年產(chǎn)6噸三聚氰胺工廠畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　年產(chǎn)6噸三聚氰胺工廠設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　三聚氰胺是一種用途十分廣泛的有機(jī)化工產(chǎn)品。三聚氰胺可以由尿素在高溫下分解成異氰酸，異氰酸進(jìn)一步氣相聚合成得到。三聚氰胺是一種重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料，是尿素的深加工產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)三聚氰胺—甲醛樹脂，廣泛用于木材加工、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫(yī)

2、藥等行業(yè)，目前是重要的尿素后加工產(chǎn)品。此外三聚氰胺還可以作阻燃劑、減水劑、甲醛清潔劑等。三聚氰胺生產(chǎn)方法有雙氰胺法和尿素法。由于以尿素為原料的生產(chǎn)路線的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于雙氰胺為原料的工藝路線，雙氰胺法已逐步被淘汰，尿素法是今后發(fā)展方向。對(duì)于把三聚氰胺作為尿素的下游產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)的項(xiàng)目，它有著得天獨(dú)厚的條件。臨近尿素生產(chǎn)裝置，能向三聚氰胺裝置可靠地提供熔融尿素原料，又能將三聚氰胺裝置的副產(chǎn)品甲胺液返回到尿素裝置再生產(chǎn)尿素。</

3、p><p>　　本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)6萬(wàn)噸三聚氰胺工廠設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了工藝計(jì)算、設(shè)備選型，并繪制了全廠平面布置圖、工藝流程圖、設(shè)備裝備圖、生產(chǎn)車間的立面圖和平面圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：三聚氰胺，尿素，氨，二氧化碳，設(shè)備選型</p><p>　　The Factory of Melamine Whose Output is 60,000 Tons Per Year<

4、;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Melamine is an organic chemical product of very extensive use. Melamine is deserved by the gas-phase polymerization of isocyanic acid which is the dec

5、omposing products of cymene. Melamine is an important Heterocyclic organic chemical raw materials, urea is the deep processing of products, mainly used in the production of melamine - formaldehyde resin, widely used in w

6、ood processing, plastics, paint, paper, textiles, leather , Electrical, and medical industries, it is important to urea processing</p><p>　　KEY WORDS: melamine, urea, Ammonia, carbon dioxide, the equipment c

7、omputation and the shaping</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 總 論1</b></p><p>　　1.1 三聚氰胺產(chǎn)業(yè)背景1</p><p>　　1.2 我國(guó)三聚氰胺產(chǎn)業(yè)概況1</p><p>　　1

8、.3 全球三聚氰胺需求現(xiàn)狀1</p><p>　　1.4 三聚氰胺設(shè)計(jì)規(guī)模2</p><p>　　2工程設(shè)計(jì)條件與總平面布置3</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)任務(wù)3</b></p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)原則3</p><p>　　2.1.2 約束條件3</p>

9、;<p>　　2.2 工程設(shè)計(jì)條件4</p><p>　　2.2.1原材料及輔助物料的資源條件4</p><p>　　2.2.2 公用工程概述4</p><p>　　2.2.3 給排水設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.4 采暖、通風(fēng)設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2.5 用電、供電要求5&l

10、t;/p><p>　　2.3勞動(dòng)力資源條件6</p><p>　　2.3.1工廠組織6</p><p>　　2.3.2人員配備6</p><p>　　2.4 全廠總平面設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.4.1 總平面設(shè)計(jì)任務(wù)和步驟7</p><p>　　2.4.2 總平面設(shè)計(jì)任務(wù)7<

11、/p><p>　　2.4.3 工廠組織7</p><p>　　2.4.4 總平面設(shè)計(jì)原則及方法8</p><p>　　2.4.5總平面布置評(píng)述9</p><p>　　2.5廠址選擇10</p><p>　　2.5.1 建廠依據(jù)10</p><p>　　2.5.2 指導(dǎo)方針、基本原則10&

12、lt;/p><p>　　2.5.3 選廠經(jīng)過10</p><p>　　2.5.4地質(zhì)水文資料11</p><p>　　2.6 氣象資料11</p><p>　　2.6.1 氣溫11</p><p>　　2.6.2 相對(duì)濕度11</p><p>　　2.6.3 降雨量11</p&g

13、t;<p>　　2.6.4 風(fēng)玫瑰圖12</p><p>　　3車間布置設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.1車間布置設(shè)計(jì)的意義13</p><p>　　3.2 車間布置設(shè)計(jì)的原則及方法13</p><p>　　3.3 車間布置設(shè)計(jì)與評(píng)述13</p><p>　　3.3.1 關(guān)于平面布置方案13

14、</p><p>　　3.3.2 關(guān)于廠房形式14</p><p>　　3.3.3 車間設(shè)備布置14</p><p>　　3.3.4 車間輔助室和生活室布置15</p><p>　　3.4工藝流程設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.4.1 工藝流程設(shè)計(jì)的重要性15</p><p>　　3

15、.4.2 工藝流程設(shè)計(jì)的原則16</p><p>　　3.5 車間生產(chǎn)綜合敘述16</p><p>　　3.5.1 車間概況及特點(diǎn)16</p><p>　　3.5.2工作制度16</p><p>　　3.5.3成品主要技術(shù)規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)17</p><p>　　3.6 工藝設(shè)計(jì)17</p><

16、;p>　　3.6.1 三聚氰胺生產(chǎn)流程敘述17</p><p>　　3.6.2 R101塔的工藝計(jì)算18</p><p>　　3.6.3出塔氣換熱器的工藝計(jì)算23</p><p>　　3.6.4氣體淬冷器的熱量衡算27</p><p>　　3.6.5旋風(fēng)分離器的工藝計(jì)算29</p><p>　　3.6.

17、6尾氣吸收塔的工藝計(jì)算30</p><p>　　3.6.7尿素洗滌塔的工藝計(jì)算35</p><p>　　3.7設(shè)備型號(hào)一覽表39</p><p>　　3.7.1 塔的選擇39</p><p>　　3.7.2 泵的選擇39</p><p>　　3.7.3旋風(fēng)分離器的選擇40</p><p&

18、gt;　　3.7.4貯罐的選擇40</p><p>　　3.7.5換熱器的選擇40</p><p>　　3.7.6工業(yè)爐的選擇40</p><p>　　3.7.7熱氣過濾器的選擇40</p><p>　　3.7.8氣體淬冷器的選擇41</p><p>　　3.8 設(shè)計(jì)結(jié)果44</p><

19、p>　　3.8.1設(shè)計(jì)成果44</p><p>　　3.8.2圖紙及比例44</p><p>　　3.8.3關(guān)鍵設(shè)備一覽表44</p><p>　　4安全生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)46</p><p>　　4.1環(huán)境保護(hù)與綜合利用46</p><p>　　4.2勞動(dòng)安全衛(wèi)生46</p><p&

20、gt;<b>　　總 結(jié)48</b></p><p><b>　　致 謝49</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)50</p><p><b>　　1 總 論</b></p><p>　　1.1 三聚氰胺產(chǎn)業(yè)背景</p><p>　　三聚氰胺

21、是一種重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料，是尿素的深加工產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)三聚氰胺—甲醛樹脂，廣泛用于木材加工、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫(yī)藥等行業(yè)，目前是重要的尿素后加工產(chǎn)品。此外三聚氰胺還可以作阻燃劑、減水劑、甲醛清潔劑等。</p><p>　　三聚氰胺生產(chǎn)方法有雙氰胺法和尿素法。由于以尿素為原料的生產(chǎn)路線的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于雙氰胺為原料的工藝路線，雙氰胺法已逐步被淘汰，尿素法是今后發(fā)展方向。對(duì)于把三聚

22、氰胺作為尿素的下游產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)的項(xiàng)目，它有著得天獨(dú)厚的條件。臨近尿素生產(chǎn)裝置，能向三聚氰胺裝置可靠地提供熔融尿素原料，又能將三聚氰胺裝置的副產(chǎn)品甲胺液返回到尿素裝置再生產(chǎn)尿素。</p><p>　　1.2 我國(guó)三聚氰胺產(chǎn)業(yè)概況</p><p>　　隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展水平的不斷提高，人們對(duì)高檔建筑裝飾材料的需求不斷增加，極大地刺激了三聚氰胺在建筑裝飾材料生產(chǎn)方面的消費(fèi)。目前，我國(guó)生產(chǎn)的三聚

23、氰胺近一半用于出口創(chuàng)匯，隨著我國(guó)加入世貿(mào)組織，更為我國(guó)的三聚氰胺產(chǎn)品參加國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供了極為有利的條件。從全球角度看，國(guó)外相當(dāng)一部分三聚氰胺廠家成本要高于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的成本，為拓寬國(guó)際市場(chǎng)提供了有利條件。</p><p>　　我國(guó)有2家在建規(guī)模為3萬(wàn)噸和2.6萬(wàn)噸外，其余7家多是1萬(wàn)噸左右的規(guī)模，數(shù)量多、規(guī)模小是我國(guó)三聚氰胺行業(yè)的突出問題，根據(jù)三聚氰胺產(chǎn)業(yè)目前的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)三聚氰胺的主要消耗領(lǐng)域是木材加工、涂料和

24、造紙等行業(yè)。三聚氰胺深加工產(chǎn)品在建筑、輕工、涂料、塑料、造紙、紡織皮革、電子和材料加工等行業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣闊。</p><p>　　1.3 全球三聚氰胺需求現(xiàn)狀</p><p>　　美國(guó)、西歐的三聚氰胺生產(chǎn)廠主要出口地區(qū)是東南亞。由于東南亞地區(qū)對(duì)層壓板和模塑料的強(qiáng)勁需求，該地區(qū)對(duì)木板粘合劑和表面涂料的需求增長(zhǎng)也較快，預(yù)計(jì)2009～2010年期間年需求量平均增長(zhǎng)率為10%。</p&

25、gt;<p>　　預(yù)計(jì)2009～2010年間，世界三聚氰胺的需求將以年平均4.1%的速度增長(zhǎng)，2010年需求量將達(dá)到175萬(wàn)噸左右。</p><p>　　近幾年中國(guó)三聚氰胺消費(fèi)快速增長(zhǎng)，中國(guó)需求量較大的市場(chǎng)是廣東、廣西、蘇南地區(qū)，東北、浙閩、西北、湘贛等地的市場(chǎng)，其需求量不斷增加，價(jià)格也比較穩(wěn)定，隨著西部大開發(fā)的進(jìn)行，今后西部地區(qū)的用量也將不斷的增加，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年中國(guó)對(duì)三聚氰胺消費(fèi)增長(zhǎng)幅度仍會(huì)保持在

26、10%～20%，2009年中國(guó)消費(fèi)量將達(dá)到22萬(wàn)噸左右。</p><p>　　1.4 三聚氰胺設(shè)計(jì)規(guī)模</p><p>　　新建裝置一定要考慮技術(shù)起點(diǎn)要高，同時(shí)必須考慮規(guī)模效益，尤其要避免低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象(有關(guān)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為規(guī)模小于1.5萬(wàn)噸的新建裝置已不具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力)。本設(shè)計(jì)的規(guī)模為年產(chǎn)6萬(wàn)噸三聚氰胺工廠。</p><p>　　2工程設(shè)計(jì)條件與總平面布置<

27、/p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　三聚氰胺生產(chǎn)工廠的工藝流程設(shè)計(jì)，物料、熱量衡算，主要設(shè)備的計(jì)算和選型，畫出工藝流程圖，設(shè)備裝備圖，車間平面、立面布置圖以及全廠平面圖。</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)原則</p><p><b>　　A．設(shè)計(jì)要求：</b><

28、;/p><p>　　（1）產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量指標(biāo)；</p><p>　　（2）經(jīng)濟(jì)地使用資金、原材料、公用工程和人力；</p><p>　?。?）考慮各種明顯和潛在的危險(xiǎn)，保證生產(chǎn)人員的安全；</p><p>　?。?）符合國(guó)家和各地的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，對(duì)排放的三廢進(jìn)行處理；</p><p>　?。?）整個(gè)系統(tǒng)必須可操作和可控制

29、。</p><p>　　2.1.2 約束條件</p><p><b>　　外部約束指：</b></p><p>　?。?）政府制定的各種法律和規(guī)定要求；</p><p>　　（2）各種自然規(guī)律；</p><p><b>　　（3）安全要求；</b></p>&l

30、t;p><b>　　（4）資源情況；</b></p><p>　　（5）各種必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。</p><p><b>　　內(nèi)部約束指：</b></p><p>　?。?）技術(shù)的成熟程度，價(jià)格和使用條件；</p><p>　?。?）原材料、建筑材料、關(guān)鍵設(shè)備的供應(yīng)難易；</p>

31、<p>　　（3）允許和必要的實(shí)際時(shí)間；</p><p>　?。?）人員素質(zhì)和數(shù)量；</p><p>　?。?）建廠地區(qū)的具體情況。</p><p>　　2.2 工程設(shè)計(jì)條件</p><p>　　2.2.1原材料及輔助物料的資源條件</p><p>　　本廠原材料為尿素，輔助物料主要為液氨可由就近的當(dāng)?shù)鼗?/p>

32、工生產(chǎn)企業(yè)提供。</p><p>　　消耗定額（按生產(chǎn)每噸產(chǎn)品計(jì)）：</p><p><b>　　尿素：3.20噸</b></p><p>　　2.2.2 公用工程概述</p><p>　　公用工程是指全廠各部門有密切聯(lián)系的，為這些部門所共有的一類動(dòng)力類輔助設(shè)施。公用工程一般包括供排水、供汽、供電、儀表、制冷、采暖、通風(fēng)

33、。在公用工程的設(shè)計(jì)中，常涉及到公用工程的區(qū)域的劃分：廠外工程、廠區(qū)工程、車間內(nèi)工程。</p><p>　　對(duì)于廠外工程一般由當(dāng)?shù)氐氖姓こ滩块T負(fù)責(zé)，對(duì)于廠區(qū)工程一般由專業(yè)化工設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，對(duì)于車間內(nèi)工程皆由工業(yè)設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)，一般包括所有設(shè)備及管線的安裝、電器、照明、采暖、通風(fēng)等。</p><p>　　2.2.3 給排水設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?/p>

34、1） 供水要求 </b></p><p>　?。╝）生活用水：水的硬度1.5 ，PH=6.5~8.5，水質(zhì)符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　?。╞）消防用水：根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防水規(guī)范》中有關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　（2）給水系統(tǒng)</b></p><p><b>　?。╝）生產(chǎn)用水：&l

35、t;/b></p><p>　　采用地下水，須經(jīng)過一定軟化處理達(dá)到水質(zhì)要求，分別按不同水質(zhì)送至裝置。</p><p><b>　　（b）循環(huán)冷卻水：</b></p><p>　　設(shè)置循環(huán)冷卻塔，將水循環(huán)使用，為防在循環(huán)水系統(tǒng)中產(chǎn)生腐蝕，結(jié)垢，需要投入水質(zhì)穩(wěn)定劑，同時(shí)為了維持水質(zhì)，需要不斷排污和不加新水。</p><p&

36、gt;<b>　?。╟）鍋爐用水：</b></p><p>　　用地下水，直接使用會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢影響傳熱，損壞鍋爐，因此須經(jīng)沉淀軟化、離子交換等處理，使水符合鍋爐給水的的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　?。╠）生活用水：</b></p><p>　　生活用水采用地下水，在廠區(qū)自設(shè)凈化過濾系統(tǒng)，與生產(chǎn)用水分設(shè)系統(tǒng)供應(yīng)。設(shè)置

37、高位儲(chǔ)水池，以保證平時(shí)用水量，并降低泵的能耗。</p><p><b>　　（e）消防用水：</b></p><p>　　消防用水在短時(shí)間內(nèi)用水量很大，要求設(shè)置獨(dú)立系統(tǒng)，并要求在生產(chǎn)，生活用水系統(tǒng)設(shè)置消防泵，以保證水壓。</p><p><b>　　（3）排水系統(tǒng)</b></p><p>　?。?）

38、工業(yè)廢水：有高含量化學(xué)污染物，應(yīng)在廠內(nèi)經(jīng)適當(dāng)處理后一部分循環(huán)使用，另一部分排入城鎮(zhèn)的排水管道。</p><p>　?。?）生活廢水：在排出前必須經(jīng)過處理，以免惡化水體并影響人體安全。</p><p>　　（3）雨水：一般不經(jīng)過處理，直接排入排水系統(tǒng)，采用合流排水系統(tǒng)。</p><p>　　2.2.4 采暖、通風(fēng)設(shè)計(jì)</p><p><b

39、>　?。?）采暖：</b></p><p>　　（a）對(duì)于廠區(qū)主要采用熱水和蒸汽混合供熱，一般也可以利用散熱器供熱。</p><p>　?。╞）對(duì)于集中分布的生活區(qū)，行政建筑采用熱水采暖以利于凝結(jié)水的回收，由廠區(qū)提供蒸汽，在生活區(qū)設(shè)置熱交換站。</p><p><b>　?。?）通風(fēng)：</b></p><p

40、>　　露天設(shè)備采用自然通風(fēng)。</p><p>　　2.2.5 用電、供電要求 </p><p><b>　　（1）電源：</b></p><p>　　生產(chǎn)中使用易燃易爆物料，為連續(xù)生產(chǎn)中途不允許突然停電。</p><p>　?。╝）生產(chǎn)車間、泵房、鍋爐房、消防泵等均屬于二級(jí)負(fù)荷用電，以免停電影響產(chǎn)品質(zhì)量，其余用電屬

41、于三級(jí)負(fù)荷用電。</p><p><b>　?。╞）供電形式：</b></p><p>　　采用一個(gè)住電源，一個(gè)保安電源，主電源取自由電力系統(tǒng)，廠內(nèi)變電所變電380V工業(yè)用電，工廠自備保安電源，采用380V低電源直接供電。</p><p>　　（c）根據(jù)GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》，將爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度

42、和持續(xù)時(shí)間進(jìn)行分區(qū)。</p><p><b>　　（2）配電系統(tǒng)：</b></p><p>　　采用出電式，既由變壓開關(guān)站引出的單獨(dú)供電線路，向各車間變電器供電，供電結(jié)構(gòu)采用電纜。</p><p><b>　?。?）電機(jī)的選擇：</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)具體情況采用YB系列新型防爆電動(dòng)機(jī)

43、，其級(jí)別和組別不應(yīng)低于該爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)爆炸性混合物的級(jí)別和組別。</p><p><b>　?。?）照明系統(tǒng)：</b></p><p>　　良好和安全的照明對(duì)安全生產(chǎn)，提高勞動(dòng)率都有重要意義。</p><p><b>　　（a）光源種類：</b></p><p>　　在廠房較低處大量采用裝置簡(jiǎn)單的白

44、熾燈，在廠房較高處采用光效高壽命長(zhǎng)的熒光高壓汞燈。</p><p><b>　?。╞）燈具種類：</b></p><p>　?、?有爆炸性氣體混合物出現(xiàn)和爆炸性介質(zhì)出現(xiàn)的場(chǎng)所采用防爆型燈具；</p><p>　?、?在容易潮濕的廠房和戶外采用封閉型燈具；</p><p>　?、?在有震動(dòng)的場(chǎng)所采用具有防震的燈具；<

45、/p><p>　　④ 在灼熱和多塵的場(chǎng)所采用投光燈。</p><p>　　2.3勞動(dòng)力資源條件本廠勞動(dòng)力由當(dāng)?shù)厝耸戮趾腿瞬沤涣髦行墓_招聘、聯(lián)系。</p><p><b>　　2.3.1工廠組織</b></p><p>　　本廠職工按工作性質(zhì)分為：生產(chǎn)性人員和非生產(chǎn)性人員。生產(chǎn)人員占全廠職工的60％左右，非生產(chǎn)人員占全廠人

46、員的40％左右，在非生產(chǎn)性人員中：38％為科研人員（兼職行政人員），6％為保安人員，10％為勤雜人員。</p><p>　　2.3.2人員配備 </p><p><b>　　見表1-1</b></p><p>　　表1-1 人員配備表</p><p>　　2.4 全廠總平面設(shè)計(jì)</p><p>　

47、　2.4.1 總平面設(shè)計(jì)任務(wù)和步驟</p><p>　　全廠平面設(shè)計(jì)為本設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要任務(wù)，是結(jié)合廠區(qū)的各種自然條件和外部條件，確定生產(chǎn)過程中的各種對(duì)象在廠區(qū)的位置?？偲矫嬖O(shè)計(jì)的合理，將獲得最合理的物料和人員的流動(dòng)路線，創(chuàng)造協(xié)調(diào)和合理的生產(chǎn)和生活環(huán)境，組織全廠構(gòu)成一個(gè)能高度發(fā)揮效益的生產(chǎn)整體。</p><p>　　2.4.2 總平面設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　?。?

48、）結(jié)合建廠地區(qū)的具體條件，按照原料進(jìn)廠到出廠的整個(gè)生產(chǎn)工藝過程，合理安排場(chǎng)內(nèi)外各建筑物、構(gòu)筑物﹑堆場(chǎng)等的相對(duì)位置；</p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)合理的搞好平面和豎向布置，正確選擇標(biāo)高，確定場(chǎng)內(nèi)外運(yùn)輸方式﹑動(dòng)力和水源；</p><p>　　（3）節(jié)約用地，布置緊湊，合理布置技術(shù)管網(wǎng)；</p><p>　　（4）給化工廠的發(fā)展留有余地；</p><

49、p>　?。?）重視綠化，廠區(qū)衛(wèi)生安全、消防條件，創(chuàng)造美好的工作條件。</p><p>　　2.4.3 工廠組織</p><p><b>　　（1）生產(chǎn)車間：</b></p><p>　　a．原料車間：包括原料庫(kù)等；</p><p>　　b．包裝配套：檢驗(yàn)包裝等；</p><p>　?。?）輔

50、助車間：包括鍋爐房、變電站、污水處理站、循環(huán)冷卻水構(gòu)筑物、水泵房等；</p><p>　?。?）運(yùn)輸設(shè)施：包括道路、廣場(chǎng)、起吊設(shè)備等；</p><p>　　（4）堆場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)：包括原料、燃料的露天堆場(chǎng)，成品出料倉(cāng)庫(kù)等；</p><p>　　（5）行政管理部門和生活室；</p><p><b>　?。?）廠區(qū)綠化；</b>&

51、lt;/p><p><b>　?。?）擴(kuò)展備用地。</b></p><p>　　2.4.4 總平面設(shè)計(jì)原則及方法</p><p>　?。?）必須滿足生產(chǎn)和運(yùn)輸要求：</p><p>　　（a）符合生產(chǎn)工藝的要求，避免生產(chǎn)流程的交叉重復(fù)，是物料的輸送距離盡可能短；</p><p>　　（b）供水、供電、

52、供熱、供汽及其它公用設(shè)施盡可能靠近負(fù)荷中心，是公用工程介質(zhì)的運(yùn)送距離最短；</p><p>　?。╟）廠區(qū)內(nèi)得到路短捷，人流與貨流之間避免交叉和迂回；</p><p>　　（d）廠區(qū)布置還要求廠容整齊，廠區(qū)環(huán)境優(yōu)美，布置緊湊，節(jié)約用地。</p><p>　　（2）滿足安全和衛(wèi)生要求：</p><p>　?。╝）廠區(qū)布置應(yīng)嚴(yán)格遵守防火、衛(wèi)生等安

53、全規(guī)范和有關(guān)規(guī)定；</p><p>　?。╞）火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的車間與其它車間的間距應(yīng)按照規(guī)定的安全距離設(shè)計(jì)；</p><p>　　（c）經(jīng)常散發(fā)可燃?xì)怏w的場(chǎng)所，應(yīng)遠(yuǎn)離各類明火源；</p><p>　　（d）火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性較大和散發(fā)有毒氣體的車間、裝置，應(yīng)盡量采用露天或半敞開的布置；</p><p>　?。╡）環(huán)境潔凈度要求較高的車間應(yīng)與污染

54、源保持較大距離。</p><p>　?。?）應(yīng)滿足有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，常用的規(guī)范有：《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》、《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》、《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生防護(hù)距離標(biāo)準(zhǔn)》；</p><p>　?。?）工廠布置應(yīng)滿足施工和安裝的作業(yè)要求，特別是應(yīng)考慮大型設(shè)備的吊裝，廠區(qū)道路的路面結(jié)構(gòu)和載荷標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)滿足施工安裝要求；</p><p>　?。?）豎向布置應(yīng)滿

55、足生產(chǎn)工藝布置和運(yùn)輸，裝卸對(duì)高程的要求。設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)盡量與自然地形相適應(yīng)，力求使場(chǎng)地的土石方工程量為最??；</p><p>　?。?）綜合管線統(tǒng)籌安排，防止干擾，力求管線短，拐彎少，并與道路、建筑的軸線以及相鄰管線向平行；</p><p>　　（7）近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展相結(jié)合，主要生產(chǎn)車間留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，但必須注意與城市建設(shè)和地域總體規(guī)劃相適應(yīng)，輕化工工廠變化較快，綜合利用較廣，加工深度較

56、深，大多數(shù)工藝流程更新快，這要求在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)留有較大的預(yù)留地，以滿足工廠發(fā)展變化的需要；</p><p>　?。?）采取各種措施，提高建筑系數(shù)和場(chǎng)地利用稀疏。建筑系數(shù)一般為25%～40%，場(chǎng)地利用系數(shù)一般為50%～60%，這是總平面設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；</p><p>　?。?）建筑群體應(yīng)合理劃分廠區(qū)，布置道路運(yùn)輸系統(tǒng)，進(jìn)行管道綜合、豎向布置，環(huán)境保護(hù)等設(shè)計(jì)，空間和造型設(shè)計(jì)應(yīng)具有特色，簡(jiǎn)

57、潔、大方、美觀、明朗。</p><p>　　2.4.5總平面布置評(píng)述</p><p>　?。?）生產(chǎn)車間布置：主要生產(chǎn)區(qū)選擇兩層廠房，便于組織和運(yùn)輸及個(gè)工序的銜接，以及生產(chǎn)的自動(dòng)化和流水線的組合。</p><p>　?。?）輔助車間布置：根據(jù)總平面布置原則，以生產(chǎn)車間為中心，對(duì)各個(gè)輔助車間布置如下：</p><p>　?。╝）維修車間：遠(yuǎn)離廠

58、區(qū)前，降低噪音污染，在主力生產(chǎn)車間附近，便于設(shè)備維修。</p><p>　　（b）鍋爐房：布置在用蒸汽較多的地方，且是主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。</p><p>　?。╟）變配電站：靠近電力負(fù)荷中心，縮短了電線路線，減少了投資，且在水處理車間的上風(fēng)向，煤堆場(chǎng)的平行風(fēng)向。</p><p>　?。╠）水處理車間：靠近負(fù)荷中心，處理每日生產(chǎn)車間所需的工業(yè)用水，并提供部分生活用水。

59、</p><p>　?。╡）循環(huán)水冷卻構(gòu)筑物：靠近生產(chǎn)車間，且通風(fēng)良好的開闊地帶，應(yīng)位于朱建筑物的冬季主導(dǎo)風(fēng)向的下側(cè)。</p><p>　?。╢）堆場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)：盡量靠近相應(yīng)的生產(chǎn)車間及輔助車間，且位于主力干道邊緣，在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，置于廠區(qū)邊緣。有利于原料或產(chǎn)品的進(jìn)出廠，且當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防車的順利到達(dá)出事地點(diǎn)。</p><p>　　（3）運(yùn)輸設(shè)備布置：車庫(kù)油庫(kù)均布

60、置在主干道邊緣，道路設(shè)計(jì)為主力干道，寬12米，人行道每邊各1.5米，此干道6米，車間引道3～4米，這樣有利于消防和道路的改造。</p><p>　?。?）行政管理部門和生活室：一般布置在生活區(qū)的邊緣且位于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。</p><p>　?。?）綠化和美化區(qū)：本廠的綠化包括生產(chǎn)區(qū)﹑福利區(qū)的綠化帶。既有專門的綠化區(qū)，也有環(huán)繞廠房及其他建筑物的綠化帶。綠化帶以草坪為主，路旁加種樹木。這樣，

61、可使場(chǎng)區(qū)空氣得以凈化，噪音減小，美化和改善了環(huán)境的衛(wèi)生條件，使本廠的小環(huán)境﹑小氣候得以明顯改善。</p><p>　　綜上所述，平面布置有以下幾個(gè)特點(diǎn)：</p><p>　　（1）廠房建筑物的布置與生產(chǎn)工藝流程相適應(yīng)。原料﹑半成品和成品形成整個(gè)順序，盡量保證流水作業(yè)，避免逆行和交叉；</p><p>　?。?）鍋爐房﹑水泵房﹑配電站等輔助車間盡量靠近其主要部門，以縮

62、短車間距離，節(jié)省投資；</p><p>　?。?）由前區(qū)到生產(chǎn)區(qū)主要干道，應(yīng)避免與主要運(yùn)輸?shù)缆方徊妫?lt;/p><p>　?。?）盡量使大多數(shù)廠房向陽(yáng)﹑背風(fēng)﹑避免瓦斯等，盡可能使各廠區(qū)有條件采用自然采光和自然通風(fēng)等；</p><p>　?。?）按防火規(guī)范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規(guī)定；</p><p>　　（6）根據(jù)衛(wèi)生規(guī)范的要求，保證

63、廠區(qū)內(nèi)衛(wèi)生符合規(guī)定；</p><p>　?。?）根據(jù)環(huán)境發(fā)展的要求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)在有廢渣處理系統(tǒng)﹑廢水處理系統(tǒng)﹑廢氣處理系統(tǒng)等設(shè)施 ；</p><p>　?。?）考慮工廠今后的發(fā)展，在廠區(qū)留有建筑余地；</p><p>　?。?）盡量做到以生產(chǎn)區(qū)為軸線，再考慮輔助車間﹑行政樓和道路的安排。</p><p><b>　　2.5廠址選擇&l

64、t;/b></p><p>　　2.5.1 建廠依據(jù)</p><p>　　依據(jù)國(guó)家規(guī)劃和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，選擇適宜建設(shè)該項(xiàng)目的地方進(jìn)行建廠，根據(jù)各行業(yè)發(fā)展的需求，以及國(guó)際市場(chǎng)的需求，新建廠的廠址擬選擇在西北地區(qū)。 </p><p>　　新建廠的主要原料，直接從工廠的尿素工段取原料，節(jié)省經(jīng)費(fèi)，并且能夠做到產(chǎn)品統(tǒng)一規(guī)格。 </p><p>　　

65、2.5.2 指導(dǎo)方針、基本原則</p><p>　　（1）廠址符合國(guó)家工業(yè)布局，城市或地區(qū)的規(guī)劃要求；</p><p>　?。?）廠址宜選在原料、燃料供應(yīng)和產(chǎn)品銷售便利的地區(qū)；</p><p>　?。?）廠址應(yīng)靠近水源充足，良好的地區(qū)；</p><p>　?。?）廠址應(yīng)盡可能靠近原有的交通線，即交通便利的地區(qū)；</p><

66、p>　?。?）選廠址時(shí)注意自然資源，注意節(jié)約用地，不占用或少占用良田；</p><p>　?。?）廠址應(yīng)不妨礙活不破壞農(nóng)業(yè)水利工程，應(yīng)盡量避免拆遷；</p><p>　?。?）廠址應(yīng)避開洪水位，避免建在地震、洪水、泥石流的自然災(zāi)害易發(fā)生地區(qū)，采礦區(qū)域，風(fēng)景旅游地，文物保護(hù)區(qū)，自然瘟疫區(qū)。</p><p>　　2.5.3 選廠經(jīng)過</p><

67、p>　　廠址選擇考慮到地勢(shì)、交通、協(xié)作等問題，作為化工原料生產(chǎn)基地，廠址定在蘇南地區(qū)中的無(wú)錫。</p><p><b>　　主要理由如下：</b></p><p>　?。?）本化工廠是潛在污染較大的有機(jī)化工廠，廠址必須要遠(yuǎn)離城市，防止當(dāng)原料或者產(chǎn)品泄漏時(shí)，給環(huán)境和當(dāng)?shù)鼐用裨斐刹豢赏旎氐膫Γ?lt;/p><p>　?。?）環(huán)境布局符合安全環(huán)境

68、保護(hù)要求，地勢(shì)平整，公路、鐵路等一系列交通設(shè)施齊全；</p><p>　　（3）氣候溫和，雨量充沛，河道密布，排水良好，有可靠的供、輸電系統(tǒng)；</p><p>　?。?）廠址附近有充足的勞動(dòng)力資源、建筑材料供應(yīng)，有充足的施工、設(shè)備組裝、堆放場(chǎng)地。</p><p>　　2.5.4地質(zhì)水文資料</p><p>　　（1）地形為東西1000米，南北

69、800米的長(zhǎng)方形，地勢(shì)平坦，坡度小，均屬?zèng)_平均標(biāo)高達(dá)4米，不曾發(fā)生水患。</p><p>　?。?）以黃土狀物質(zhì)的黃泥為主，酸堿度為中性。大部份地區(qū)為第四紀(jì)河相及湖相沉積所構(gòu)成，土層較厚，覆蓋總厚取度達(dá)80-120米以上，座落在石英砂巖之上，適用建筑層內(nèi)多為亞砂質(zhì)粘土及粘土，性堅(jiān)實(shí)密，透水性很弱。地耐力達(dá)24-28噸/平方米。本地區(qū)處于非地震帶上。</p><p><b>　　2

70、.6 氣象資料</b></p><p><b>　　2.6.1 氣溫</b></p><p>　　最熱七月份，平均氣溫為26.5℃，最冷一月份，平均氣溫為-1.5℃。</p><p>　　歷年平均氣溫13.3℃年平均風(fēng)力2.7級(jí)</p><p>　　年極端最低氣溫-4.7℃年平均相對(duì)濕度69.6%

71、</p><p>　　年極端最高氣溫42.2℃年平均相對(duì)氣壓1017毫帕</p><p>　　年無(wú)霜期 233天</p><p>　　2.6.2 相對(duì)濕度</p><p>　　西安屬于暖溫帶半濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候區(qū)，雨量適中，四季分明，全年七月份平均為60%，月平均為45%。</p><p>　　2.6.3 降雨

72、量</p><p>　　年降水量平均為507.7毫米~719.8毫米。年平均濕度為69.6%。年平均降雪日為13.8天。</p><p>　　2.6.4 風(fēng)玫瑰圖</p><p>　　年平均風(fēng)速1.8 m/s，全年盛行風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。</p><p><b>　　西安市風(fēng)玫瑰圖：</b></p><p&

73、gt;<b>　　3車間布置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1車間布置設(shè)計(jì)的意義</p><p>　　車間布置設(shè)計(jì)是工廠設(shè)計(jì)中重要環(huán)節(jié)，竟要符合工藝要求，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用，合理布局。車間布局直接影響到項(xiàng)目建設(shè)的投資，建設(shè)后的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，設(shè)備維修安全，以及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成。</p><p>　　3.2 車間布置設(shè)計(jì)的原則及方法</p&

74、gt;<p>　　車間布置設(shè)計(jì)的原則：</p><p>　　（1）車間平面布置首先必須適合全廠總平面布置的要求，應(yīng)盡可能使各車間的平面布置在總體上達(dá)到協(xié)調(diào)，整齊，緊湊，美觀，相互融合，渾為一體，</p><p>　?。?）從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度地滿足生產(chǎn)，既要符合流程，滿足生產(chǎn)，便于管理，便于運(yùn)輸，利于設(shè)備的安裝和維修。</p><p>　　（3）生

75、產(chǎn)要安全，既要全面妥善的解決防火，防爆，防毒，防腐，衛(wèi)生等方面的問題，符合國(guó)家的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　?。?）要考慮將來(lái)擴(kuò)建及增建的余地，為今后生產(chǎn)發(fā)展，品種改革，技術(shù)改造提供方便。</p><p>　　車間布置設(shè)計(jì)的基本依據(jù)：</p><p>　　在進(jìn)行工藝設(shè)備布置時(shí)應(yīng)注意：第一，符合生產(chǎn)工藝要求。做到流程通暢，生產(chǎn)連續(xù)正常。第二，符合設(shè)備安裝檢修要求。要

76、考慮設(shè)備的安裝、檢修和拆卸的可能及其方式方法。第三，符合安全要求。要?jiǎng)?chuàng)造良好的工作條件和環(huán)境。保證操作者的人身安全和生產(chǎn)正常運(yùn)行。 常用的設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定：</p><p>　　a．建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范---GBJI6-87(2001修訂版)；</p><p>　　b．化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定---HG20571-95；</p><p>　　c．工業(yè)企業(yè)廠界噪音標(biāo)準(zhǔn)---

77、GB2348-90</p><p>　　d．爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)定---GB50058-92。</p><p>　　3.3 車間布置設(shè)計(jì)與評(píng)述</p><p>　　3.3.1 關(guān)于平面布置方案</p><p>　　工廠車間布置方案一般有長(zhǎng)方形型，L型，T型等數(shù)種。其中以長(zhǎng)方形布置采用最多，長(zhǎng)方形布置的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，節(jié)約用地，有利

78、于設(shè)備擺列，縮短管道，便于安排交通和出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面有利于今后發(fā)展。長(zhǎng)方形布置適用于中小型車間。</p><p>　　3.3.2 關(guān)于廠房形式</p><p><b>　?。?）廠房形式：</b></p><p>　　集中式或分散式廠房：</p><p>　　一般的輕化工工廠，由于生產(chǎn)規(guī)模限制，車間

79、各工段聯(lián)系頻繁，生產(chǎn)特點(diǎn)無(wú)顯著差異，在符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的前提下，結(jié)合建廠地區(qū)的具體情況，可采用集中布置，生產(chǎn)規(guī)模較大，車間中各工段的生產(chǎn)特點(diǎn)有顯著差異，集中布置不利于生產(chǎn)管理和安全生產(chǎn)是時(shí)，要考慮分散布置。本廠生產(chǎn)規(guī)模中等，采用集中式廠房。</p><p><b>　　單層或多層廠房：</b></p><p>　　一般情況下多層廠房占地少，但

80、造價(jià)高，單層廠房占地多，但造價(jià) 低，在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)不同的工藝流程及其采用的設(shè)備以及場(chǎng)地的條件，對(duì)廠房提出不同的要求。本廠根據(jù)生產(chǎn)流程以及設(shè)備的限制，設(shè)計(jì)成二層廠房。</p><p>　　（2）關(guān)于廠房的層高：</p><p>　　工廠廠房高低取決于設(shè)備的高低，安裝的位置以及安全生產(chǎn)等條件，廠房層高應(yīng)符合建筑模數(shù)制的要求，即0.3m的倍數(shù)，一般工廠廠房的層高為4~6m,采用框架或混合結(jié)構(gòu)的

81、多層廠房，層高多采用5.1、6m，最低不得低于4.5m。本廠根據(jù)生產(chǎn)需要，采用6m的層高。</p><p>　?。?）關(guān)于廠房柱網(wǎng)和廠房寬度：</p><p>　　a．廠房柱網(wǎng)：廠房柱網(wǎng)車間布置的設(shè)計(jì)有密切關(guān)系，就一般而言，跨距大小，層高都會(huì)有變化，一般化工工廠多層廠房常采用6*6m的柱網(wǎng)，因?yàn)檫@樣的跨度較經(jīng)濟(jì)。本廠設(shè)計(jì)為6*6m的柱網(wǎng)。</p><p>　　b．廠

82、房寬度：廠方寬度一般由以下幾個(gè)方面所決定：各工藝設(shè)備所占廠房寬度之和，各工藝設(shè)備沿廠房寬度方向間距之和，廠房?jī)?nèi)縱向通道之和及縱墻厚度，對(duì)多層廠房來(lái)說(shuō)，由于受到自然采光和通風(fēng)的限制，其總寬度一般不超過24m，單層廠房的總寬度不宜超過30m，一般車間的寬度常為2~3跨。 </p><p>　　3.3.3 車間設(shè)備布置</p><p>　?。?）保證工藝流程的暢通，既保證工藝流程在水平方向和豎直

83、方向的連續(xù)性，以利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。應(yīng)充分利用高位差布置有壓差的設(shè)備主要設(shè)備如反應(yīng)器布置在中層，貯槽布置在底層。相同的設(shè)備或同類的設(shè)備應(yīng)盡可能布置在一起，如熱交換器、泵。</p><p>　　（2）考慮合適的設(shè)備間距，設(shè)備間距過大，會(huì)增大建筑面積，拉長(zhǎng)管道，從而增加建筑和管道的投資，同時(shí)操作和管理都不方便，設(shè)備間距過小，雖可節(jié)省占地和投資，但會(huì)帶來(lái)操作，安裝和維修的困難。</p><p>

84、　　（3）滿足生產(chǎn)方便操作，如彼此相連續(xù)的各工序的設(shè)備，應(yīng)盡量配置靠近些，以縮短聯(lián)系他們之間的輸送線，設(shè)備之間盡可能達(dá)到自動(dòng)流送物流，這樣可減少輸送設(shè)備。</p><p>　　（4）滿足安裝檢修，拆卸的要求，一般廠房大門的寬度要比所需要過的設(shè)備寬度達(dá)0.2m左右，對(duì)二層樓或更高時(shí)的情況，一般應(yīng)在樓板上設(shè)置吊裝孔。 本廠廠房大門寬度設(shè)計(jì)為3.8m。</p><p>　　（5）考慮運(yùn)輸通道，如

85、每排設(shè)備至少一側(cè)要留有通道，大的室內(nèi)設(shè)備在底層還要留有移出通道，并接近大門布置，通道的寬窄取決于運(yùn)輸工具，運(yùn)輸物件的外形尺寸及人流，貨流通過量。</p><p>　?。?）考慮物料的防火、防爆、防毒及噪音。噪音大的設(shè)備宜采用封閉的隔絕。對(duì)方熱量大、有毒的工段，在室內(nèi)應(yīng)設(shè)置送風(fēng)設(shè)備，以滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　（7）有劇烈震動(dòng)的設(shè)備應(yīng)布置在廠房的底層，其操作臺(tái)和基礎(chǔ)不得與建筑物的柱

86、墻相連。</p><p>　　（8）在廠房大門以及樓梯旁布置設(shè)備時(shí)要求不影響開門并確保人出入通暢。</p><p>　　3.3.4 車間輔助室和生活室布置</p><p>　　（1）生產(chǎn)規(guī)模不大的車間，多是將輔助室、生活室集中布置在車間中的一個(gè)區(qū)域內(nèi)。</p><p>　　（2）生活室中的辦公室、化驗(yàn)室、休息室已布置在南面房間，更衣室、廁所可

87、布置在廠房的北面。</p><p>　?。?）有毒的或者對(duì)衛(wèi)生方面有特殊要求的工段必須設(shè)置專用的浴室。</p><p>　　3.4工藝流程設(shè)計(jì) </p><p>　　3.4.1 工藝流程設(shè)計(jì)的重要性</p><p>　?。?）工藝流程設(shè)計(jì)是工廠設(shè)計(jì)最主要的內(nèi)容。工藝流程設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接決定車間的生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、操作條件、安全生產(chǎn)、三廢治

88、理、經(jīng)濟(jì)效益等一系列根本性問題。</p><p>　　（2）工藝流程設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的核心。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，設(shè)備選型、工藝計(jì)算設(shè)備布置等工作都與工藝設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，只有工藝流程確定后，其他工作才可以展開。</p><p>　　3.4.2 工藝流程設(shè)計(jì)的原則</p><p><b>　?。?）先進(jìn)性</b></p><p>　

89、　工藝流程的首要條件是技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。技術(shù)上有盡可能先進(jìn)才可能有較大的競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)濟(jì)上主要考慮技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良，原材料及能耗少，成本低，生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量好。</p><p><b>　?。?）可靠性</b></p><p>　　可靠性指所選的工藝路線是否成熟可靠。要防止只考慮先進(jìn)性，而忽視裝置的可靠性。所設(shè)計(jì)的工藝流程必須可靠即經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)小試、中試，

90、證明技術(shù)是成熟的，生產(chǎn)安全可靠，才可以設(shè)計(jì)選用。</p><p>　?。?）結(jié)合國(guó)情，因地制宜</p><p>　　工藝流程的選擇從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡量采用新工藝、新技術(shù)，單從具體情況考慮，并不必選擇國(guó)外的先進(jìn)的技術(shù)。因?yàn)閲?guó)外的技術(shù)往往價(jià)格較高，技術(shù)保密性強(qiáng)，沒有實(shí)用價(jià)值。所以，結(jié)合實(shí)際，選擇自己易于掌握和改進(jìn)的技術(shù)要方便、實(shí)用。</p><p>　　3.5 車間生

91、產(chǎn)綜合敘述</p><p>　　3.5.1 車間概況及特點(diǎn)</p><p>　　本車間年生產(chǎn)6萬(wàn)噸成品三聚氰胺，采用以位流化尾氣床載氣，熔融尿素為原料，在催化劑Al2O3—SiO2催化下，生成三聚氰胺的氣體淬冷法。</p><p>　?。?）采用流化床反應(yīng)器，使傳質(zhì)、傳熱效率提高，使用霧化加料方式是反應(yīng)器溫度穩(wěn)定，達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。</p><p

92、>　?。?）采用氣相淬冷法，溫度嚴(yán)格控制在三聚氰胺凝固點(diǎn)以下，實(shí)現(xiàn)連續(xù)出料</p><p>　?。?）設(shè)置尾氣吸收塔，可制成甲胺溶液，可送至尿素工段合成尿素，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　3.5.2工作制度</b></p><p>　　正常工作日采用四班三運(yùn)轉(zhuǎn)，法定假日和星期假日采用輪換倒班制度，連續(xù)工作制：</p&g

93、t;<p>　　工作日=365—設(shè)備維修日</p><p><b>　　=365－65</b></p><p><b>　　=300(天)</b></p><p>　　3.5.3成品主要技術(shù)規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　3.6 工藝設(shè)計(jì)</b></

94、p><p>　　3.6.1 三聚氰胺生產(chǎn)流程敘述</p><p>　　生產(chǎn)流程包括7個(gè)系統(tǒng)：熔鹽系統(tǒng)、尿素洗滌系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、熱氣過濾系統(tǒng)、反應(yīng)氣體的淬冷、分理系統(tǒng)、尾氣吸收系統(tǒng)</p><p><b>　　（1）熔鹽系統(tǒng)：</b></p><p>　　在三聚氰胺反應(yīng)器中，尿素生成三聚氰胺所需的熱量由熔鹽系統(tǒng)供給。熔鹽由熔鹽

95、泵送至熔鹽加熱爐的盤管內(nèi)，由燃料燃燒將其加熱到445℃，然后送進(jìn)三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有熔鹽加熱管，熔鹽從盤管內(nèi)流過時(shí)給關(guān)外的催化劑供熱，提供尿素生成三聚氰胺所需的熱量。進(jìn)行換熱后的熔鹽的溫度約為405℃，此后熔鹽流回熔鹽槽，再由熔鹽泵循環(huán)回熔鹽加熱爐。</p><p>　?。?）尿素洗滌系統(tǒng)：</p><p>　　固體原料尿素用風(fēng)扇輸送至尿素速融洗滌塔，尿素被快速加熱熔化，然后通過

96、泵將尿素送至反應(yīng)器，作為反應(yīng)原料。</p><p><b>　?。?）反應(yīng)系統(tǒng)：</b></p><p>　　尿素通過設(shè)在三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)的噴嘴噴射到流化床內(nèi)，尿素噴嘴由中心管和夾套管構(gòu)成，尿素由中心管噴出，而夾套管通入霧化氣體，使進(jìn)入反應(yīng)器的液態(tài)尿素霧化，提到生產(chǎn)率。流化床反應(yīng)氣的載氣為NH3和CO2 ，NH3和CO2來(lái)自尾氣吸收系統(tǒng)，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離，由尿素洗滌塔

97、冷卻至140℃，進(jìn)入反應(yīng)器。</p><p>　　流化床反應(yīng)器內(nèi)的催化劑為SiO2-Al2O3，載氣為NH3和CO2。為了使反應(yīng)后的氣態(tài)混合物帶出的催化劑降到最低，在反應(yīng)器的頂部出口管設(shè)置三個(gè)高效率的旋風(fēng)分離機(jī)，反應(yīng)后的氣態(tài)混合物從反應(yīng)器的頂部出來(lái)。</p><p>　　(4) 熱氣過濾系統(tǒng):</p><p>　　反應(yīng)后的氣體進(jìn)入熱氣過濾系統(tǒng)之前，通過一個(gè)冷卻系統(tǒng)將

98、溫度降至320℃，降溫的目的是要使三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)的副產(chǎn)物（密勒胺）凝結(jié)成固態(tài)，而320℃時(shí)三聚氰胺仍為氣態(tài)。這樣讓氣體通過熱氣過濾器（S101），副產(chǎn)物以及從反應(yīng)器帶出的少量催化劑就被過濾下來(lái)，得到純凈的反應(yīng)氣體。</p><p>　　(5) 反應(yīng)氣體的淬冷和捕集</p><p>　　從熱氣過濾器出來(lái)的純凈反應(yīng)氣體進(jìn)入到氣體淬冷器（106）頂部，在其中于140℃的氨和二氧化碳混合氣體接觸

99、，反應(yīng)氣體迅速降至210℃，三聚氰胺由氣體直接凝結(jié)成固體，然后隨著混合氣體一起從氣體淬冷器底部出來(lái)，在進(jìn)入到旋風(fēng)分離器（S102）。</p><p>　　通過旋風(fēng)分離器的分離，210℃的混合氣體從旋風(fēng)分離器頂部出來(lái)，又熱氣風(fēng)機(jī)將一部分混合氣體作為冷卻氣體打到氣體淬冷器循環(huán)使用，另一部分混合氣體通過換熱器將進(jìn)入反應(yīng)器的載氣加熱到140℃，然后進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng)。從尾氣分離器分離出來(lái)的固體，在底部有出料器排出，經(jīng)氣流輸

100、送到成品貯斗。</p><p>　　(6) 尾氣吸收系統(tǒng)</p><p>　　從熱氣風(fēng)機(jī)出來(lái)的一部分氣體送到尾氣吸收塔，用水吸收氣相中的CO2和NH3，被吸收下來(lái)的CO2和NH3在底部成為甲胺溶液，用泵輸送到尿素工段。送入三聚氰胺反應(yīng)器流化床底部作為流化氣體。</p><p>　　3.6.2 R101塔的工藝計(jì)算</p><p><b&

101、gt;　?。?）物料衡算</b></p><p>　　小時(shí)生產(chǎn)能力：按年生產(chǎn)工作日300天，損失率為3%，三聚氰胺小時(shí)生產(chǎn)量為：</p><p><b>　　㎏∕h</b></p><p><b>　　根據(jù)反應(yīng)式： </b></p><p>　　2.86kg 1kg

102、 0.81kg 1.05kg</p><p>　　三聚氰胺的轉(zhuǎn)化率為92.1%，尿素每小時(shí)供給量為：</p><p>　　=26678㎏/h </p><p>　　載氣供給量一般為原料尿素質(zhì)量的1.5倍：</p><p><b>　　載氣質(zhì)量流量為：</b></p><p>　　2

103、6678×1.5=40017㎏/h</p><p>　　載氣來(lái)自尾氣故CO2與NH3的比例為:</p><p>　　CO2 : NH3=1.05 : 0.81 </p><p>　　則反應(yīng)器出口中NH3的質(zhì)量流量為：</p><p>　　40017×=17427㎏/h</p><p>　　出口中C

104、O2的質(zhì)量流量為：</p><p>　　40017-17427=22590㎏/h</p><p>　　反應(yīng)產(chǎn)生的NH3的質(zhì)量流量為：</p><p>　　26678×=7756㎏/h</p><p>　　反應(yīng)產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量流量為：</p><p>　　26678×=9794㎏/h </p&

105、gt;<p>　　須補(bǔ)充的NH3的質(zhì)量流量為：</p><p>　　17427-7756=9671㎏/h </p><p>　　須補(bǔ)充的CO2的質(zhì)量流量為：</p><p>　　22590-9794=12796㎏/h</p><p>　　催化劑采用γ－Al2O3，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，投料負(fù)荷為65～85g/h·kg，反應(yīng)器負(fù)荷為

106、40%左右，則實(shí)際負(fù)荷為：</p><p>　　=66695g/h·㎏</p><p>　　投料負(fù)荷取65 g/h·kg，則催化劑用量為：</p><p><b>　　=1191㎏/h</b></p><p>　　每生產(chǎn)一噸三聚氰胺消耗催化劑5～10kg，催化劑消耗量為：</p><

107、;p>　　8591×0.01=85.91㎏/h</p><p>　　副產(chǎn)物主要為嘧勒胺、縮二脲、三聚氰胺的共聚物蜜伯胺等，每生產(chǎn)一噸三聚氰胺約產(chǎn)生10kg的有機(jī)物，則副產(chǎn)物產(chǎn)量為：</p><p>　　8591×0.01=85.91㎏/h</p><p><b>　?。?）熱量衡算</b></p><

108、;p>　　反應(yīng)器進(jìn)口溫度：140℃(NH3)，138℃(尿素)，出口溫度為390℃。</p><p><b>　　反應(yīng)溫度390℃。</b></p><p><b>　　操作壓力：常壓</b></p><p>　　假設(shè)以下熱力學(xué)途徑：</p><p><b>　　平均熱容：</

109、b></p><p><b>　　根據(jù)氣體熱容公式：</b></p><p><b>　　NH3的平均熱容：</b></p><p>　　查化工手冊(cè)得NH3的a=6.5846、b=6.1251×10-3、c=2.3663×10-6，d= -1.5981×10-9。</p>

110、<p>　　將T1=298.15k，T2=413.15k代入：</p><p>　　尿素的平均熱容：查化工手冊(cè)得</p><p><b>　　三聚氰胺反應(yīng)熱為：</b></p><p><b>　　反應(yīng)熱為：</b></p><p><b>　　CO2平均熱容為：</b&g

111、t;</p><p>　　查化工手冊(cè)得CO2的a=6.6.393、b=10×10-3、c=3.405×10-6。</p><p>　　將T1=298.15k，T2=663.15k代入：</p><p>　　查化工手冊(cè)得298.15k~663.15k下三聚氰胺平均熱容為：</p><p>　　NH3平均熱容為：將T1=298

112、.15k，T2=663.15k代入得</p><p>　　熱損失取的10%則由熔鹽系統(tǒng)進(jìn)行加熱提供的熱量為：</p><p><b>　　其中熱損失為</b></p><p><b>　　Q損=kJ/h</b></p><p><b>　?。?）塔工藝計(jì)算</b></p&

113、gt;<p><b>　　(1) 計(jì)算依據(jù)：</b></p><p><b>　　壓力：常壓</b></p><p>　　反應(yīng)溫度：390℃，氣體離開稀相段的溫度為390℃，熔鹽加熱溫度為400℃。</p><p>　　流化床內(nèi)的換熱裝置為熔鹽加熱系統(tǒng)</p><p><b>

114、;　　接觸時(shí)間10s</b></p><p>　　R101塔進(jìn)料流量組成：</p><p>　　表3-1 物料組成</p><p>　?。?）R101塔出料流量組成</p><p>　　表3-2 物料組成</p><p>　　(2) 濃相段直徑：出口處氣體體積流量為</p><p&g

115、t;　　取空塔線速0.6m/s</p><p><b>　　濃相段直徑為：</b></p><p>　　取流化床濃相段直徑為7.4m</p><p><b>　　(3) 濃相段高度</b></p><p>　　接觸時(shí)間10s，催化劑堆體積為：</p><p><b>

116、;　　靜床高：</b></p><p>　　膨脹比取2，濃相段高度為：</p><p><b>　　取濃相段高12m。</b></p><p>　　(4) 擴(kuò)大段直徑：</p><p>　　氣速取操作氣速的一半，即u=0.3m/s</p><p>　　氣體流量仍為24.27m/s<

117、;/p><p><b>　　擴(kuò)大段直徑為：</b></p><p>　　取流化床擴(kuò)大段直徑為10.4m。</p><p>　　(5) 稀相段高度：根據(jù)流化床直徑7.4m，空塔線速0.6m/s，查得H2/D=0.8</p><p>　　H2=0.8D=5.92m，稀相段高度取6.4m。</p><p>

118、　　(6) 擴(kuò)大段高度: 據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)得H3=2.1m</p><p>　　3.6.3出塔氣換熱器的工藝計(jì)算</p><p>　　（1）物料、熱量衡算</p><p>　　NH3平均熱容為：將T1=603.15k，T2=663.15k代入得</p><p><b>　　48.263</b></p><p

119、><b>　　CO2平均熱容為：</b></p><p>　　將T1=603.15k，T2=663.15k代入：</p><p>　　查化工手冊(cè)得603.15k~663.15k下三聚氰胺平均熱容為： </p><p>　　氣體冷卻放出的熱量為：</p><p>　　設(shè)冷卻器熱損失為5%，則熱負(fù)荷為：</p&g

120、t;<p>　　冷卻水在25℃~80℃下的比熱容為4.181kJ/(kg·℃)</p><p><b>　　冷卻器水用量：</b></p><p><b>　?。?）給熱系數(shù)：</b></p><p>　　管內(nèi)氣體流量為48779.8kg/h，進(jìn)口溫度為390℃，出口溫度為330℃。</p&g

121、t;<p>　　管外冷卻劑為循環(huán)水，進(jìn)口溫度為25℃，出口溫度為80℃。</p><p>　　熱負(fù)荷為：4.76×106kJ/h。</p><p>　　選用JB/T 4715-92型管殼式列管換熱器一臺(tái)，設(shè)備殼體直徑D=1500mm，內(nèi)有內(nèi)徑20mm，外徑25mm，長(zhǎng)6m的不銹鋼管，換熱管為正三角形排列，管心距為32mm。</p><p>　

122、?。╝）管內(nèi)氣體側(cè)的給熱系數(shù)</p><p><b>　　平均氣體溫度：</b></p><p>　　該溫度下氣體的物性數(shù)據(jù)為：</p><p>　　為了簡(jiǎn)化計(jì)算，管內(nèi)氣體忽略催化劑和密伯胺等有機(jī)物，氣體流量為：</p><p><b>　　管內(nèi)氣體流速為：</b></p><p

123、>　　Re=20768>10000，0.7<Pr<120，管長(zhǎng)與管徑比L/di>60，采用公式：</p><p>　　流體被冷卻時(shí)，n=0.3。將數(shù)據(jù)代入方程得給熱系數(shù)：</p><p>　?。╞）冷卻水的給熱系數(shù)</p><p><b>　　冷卻水的平均溫度：</b></p><p>