)變成三聚氰胺，同時生產(chǎn)出了氨和二氧化碳，按壓力可以分為高壓和低壓。高壓法的壓力一般在8.0mpa和15mpa之間，不需要催化劑的使用；低壓法首先在壓力上具有明顯的區(qū)別，壓力介于常壓和1.0MPa之間，同時要順利實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，催化劑的引入就至關(guān)重要，通常采用的催化劑是氧化鋁 ADDIN NE.Ref.2E297B66-EB66-46F8-8EE8-A145A42A09DF2。具體發(fā)生的反應(yīng)：6（NH2）2CO=C6H6O6+6NH3+3CO2(2)急冷：為了避免產(chǎn)物在高溫下發(fā)生水解降低產(chǎn)率，對反應(yīng)產(chǎn)物進行冷卻，并將產(chǎn)物進行分離

44、(3)尾氣回收：對反應(yīng)生成的NH3和CO2進行回收和再利用。尿素法的生產(chǎn)工藝有高壓法和低壓法高壓法：再高溫高壓下進行液相反應(yīng)，反應(yīng)速度快，效率高，反應(yīng)過程中沒有催化劑的引入。但是該工藝路線的缺點是高壓操作帶來很大的溫度區(qū)別，提升了操作難度，同時設(shè)備必須耐高溫耐高壓。反應(yīng)中也存在很多不可控因素，提升了復(fù)雜程度，設(shè)備成本高，高壓工藝副作用大，副產(chǎn)品多 ADDIN NE.Ref.80150CFE-C3CF-44C7-A314-8FFA173328066。低壓法：低壓三聚氰胺的生產(chǎn)過程是在低壓條件下進行的，由于生產(chǎn)過程中的反應(yīng)壓力較低，降低了生產(chǎn)中可能對設(shè)備造成的影響，使得設(shè)備材料需求沒有特別苛刻，降

45、低了設(shè)備成本。同時與高壓相比，低壓操作的反應(yīng)較為可控，安全性也得到了了很大的提升。選擇合適的催化劑材料發(fā)生作用之后，產(chǎn)品可以通過干法進行捕集，沒有必要采用濕法對產(chǎn)品進行分離精制，進而可以有效避免產(chǎn)物的水解，提升了產(chǎn)率和質(zhì)量。因此，通過系統(tǒng)考慮，本設(shè)計中采用的工藝路線是低壓法，通過引入催化劑在常壓反應(yīng)，一次性得到目的產(chǎn)物 ADDIN NE.Ref.9115D055-AC4F-4D2D-8BDA-5ABB70AA76067。5.2三聚氰胺生產(chǎn)流程敘述5.2.1低壓法生產(chǎn)三聚氰胺工藝流程尿素在儲罐中溶解后，使用噴嘴朝反應(yīng)器內(nèi)噴射。將循環(huán)氨氣加熱達到400，以液相形態(tài)的氧化鋁作為催化劑，以保持流化態(tài)。

46、反應(yīng)過程中的壓力通常為大氣壓，或者比大氣壓略高一些，由于反應(yīng)中需要熱量輸入，所以在內(nèi)部安裝加熱管 ADDIN NE.Ref.A1AE2B24-3254-4E85-AEDE-611C2B4DD8938，通過選用熔融狀態(tài)的鹽進行加熱，使得反應(yīng)器的溫度始終維持在380。經(jīng)過反應(yīng)得到了產(chǎn)物，主要為三聚氰胺、二氧化碳以及氨氣，該反應(yīng)路線可以實現(xiàn)95%左右的轉(zhuǎn)化。隨后氣體在冷卻器內(nèi)冷卻至三聚氰胺的露點之上，因為此時，一些不想要的雜質(zhì)產(chǎn)物可以析出，如密勒胺C6H6N10和密白胺C6H9N11，將這些雜質(zhì)和催化劑一起去除。隨后氣體轉(zhuǎn)移至升華器內(nèi)，同時溫度控制在170到200，保證目的產(chǎn)物的的析出。最后采用旋風(fēng)

47、分離器進行氣固分離，得到了三聚氰胺結(jié)晶產(chǎn)品 ADDIN NE.Ref.CFA358F6-FCA2-4934-BECD-B8FA342A4EE59。分離效率接近99%。 ADDIN NE.Ref.0CDABE54-E23A-4E76-B1FA-D8A3F5E8ACBE10從旋風(fēng)分離器出來的循環(huán)氣體通入尿素洗滌塔，其中殘留的三聚氰胺固體和氣體在尿素洗滌塔中回收，剩余的二氧化碳和氨氣最后進入尾氣吸收塔 ADDIN NE.Ref.2F11A1B6-749F-4EF1-A7C9-8885ABE481B111。5.2.2流程簡圖圖 5-1流程簡圖5.3 生產(chǎn)工藝流程工藝計算5.3.1反應(yīng)塔的工藝計算（1）

48、物料衡算產(chǎn)量/小時：按年生產(chǎn)300天工作日計算，損失系數(shù)在3%左右，三聚氰胺小時產(chǎn)量為：200001000/（30024（1-0.03）=2864kg/h根據(jù)反應(yīng)式 ：6CO(NH2)2 (NH2CN)3+3CO2+6NH3三聚氰胺的轉(zhuǎn)化率為92%，尿素每小時消耗量為：28642.86/0.921=8892kg/h載氣的輸送量通常是原料尿素質(zhì)量的1.5倍：載氣的質(zhì)量流量為：88921.5=13338/h載氣為尾氣，故CO2/NH3比值為： CO2 ： NH3=1.05 ： 0.81 反應(yīng)器出口氨氣質(zhì)量流量為： 13338 EQ F(0.81,1.05+0.81) =5808/h出口中CO2的質(zhì)

49、量流量為：13338-5808=7530kg/h反應(yīng)生成的NH3質(zhì)量流量為：8892 EQ F(0.81,2.86) =2518/h反應(yīng)產(chǎn)生的CO2質(zhì)量流量為： 8892 EQ F(1.05,2.86) =3265/h 須補充的NH3的質(zhì)量流量為： 5808-2518=3290/h 補充的CO2的質(zhì)量流量為： 7530-3265=4265/h補充的氨氣和二氧化碳來自工藝流程中的洗滌塔。催化劑為Al2O3，根據(jù)經(jīng)驗，反應(yīng)器的負荷為40%左右，則實際負荷為：8892/0.4=22230g/hkg投料負荷取65 g/hkg，則催化劑用量為：22230/65=342kg/h催化劑消耗量為：28640.

50、01=28.64/h每噸三聚氰胺生產(chǎn)將產(chǎn)生約10公斤的有機副產(chǎn)品和副產(chǎn)品，則副產(chǎn)物產(chǎn)量為：28640.01=28.64/h（2）熱量衡算該工藝反應(yīng)式在390C下進行的反應(yīng)，所以可知：反應(yīng)器進口溫度：140(NH3)，138(尿素)，出口溫度：390（混合氣體）反應(yīng)溫度：390。操作壓力：大氣壓力熱力學(xué)途徑如下：TT1 物料390 反應(yīng)后物料25 物料25 反應(yīng)后物料H1HH2H3 平均熱容： 根據(jù)氣體熱容公式：CNH3的平均熱容：查化工手冊得NH3的a=6.5846、b=6.125110-3、c=2.366310-6，d= -1.598110-9。將T1=298.15k，T2=413.15k代

51、入：尿素的平均熱容：查化工手冊得三聚氰胺反應(yīng)熱為：反應(yīng)熱為：查化工手冊得CO2平均熱容為8：CO2的a=6.393、b=1010-3、c=3.40510-6。將T1=298.15k，T2=663.15k代入：查化工熱力學(xué)得298.15k663.15k下三聚氰胺平均熱容為16：NH3平均熱容為：將T1=298.15k，T2=663.15k代入得熱損失取的10%則由熔鹽系統(tǒng)進行加熱提供的熱量為：其中熱損失為Q損=kJ/h(3)塔工藝計算1) 計算依據(jù)：壓力：常壓反應(yīng)溫度：390稀相段的溫度：390熔鹽加熱溫度：400。流化床內(nèi)的換熱裝置為熔鹽加熱系統(tǒng)經(jīng)驗表明，接觸時間是十秒。表 5-1塔進料流量組

52、成：名稱kg/hWt%尿素(L)889254.06氨氣329020.00二氧化碳426525.94總計16447100表 5-2塔出料流量組成名稱kg/hWt%三聚氰胺（g）286417.61氨氣580835.72二氧化碳753046.31密伯胺28.640.18催化劑28.640.18總計162591002)濃相段直徑：出口處氣體體積流量為 查資料結(jié)合經(jīng)驗取空塔線速0.6m/s濃相段直徑為：取流化床濃相段直徑為4.0m3) 濃相段高度接觸時間10s，催化劑堆體積為：靜床高：膨脹比取2，濃相段高度為：取濃相段高12m。4) 擴大段直徑：氣體速度通常取操作氣速的一半，即u=0.3m/s氣體流量仍

53、為7.37m/s擴大段直徑為：取流化床擴大段直徑為6m。5) 稀相段高度：根據(jù)流化床直徑4.0m，空塔線速0.6m/s，查得H2/D=0.8H2=0.8D=3.2m，稀相段高度取4m。6) 擴大段高度： 據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗得H3=2.1m5.3.2出塔氣換熱器的工藝計算（1）物料、熱量衡算NH3平均熱容為：將T1=603.15k，T2=663.15k代入得48.263CO2平均熱容為：將T1=603.15k，T2=663.15k代入：在化工手冊中查到三聚氰胺在603.15k663.15k的平均熱容量為： 氣體冷卻放出的熱量為：設(shè)冷卻器熱損失為5%，則熱負荷為：2580級冷卻水比熱容為：4.181kJ/

54、(kg)冷卻器水用量：（2）給熱系數(shù)：管內(nèi)的氣體流量密度約為16259 kg/h，進口時的溫度約為390 ，出口時的溫度約為330 。一般來說，低溫冷卻水回路是作為位于管道外的低溫冷卻冷凝水，進口的冷卻溫度一般為25，出口的冷卻溫度一般為80。熱負荷為：1.53106kJ/h。選用型號JB/T 4715-92型管體外殼式換熱系列高溫換熱器一臺，設(shè)備的換熱殼體設(shè)計直徑D=1500mm，內(nèi)有安裝一條內(nèi)徑20mm，外徑25mm，長6m的大型不銹鋼管，熱交換器中的管體平行于三角形的相反方向，管體中心處的間距大約為32mm。平均氣體溫度：該溫度下氣體的物性數(shù)據(jù)為：為了有效地簡化流量計算，管內(nèi)的實際氣體流

55、量可以直接忽略某些催化劑和其他有機化合物，如米帕明。氣體的實際流量計算公式可寫為：管內(nèi)氣體流速為：Re=2076810000，0.7Pr60，采用公式：流體被冷卻時，n=0.3。將數(shù)據(jù)代入方程得給熱系數(shù)：（b）冷卻水的給熱系數(shù)冷卻水的平均溫度：該溫度下水的物性數(shù)據(jù)為：正方形排列時，當(dāng)量直徑de的計算公式為：式中 d0管子外徑，mm；t管間距，mm。式中 h兩塊擋板的距離，mm；D換熱器殼體直徑，mm；d0換熱管外徑，mm；t管間距，mm；已知 t=32mm，d0=25mm，h=300mm，D=1500mm。代入數(shù)據(jù)得管外冷卻水流速為Re值在2000106之間熱系數(shù)可按下式計算：帶入數(shù)據(jù)得（c）

56、總傳熱系數(shù)碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，管壁厚2.5mm，冷卻水側(cè)污垢熱阻為0.610-3m2K/W，氣體側(cè)污垢熱阻為0.110-3m2K/W?？倐鳠嵯禂?shù)： 熱負荷：平均對數(shù)溫度差：換熱面積為：取安全系數(shù)1.2，則其它的換熱底板面積大約為124.7m2，遠遠要小于它的換熱底板面積510.4m2，因此，所選用的換熱器完全可以滿足這種簡單隔離運行方式下的換熱要求。5.3.3氣體淬冷器的熱量衡算330330 NH3、CO2、三聚氰胺210 NH3、CO2三聚氰胺140，xkg NH3、CO2氣體淬冷器設(shè)有x kg的NH3、CO2與從熱氣過濾器分離出來的NH3、CO2進行混合，330 NH3、CO2的氣體比率為，x

57、 kgNH3、CO2仍為此比率。H1H1320 NH3、CO320 NH3、CO2210 NH3、CO2NH3平均熱容為：將T1=603.15k，T2=483.15k代入得CO2平均熱容為：將T1=603.15k，T2=483.15k代入：在化工手冊中查到三聚氰胺在603.15k483.15k的平均熱容量為：氣體冷卻放出的熱量為：假設(shè)設(shè)備損耗10%的熱量，則交換的熱量為：H2210 NH3H2210 NH3、CO2140 NH140 NH3、CO2NH3平均熱容為：將T1=483.15k，T2=413.15k代入得CO2平均熱容為：將T1=483.15k，T2=413.15k代入：已設(shè)NH3為x kg/h，CO2為1.296x kg/h。根據(jù)能量守恒，有：解得：則NH3的質(zhì)量流量為：CO2的質(zhì)量流量為：5.3.4旋風(fēng)分離器的工藝計算在三聚氰胺反應(yīng)器中的旋風(fēng)分離器采用GLT/A-6X7.5型，設(shè)備筒徑750，六筒，進口氣速18m/s左右，處理氣量3000