一硝基甲苯课程设计-- 一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计

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1、一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计任务书一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计学院：化工专业：应用化学（工）班级：2班姓名：刘永云学号：指导教师：张天永日期：2013年9月2一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计任务书目录第一章设计任务书11.1工艺流程示意图11.2反应方程式21.3已知条件2第二章绪论52.1产品的意义和用途52.2产品的发展史52.3年工作日的确定52.4水、电、气及原料的供应62.5厂址的水文、地质和气象资料62.6设计依据及技术资料6第三章工艺设计部分73.1产品技术说明73.2生产方法选择73.3生产的基本原理73.4原料规格与主要物化数据83.5

2、原料配比的确定93.6工艺流程示意图103.7流程叙述及控制条件103.8物料衡算123.8.1氯苯用量123.8.2萃取锅计算123.8.31#硝化锅133.8.42#硝化锅143.8.53#硝化锅143.8.6硝化分离153.8.7萃取分离153.8.8复算153.8.9混酸配制163.8.10一次水洗分离173.8.11碱洗及碱洗分离173.8.12二次水洗分离183.8.13物料衡算表183.9热量衡算232一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计任务书3.9.1配酸过程热量衡算233.9.21#硝化锅热量衡算243.10设备计算和选型253.10.1配酸锅253.10.2

3、1#硝化锅263.10.32#硝化锅263.10.43#硝化锅273.10.5硝化分离器283.10.6萃取锅283.10.7萃取分离器293.10.8一次水洗锅303.10.9一次水洗分离器303.10.10碱洗锅313.10.11碱洗分离器313.10.12二次水洗锅323.10.13二次水洗分离器323.10.14补集器333.10.15贮罐343.11设备一览表363.12原料消耗定额表37第四章三废治理384.1三废的产生和数量384.2三废的治理措施38第五章安全技术与防火395.1物料的危险特性395.2防火、防爆、防腐蚀的要求和措施395.3安全防火规则40第六章

4、建筑部分426.1建筑特点426.2防火、防毒、防腐蚀的考虑426.3设备布置说明43第七章参考文献44附录45附录1工艺流程图（PFD）45附录2设备平面布置图452一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计任务书第一章设计任务书1.1工艺流程示意图图1工艺流程示意图46一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计任务书1.2反应方程式1、主反应（一硝基氯苯：邻、间、对位三种异构体混合）2、副反应二硝化：（二硝基物）硝酸分解：2HNO3¾¾®N2O5+H2O氧化反应：（硝基酚）46一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计任务书1.3已知条件生产规模：年产1.2万吨一硝基氯苯产品质量：一硝基

5、氯化苯纯度99%（包括邻、间、对位异构体混合物）车间总收率：95%年生产时间：330天建厂地点：甘肃兰州原料：工业氯苯纯度99.2%，含有机杂质0.8%浓硫酸纯度98%浓硝酸（发烟硝酸）纯度98%液碱纯度40%（NaOH水溶液）氯苯转化率：萃取锅1%1#硝化锅79%2#硝化锅16%3#硝化锅3.4%副反应：硝酸分解量为3%，假定只有硝酸分解，在1#硝化锅中进行。硝酸比：氯苯：硝酸=1:1.05（摩尔比）混酸组成：硫酸51%、硝酸44%、水5%循环废酸量：循环废酸的体积是酸性氯苯体积的2倍。酸性氯苯组成：氯苯95%、酸1%（其中含水0.3%，硫酸0.7%），其余为有机杂质和一硝基氯

6、化苯。假定硝化分离时，有机层所夹带的硫酸为有机层质量的0.8%，并假定此部分酸都进入碱洗中和。在萃取锅中一硝基氯化苯的萃取率为100%。有机物一次水洗、碱洗、二次水洗时，水或碱水用量与有机物体积比为1:1。碱洗时用1%的稀氢氧化钠水溶液。在一次水洗、碱洗、二次水洗的分离器中分别损失0.5%的一硝基氯苯。配混酸、配稀碱水为间歇操作。配混酸时混酸温度不超过35℃。所有贮罐至少贮存1天的用料量，最多为1周，氯苯贮罐为2天以上。硝化反应、水洗、碱洗、萃取及其分离操作均为连续操作。一硝基氯化苯比重为1.368-1.375g/cm3，比热为0.394kcal/(kg·℃)工业氯苯比重为1.1

7、04g/cm3，比热为0.412kcal/(kg·℃)混酸比重为1.74g/cm3，比热为0.41kcal/(kg·℃)废酸比重为1.654g/cm3，比热为0.46kcal/(kg·℃)98%硝酸比重为1.5008g/cm3，比热为0.455kcal/(kg·℃)98%硫酸比重为1.836g/cm3，比热为0.347kcal/(kg·℃)46一硝基氯苯生产车间硝化工段工艺初步设计任务书40%液碱（NaOH水溶液）比重为1.4308g/cm31#硝化锅流出的物料比热为0.4505