牛磺酸工艺设计毕业答辩

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,Page,*,本作品采用,知识共享署名,-,非商业性使用,2.5,中国大陆许可协议,进行许可。,专业交流,模板超市,设计服务,本作品的提供是以适用知识共享组织的公共许可（简称“,CCPL”,或“许可”）条款为前提的。本作品受著作权法以及其他相关法律的保护。对本作品的使用不得超越本许可授权的范围。,如您行使本许可授予的使用本作品的权利，就表明您接受并同意遵守本许可的条款。在您接受这些条款和规定的前提下，许可人授予您本许可所包括的权利。,查看全部,NordriDesign,中国专业,PowerPoint,媒体设计与开发,汇报人,：,指导教师：,20000t/a牛磺酸工程的工艺设计,目录,课题研究的目的和意义,设计任务及要求,设计工艺简介,生产工艺计算,反响器的设计,三废的处理,一,课题研究的目的和意义,意义,目的,牛磺酸是世界公认的营养强化剂,近年来由于人们日益增长的营养需求，促使牛磺酸全球需求激增。由于生产牛磺酸存在一定的环境污染问题，,为促进国内工业化生产，有必要对,牛磺酸,的设计和生产进行深入,研究。,随着人民生活水平的不断提高和食品工业的开展，牛磺酸的需求量将不断增加。因此，充分开展牛磺酸生产和出口，对提高国民生产总值会有重要意义。,二 设计任务及要求,课题任务,试设计乙醇胺法制备年产20000吨牛磺酸，年工作时数为每年7200小时，产品流量2780kg/h,牛磺酸产品纯度为质量分数99.5%以上，牛磺酸总收率到达75%,在经济上更为合理。课题试设计生产方法和工艺流程，物料计算，热量衡算，设备设计与选型，车间布置，产品技术经济指标及化工厂污染处理、排放符合国家环保的要求。,课题任务的具体要求,1.根据以单乙醇胺为原料，经浓硫酸酯化，亚硫酸钠复原和别离纯化得到牛磺酸产品这一流程，设计出符合工艺设计的生产流程图；,2.利用流程图，设计出合理的关键设备，能够满足工艺设计的指标需要；,3.对整个生产进行物料计算，热量衡算，设备设计与选型，车间布置等符合现实中平安生产的要求；,4.产品技术经济指标及化工厂污染处理、排放符合国家环保的要求；,仔细检查整个工艺设计过程，并且完成设计论文撰写和修改。,三,设计工艺简介,工,艺,流,程,实验室酯化和磺化的收率最高分别为98%和85%，总收率83%，但在工业化生产中所报道的总收率只有59%，收率不高的主要原因是酯化是可逆反响，得到中间产物2-氨基乙基硫酸酯在第二步亚硫酸钠水溶液中磺化时，会发生逆转，将中间产物水解生成乙醇胺，使收率降低，但酯化-磺化法的后步改进、包括杂质别离，近年的小试研究中并无大的突破，故重点从酯化方面设计该工艺。,四 生产工艺计算,反响条件为:进料中n(硫酸)/n(乙醇胺)=1.15：1，n(亚硫酸钠)/n(酯)=1.5:1,反响压力常压,酯化反响温度80,反响时间为6h,乙醇胺转化率为95%，收率为98%，磺化反响温度为104，反响时间32h,磺化转化率80%，反响总收率为75%。,反响原料为乙醇胺工业一级、浓硫酸工业级，亚硫酸钠工业级。,汇总如下:,酯化反响器物料衡算,磺化反响物料衡算,电渗析槽物料衡算,浓缩器物料衡算,反响热力学途经如下,在酯化反响中，以乙醇胺为计算基准得摩尔生成热为,Hm1=-1.687107kJ/h,进入反响器的物料需要热为：Q1=2.20109kJ/h,热损失取4%，那么总热量Q=2.095109kJ/h=5.82105 kw,在磺化反响中，以亚硫酸钠为计算基准得,Hm2=-1.32107kJ/h,进入反响器的物料带入热为:Q4=-8.92105kJ/h,热损失取4%,那么总热量Q=-9.736106kJ/h=-2704.4kw,酯化反响体积，由,得V=20.11m3,五 反响器设计,1.设备选型,牛磺酸的合成反响有浓硫酸、亚硫酸钠等强腐蚀有害物质的参与，由搅拌釜式反响器的介绍，搅拌装置的设计与选择可知，本设计反响器均选用选用不锈钢反响釜，搅拌器选用浆式搅拌器。,2.传热方式,被搅拌液体的加热或冷却方式有多种，本设计采用如下方式：在搅拌槽外部设置夹套用于冷却，在反响釜外部设置加热器用于加热。,一反响釜釜体设计,3.釜体DN、PN确实定,搅拌槽的有效体积为由V=20.11m3,根据搅拌槽内液体最正确充填高度H等于槽内径D，D=H=5.06m。本设计考虑不锈钢的生产标准取D1=5.0m,圆整得D1=5000mm,因操作压力均为常压，查标准得PN=0.25MPa,4.釜体筒体壁厚的设计,由试差法，确定Sn=8mm,5.封头的设计,该反响釜的封头采用标准椭球封头，代号EHA、标准JB/T47462002。,由试差法确定，封头壁厚Sn=14mm,(二)反响釜夹套的设计,1.夹套DN、PN确实定,由于采用水加热，为降低水在夹套内的流动阻力，夹套内径按国家标准取：Dj=5100m,考虑到5100一般不在取值范围，故取DN=5200mm由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压,取PN0.25MPa,2.夹套通体壁厚的设计,因为pw为常压，对于碳钢制造的筒体壁厚取Sn8mm，与内壁保持一致。,3.夹套封头的设计,夹套的下封头选标准椭球型，内径与筒体相同。夹套的上封头选带折边锥形封头，且半锥角=45,壁厚Sn=8mm,三反响釜釜体及夹套的压力试验,1.釜体液压试验压力pT=0.225MPa,由釜体液压试验的强度校核，得液压强度足够。,压力表的最大量程：P表=2pT=20.225=0.45MPa,或1.5pTP表4pT 即 1.19625MPaP表3.19MPa,水温：t15,水中浓度：b25mg/L,2.夹套液压试验压力pT=0.2MPa,由夹套的液压试验的强度校核，得液压强度足够。压力表的量程：P表=2pT=20.2=0.4MPa或1.5pTP表4pT 即,0.3MPaP表0.8MPa,水温5。,四反响釜附件的选型及尺寸设计,1.釜体法兰联接结构的设计,设计内容包括：法兰的设计、密封面形式的选型、垫片设计、螺栓和螺母的设计。法兰结构尺寸如以下图：,五搅拌装置的选型与尺寸设计,搅拌轴直径d=50mm,联轴器的型式选用立式夹壳联轴节D型。因为直径很大，故采用3个桨叶，每个桨叶直径为533mm。搅拌轴长度L=1400mm,搅拌轴下局部的轴长为625mm。桨式搅拌桨的结构如以下图：,六焊缝结构的设计,釜体上的主要焊缝结构如以下图：分别为筒体的纵向焊缝、筒体与下封头的环向焊缝、进料管与封头的焊缝。,夹套上的主要焊缝结构如以下图：分别是夹套的纵向焊缝、夹套与封头的横向焊缝,七反响釜装配图,六 三废的处理,1.废水的处理,1.从原料罐出来两股物料，一股为含2-氨基乙基硫酸酯的溶液，另一股为溶有乙醇胺等物质的无水乙醇。第二股物料进入回收乙醇，将回收乙醇循环使用，节省费用。,2.从电渗析槽出来两股物流，其一牛磺酸，其二那么为废水，废水中成分有Na+、SO42-、SO32-等，将废水氧化为SO42-、Na+，然后参加氯化钙溶液，生成硫酸钙后过滤，然后废水达标，即可排放。,2.废水废渣的处理,本工艺中，仅有2-氨基乙基硫酸酯中和过程中，生成二氧化碳，对空气根本无危害，必要时用碱液吸收。,本工艺中不产生废渣，故此项不列入考虑。,致谢,本论文是在xxx老师自始至终无私的指导下完成的，x老师渊博的学识，开阔独特的科研思维，严谨的治学态度，热忱负责的工作作风以及为人处事的方式都将使我受益终生。借此设计完成之际，谨向xxx表示衷心的感谢和崇高的敬意。,在整个毕业设计期间，我得到了许多同学悉心指导和帮助。在此，向他们表示诚挚的感谢！回想整个设计的创作过程，虽有不易，却让我除却急躁，经历了思考和启示，也更加深切地体会了化工设计的精髓和意义，因此倍感珍惜。同时，在设计过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。,Thanks !,