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1、常州大学制药与生命科学学院(制药工程)课 程 设 计班 级 制药113 姓 名 张文泽 邵智豪学 号 11435531 11435517 指导教师 2014年12月8日目 录目 录1第一章 概 述31.1 设计依据31.2 反应原理31.3 物料理化性质31.4 工艺设计4第二章 物料衡算72.1生产安排72.2 R101酯化反应的物料衡算72.3 结晶釜R102的物料衡算92.4 离心机M101的物料衡算102.5 中和反应釜R103的物料衡算112.6 离心机M102的物料衡算122.6 气流干燥的物料衡算13第三章 能量衡算143.1 比热容的计算143.2反应釜R101能量衡算153.
2、3 换热器的面积计算173.4 结晶釜R102的能量衡算17第四章 设备选型194.1 工艺设备选型的原则194.2工艺设备计算194.2.1酯化反应釜R101的选型194.2.2 结晶釜R102的选型204.2.3中和反应釜R103的选型204.2.4贮罐V101、V102、V103、V104、V105的选型214.2.5 换热器的选型234.2.6 离心机M101的选型244.2.7 离心机M102的选型244.2.8 气流干燥器的选型25第五章 管道设计265.1 乙醇的进料管道的计算265.2 浓硫酸的进料管道的计算265.3 换热器的管道进料计算265.4 反应釜出料的管道计算275
3、.5 夹套蒸汽的管道计算275.6 结晶釜出料的管道计算275.7 中和反应釜中水进料的管道计算275.8 中和釜出料的管道计算285.9 其它管道计算28第六章 车间布局296.1车间布置设计的依据296.2车间布置设计应考虑的因素306.3车间布置设计的程序306.4 车间设计的成果316.5区域布置和工艺设备布置的合理论证31第七章 其他工程327.1控制点的设置及说明327.2 安装操作规程32附录一36设备一览表36附录二37工艺流程简图37附录三37厂房平面布局图37参考文献38第一章 概 述4-氯2-硝基苯酚是药物氯唑沙宗的重要中间体，氯唑沙宗是一种广泛使用的中枢性肌肉松弛药，用
4、于各种急、慢性扭伤挫伤，肌肉劳损等引起的软组织疼痛以及由中枢神经引起的肌肉痉挛疼痛等，总有效率达9859 ，其生产工艺和复方技术成为制,药界研究的热点,本文研究了4-氯2-硝基苯酚的合成工艺，侧重改进合成中间体4-氯2-硝基苯酚的水解工艺，通过优化水解条件，提高产品收率，降低生产成本和减少污染 。1.1 设计依据配料比：2,5-二氯硝基苯:氢氧化钠:水=1:0.505:6.428(重量比)在3000升压热釜中加入2100升水及675公斤30%液碱，搅拌均匀后取样分析，氢氧化钠的浓度应为75-80克/升。然后加入400公斤2,5-二氯硝基苯，密闭反应釜，加热至60左右，开动搅拌，在1.5-2小时
5、内升温至130-136反应10小时。反应毕，压送至结晶锅，在80-90时加入300公斤工业盐，使比重达到1.18-1.20(25)，于25过滤。得100%4-氯-2-硝基苯酚钠盐324公斤，收率为90%。用盐酸酸化即得4-氯-2-硝基酚。生产任务：800吨/年。生产方法：间歇反应1.2 反应原理2,5-二氯硝基苯与氢氧化钠水溶液在高温下发生水解反应水，形成酚的钠盐。反应如下：1.3 物料理化性质2,5-二氯硝基苯：相对密度1.4390g/cm3(75)。熔点56。沸点267。不溶于水,溶于氯仿、热乙醇、乙醚、二硫化碳和苯。性状从乙醇中结晶得棱柱体或片状体，从醋酸乙酯中结晶得片状体。2,5二氯硝
6、基苯可由对二氯苯以混酸硝化，反应产物经水洗 、中的、分离而得。氢氧化钠：氢氧化钠，化学式为NaOH，俗称烧碱、火碱、苛性钠，为一种具有很强腐蚀性的强碱，一般为片状或颗粒形态，易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液，另有潮解性，易吸取空气中的水蒸气。NaOH是化学实验室其中一种必备的化学品，亦为常见的化工品之一。纯品是无色透明的晶体。密度2.130g/cm。熔点318.4。沸点1390。工业品含有少量的氯化钠和碳酸钠，是白色不透明的固体。有块状、片状、粒状和棒状等。水：分子量：18.02，密度：1g/cm3，熔点：0，沸点：100(1atm)。在常温常压下为无色无味的透明液体。1.4 工艺设计对
7、硝基苯甲酸乙酯的传统制备方法是以浓硫酸作催化剂进行酯化反应，产率一般在75%左右，浓硫酸虽价廉，催化活性高，但反应复杂、副反应多、产品色泽较深，后续处理麻烦，对设备腐蚀严重，有废酸排放造成环境污染。近期也有报道采用杂多酸、 钨锗酸、苯磺酸、甲磺酸、固体酸和稀土配合物等作为新型催化剂。但由于催化剂价格较高或具有一定毒害性，限制了其工业推广。本设计采用2,5-二氯硝基苯在氢氧化钠水溶中水解法来生产4-氯-2-硝基酚，以2,5-二氯硝基苯作为起始原料，经过水解、结晶、过滤、酸化等化学、物理过程生产4-氯-2-硝基苯酚产品。本设计主要分为两个工段：第一工段为反应阶段、第二工段为精制阶段。工业盐2,5-
8、二氯硝基苯过滤结晶锅130-136反应(1) 生产工艺流程水盐酸酸化30%氢氧化钠每个单元操作均有各种典型的设备组合型式，通过以上各单元操作的合适设备组合形成了相应的生产流程。每个单元操作的设备类型选择要根据生产工艺性质需要和设计者经验来确定，而设备的大小则需要进行物料衡算和能量衡算，并考虑设备的制备性能。(2) 工艺流程图(3) 工艺过程说明A、水解反应(预计该过程13h)在3000升压热釜中加入2100升水及675公斤30%液碱，开动搅拌，搅拌均匀后，停搅拌，取样分析，氢氧化钠的浓度应为75-80克/升，如果碱液合格，再向反应釜加入400公斤2,5-二氯硝基苯，密闭水解反应釜R101，加热
9、至60左右，开动搅拌，在1.5-2小时内升温至130-136反应10小时。B、析出结晶(预计该过程3h)反应完毕，压送至结晶釜R201，待反应液冷却到80-90，在80-90时加入300公斤工业盐，使比重达到1.18-1.20(25)，待结晶锅温度降至25时，用作下一步处理。C、离心过滤(预计该过程1.5h)将结晶锅中物料放入离心机M201中，将料摊开，将含水甩净，全速甩1.5小时。D、盐酸酸化(预计该过程2.5h)将离心分离所得的滤饼放入酸化反应釜R202中，加盐酸酸化搅匀。E、离心过滤(预计该过程1.5h)将酸化结束的物料放入离心机M202中，将料摊开，将含水甩净，全速甩1.5小时。F、气
10、流干燥(预计需要1h)将离心机M202离心所得滤饼均匀放入气流干燥器中，待含水量低于1%时放料，得最终产物对硝基苯甲酸乙酯结晶。第二章 物料衡算物料衡算是根据原料与产品之间的定量转化关系，计算原料的消耗量，各种中间产品、产品和副产品的产量，生产过程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡算、其他工艺计算及设备计算打基础。物料衡算是以质量守恒定律为基础对物料平衡进行计算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统(体系)的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。2.1生产安排生产要求：年生产量为800吨；年工作日为300天；收率为90%。根据生产工艺过程可知共需操
11、作时间为22.5小时(投料时间+反应时间+处理时间)，利用间歇反应，设计分两条生产线生产，每天每条生产线生产3批，则年产批次为1800批。操作时间安排甘特图 13h 3h 1.5h 2.5h 1.5h 1h 14h 时间2.2水解反应釜R101的物料衡算根据反推法：日产量800吨/300天=2.67吨/天，每天两条生产线生产，每条生产线生产3批，设每批产444.44kg4-氯-2-硝基苯酚。则每批产4-氯-2-硝基苯酚钠444.44195.53/173.55=500.73kg。总收率90%，则4-氯-2-硝基苯酚493.83kg，n(2,5-二氯硝基苯)：n(4-氯-2-硝基苯酚)=1:1M(
12、2,5-二氯硝基苯)=192.00kg ； M(4-氯-2-硝基苯酚)=173.55 ；M(4-氯-2-硝基苯酚钠)=195.53收率=产品/(m(2,5-二氯硝基苯)173.55/192.00)=0.90对硝基苯甲酸的投料量=(444.5192.00)/(0.90173.55)=546.32kg则每天每批2,5-二氯硝基苯的投料量为546.32kg。根据设计任务书得知；本步反应的收率为96%配料比：2,5-二氯硝基苯:30%氢氧化钠溶液:水=1:1.6825:5.25(重量比)则30%氢氧化钠溶液投料量=546.321.6825=919.18kg30%氢氧化钠溶液中：纯氢氧化钠919.183
13、0%=275.76kg；水919.1870%=643.42kg水投料量=546.325.25 =2868.18kg另外反应产生的水为49.22kg(546.32/192.00)18.0296%生成4-氯-2-硝基苯酚钠=(546.32/192.00)195.5396% =534.11kg生成氯化钠=(546.32/192.00)58.4496% =159.63kg未参与反应的2,5-二氯硝基苯=546.325% =21.85kg未参与反应的氢氧化钠=275.76-(546.32/192.00)240.0096% =57.23kg总投料量=2,5-二氯硝基苯+30%氢氧化钠溶液+水 =546.3
14、2+919.18+2868.18 =4333.68kg总出料量=4-氯-2-硝基苯酚钠+氯化钠+反应生成的水+未反应水+残留2,5-二氯硝基苯+残留氢氧化钠 =534.11+159.63+49.22+(643.42+2868.18)+21.85+57.23 =4333.64kg水解反应釜R101物料衡算数据见下表2：表 1 水解反应釜R101物料衡算表进料物名称进料物质量/kg进料物体积/L出料物名称出料物质量/kg出料物体积/L2,5-二氯硝基苯546.32379.654-氯-2-硝基苯酚钠534.11272.5030%氢氧化钠溶液919.1869111氯化钠159.6373.73溶剂水28
15、68.182868.18反应生成的水49.2251.36未反的水3511.603664.23残留2,5-二氯硝基苯21.8515.18残留氢氧化钠57.2326.87合计4333.683938.94合计4333.644103.872.3 结晶釜R201的物料衡算根据结晶釜生产能力，本次操作的收率为97%进料：完全来自水解反应釜中的总量为4333.64kg其中：4-氯-2-硝基苯酚钠：534.11kg氯化钠：159.63kg氢氧化钠：57.23kg2,5-二氯硝基苯：21.85kg水：3560.82kg结晶加入的工业盐：300kg本次操作中损耗率为5%损耗的4-氯-2-硝基苯酚钠=534.113
16、%=16.02kg出料：4-氯-2-硝基苯酚钠(固)：518.09kg(534.11-16.02)4-氯-2-硝基苯酚钠(溶)：16.02kg氯化钠：159.63kg氢氧化钠：57.23kg2,5-二氯硝基苯：21.85kg水：3560.82kg工业盐：300kg结晶釜R201物料衡算数据见下表2：表 2 结晶釜R201物料衡算表进料物名称进料物质量/kg进料物体积/L出料物名称出料物质量/kg出料物体积/L4-氯-2-硝基苯酚钠534.11272.504-氯-2-硝基苯酚钠(固)518.09264.33氯化钠159.6373.734-氯-2-硝基苯酚钠(溶)16.028.17反应生成的水49
17、.2251.36氯化钠159.6373.73未反的水3511.603664.23氢氧化钠57.2326.87残留2,5-二氯硝基苯21.8515.182,5-二氯硝基苯21.8515.18残留氢氧化钠57.2326.87水3560.823571.53工业盐300138.57工业盐300138.57合计4633.644242.44合计4633.644098.382.4离心机M201的物料衡算进料：完全来自结晶化反应釜中的总量为4633.64kg其中：4-氯-2-硝基苯酚钠(固)：518.09kg4-氯-2-硝基苯酚钠(溶)：16.02kg氯化钠：159.63kg氢氧化钠：57.23kg2,5-二
18、氯硝基苯：21.85kg水：3560.82kg工业盐：300kg本次操作中损耗率为3%损耗的4-氯-2-硝基苯酚钠=518.093%=15.54kg出料：滤饼(以滤饼含水量残留为总液体5%计)其中4-氯-2-硝基苯酚钠(固)：502.55kg4-氯-2-硝基苯酚钠(溶)：0.80kg氯化钠：7.98kg氢氧化钠：2.86kg2,5-二氯硝基苯：1.09kg水：178.04kg工业盐：15.00kg母液质量：1363.45Kg其中：4-氯-2-硝基苯酚钠(溶)：15.22kg氯化钠：151.65kg氢氧化钠：54.37kg2,5-二氯硝基苯：20.76kg水：3382.78kg工业盐：285.0
19、0kg离心机M201物料衡算数据见下表2：表 3 离心机M201物料衡算表进料物名称进料物质量/kg出料物名称出料物质量/kg滤饼母液4-氯-2-硝基苯酚钠(固)518.094-氯-2-硝基苯酚钠(固)502.5504-氯-2-硝基苯酚钠(溶)16.024-氯-2-硝基苯酚钠(溶)0.8015.22氯化钠159.63氯化钠7.98151.65氢氧化钠57.23氢氧化钠2.8654.372,5-二氯硝基苯21.852,5-二氯硝基苯1.0920.76水3560.82水178.043382.78工业盐300工业盐15.00285.00损耗量15.54合计4644.32合计4633.642.5 酸化
20、反应釜R202的物料衡算为了使滤饼更好的分散，采用该滤饼质量的5倍的水通过搅拌搅匀。通过加盐酸调节溶液pH至6.5-7。滤饼密度约为1.25g/cm3,10%的碳酸钠的密度为1.1g/ml。NaOH + HCl NaCl + H2O滤饼的体积=(502.55+0.80+7.98+2.86+1.09+178.04+15.00)/1.25 =566.66L所加水的质量=708.325 =3541.60kg与4-氯-2-硝基苯酚钠反应所需HCl：(502.55+0.80)/195.5336.46=93.86kg与氢氧化钠反应所需HCl：2.86/40.0036.46=2.61kg假设所用盐酸浓度31
21、%，反应所需盐酸质量总共：(93.86+2.61)/31%=311.19kg其中： 96.47kgHCl、214.72kg水反应生成4-氯-2-硝基苯酚：(502.55+0.80)/195.53173.55=446.77kg反应生成氯化钠：(502.55+0.80)/195.5358.44+2.86/40.0058.44=154.62kg反应生成水：2.86/40.0018.02=1.29kg最终出料所有水：178.04+3541.60+1.29+214.72=3935.65kg综上可知：2,5-二氯硝基苯、工业盐在反应过程中均未变化进料：4-氯-2-硝基苯酚钠(固)：502.55kg4-氯-
22、2-硝基苯酚钠(溶)：0.80kg氯化钠：7.98kg氢氧化钠：2.86kg2,5-二氯硝基苯：1.09kg水：178.04kg工业盐：15.00kg31%盐酸：311.19kg介质水：3541.60kg出料：4-氯-2-硝基苯酚：446.77kg氯化钠：162.6kg2,5-二氯硝基苯：1.09kg水：3935.65kg工业盐：15.00 kg酸化反应釜R202物料衡算数据见下表2：表 3 酸化反应釜R202物料衡算表进料物名称进料物质量/kg进料物体积/L出料物名称出料物质量/kg出料物体积/L4-氯-2-硝基苯酚钠(固)502.55256.404-氯-2-硝基苯酚446.77417.54
23、4-氯-2-硝基苯酚钠(溶)0.800.41氯化钠162.675.10氯化钠7.983.682,5-二氯硝基苯1.090.76氢氧化钠2.861.09水3935.653947.492,5-二氯硝基苯1.090.76工业盐15.006.93水178.04178.58工业盐15.006.9331%盐酸311.19270.79介质水3541.603552.26合计4561.114270.9合计4561.114447.822.6离心机M202的物料衡算因加水量较多，溶质全部溶于水流出体系，以离心分离后滤饼中只含有水和目标产物对硝基苯甲酸乙酯。本次操作损耗0.4%滤饼含水量为5%。进料：4-氯-2-硝基
24、苯酚：446.77kg氯化钠：162.6kg2,5-二氯硝基苯：1.09kg水：3935.65kg工业盐：15.00 kg出料：滤饼：水：23.42kg对硝基苯甲酸乙酯：444.98kg滤液：4-氯-2-硝基苯酚：1.79kg氯化钠：162.60kg2,5-二氯硝基苯：1.09kg水：3912.23kg工业盐：15.00 kg离心机M202物料衡算数据见下表2：表 3 离心机M202物料衡算表进料物名称进料物质量/kg出料物名称出料物质量/kg滤饼母液4-氯-2-硝基苯酚446.774-氯-2-硝基苯酚444.981.79氯化钠162.6氯化钠0162.602,5-二氯硝基苯1.092,5-二
25、氯硝基苯01.09水3935.65水23.423912.23工业盐15.00工业盐015.00合计4561.11合计4561.112.7 气流干燥的物料衡算根据物料计算，干燥物料总重为：468.40kg，含水量为5%，即23.42kg进行完全脱水即干燥失重为444.98kg验证：444.98kg444.44kg(符合设计要求)综合以上计算，得：进料：4-氯-2-硝基苯酚(湿品)=468.40kg。出料：得到成品=444.98kg第三章 能量衡算能量消耗费用是生产产品的主要成本之一，合理的利用能量可以降低成本。因此，在产品生产工艺设计中，能量衡算是十分重要的基本设计项目。能量衡算的目的在于定量地
26、表示出工艺过程各部分的能量变化，确定需要加入或可供利用的能量，确定过程及设备的工艺条件和热负荷。能量衡算主要包括热能、动能、电能、化学能等。在该设计中，主要涉及到的是热能、化学能的衡算。3.1 比热容的计算(一)经化学化工物性数据手册(无机卷)可查得氢氧化钠、氯化钠、水、氯化氢的比热容。(二)比热容的计算大多数液体的比热容在1.72.5KJ/(Kg.)之间，少数液体例外，如液氨与水的比热容比较大，在4左右；而汞和液体金属的比热容比较小。液体比热容一般与压强无关，随温度上升而稍有增大。作为水溶液比热容的近似计算，可先求出固体的比热容，再按下式计算C=CS a + (1-a)式中 C-水溶液的比热
27、容KJ/(Kg.); CS-固体的比热容KJ/(Kg.);a-水溶液中固体的质量分数。对于绝大多数有机化合物，其比热容可利用下表求得。先根据化合物的分子结构，将各种基团结构的摩尔热容数值加和，求出摩尔热容，再由化合物的分子量换成比热容。基团结构摩尔热容J/(mol.)温度-C6H5(苯环)-NO2-OH-O-CH3-Cl5113.8465.0235.658.0440.3425117.265.7440043.3441.729.780131.0668.4463.6845.3846.4所以：2,5-二氯硝基苯的比热容=(C6H5-)+(-Cl)+(-NO2)/192.004-氯-2-硝基苯酚钠的比热
28、容=(C6H5-)+(-NO2)+(-Cl-)+(-ONa)/195.534-氯-2-硝基苯酚的比热容=(C6H5-)+(-NO2)+(-Cl)+(-OH)/173.55经以上式子可求得所需比热容(KJ/Kg)比热容数据(KJ/Kg)物质52580平均值2,5-二氯硝基苯1.241.261.351.284-氯-2-硝基苯酚钠1.441.561.631.544-氯-2-硝基苯酚1.411.481.691.52氢氧化钠1.641.641.641.64氯化钠0.0050.131.3890.51水4.204.184.204.193.2 反应釜能量衡算Q3 Q1、t1 Q4、t4 Q2、t2 Q5、t5
29、 Q6反应罐能量衡算可表示如下式： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6Q1-对2,5-二氯硝基苯、30%氢氧化钠溶液、溶剂水带入设备的热kJ；Q2-加热剂水蒸汽传给物料的热量kJ；Q3-过程反应热kJ；Q4-生成4-氯-2-硝基苯酚钠和水等物质带走的热量kJ；Q5-加热剂水蒸汽带走的热量KJ；Q 6-设备向环境散失的热量KJ；t1-原料进入设备的温度，t1=25；t2-加热器水蒸气的进入温度，t2=150；t3-最终反应罐中温度，t3=130；t4-物料流出时的温度，t4=136；t5-加热剂水蒸汽流出时的温度，t5=110。(1) Q1、Q4的计算公式Q=mct式中 m-输入(输出)设备的物
30、料质量Kg； c-物料的平均比热容KJ/Kg; t-物料的温度；以25为基准Q1 =0Q4=(534.111.54+159.630.51+3560.824.19+21.851.28+57.231.64)(133-25)=1722124.98kJ1.722106 kJ(2) Q3的计算(过程反应热，生成过程中产生)Qc(2,5-二氯硝基苯)=128.6829+58.82+46.37=3836.91kJ/molQc(氢氧化钠)=417.88kJ/molQc(4-氯-2-硝基苯酚钠)=5736.91kJ/molQc(氯化钠)=406.99kJ/molQc(水)=49.67kJ/molQ3=5736.
31、91534.11/0.19593+406.99159.63/0.05844+49.6749.22/0.01802-3836.91524.47/0.0192-417.88581.13/0.040 =334303.61kJ3.34105kJ(4) Q5的计算公式Q=mCptQ5 =33000.4647=102232.05kJ(5) Q6计算公式Q6=At(tw-t0)Q6=18.3810(133-25)133600=928998720J=928998.72kJ(6) Q2的计算Q=mct，根据水蒸气的性质可得，150摄氏度水蒸气：密度1.1199kg/m3，黏度2.2910-5pas，比热容1.0
32、09kJ/(kgc)，导热系数0.03338w/(m)水蒸气进口温度为150，出口温度为110Q2 = Q4+ Q5+ Q6- Q1- Q3=1722124.98kJ+102232.05kJ+928998.72kJ-0-334303.61kJ=2.419106kJM=Q2/(401.009)=6.10104 kgV=m/=5.449104m33.3 结晶釜的能量衡算以25为标准进料的能量Q1=(534.111.54+159.630.51+3560.824.19+21.851.28+57.231.64)(85-25) -950*4.2*5-500*3.34*105 /1000=18473.78k
33、JQ4 =0Q3=0kJ(该步操作没有反应，故反应热可以忽略不计)Q5=33000.46(25-25)=0kJQ6=-8.6810(25-25)33600=0kJ工业用水带走的热量Q2=Q4+Q5+Q6-Q1-Q3=18473.78kJ该设计中，工业用水循环系统，度为1000kg/m，粘度为1.5210-3Pas，导热系数为0.58w/(m)，比热为4.2KJ/(Kg)；设定工业用水的进口温度T1=25，出口温度T2=20，则有，Q=cm(T2-T1)18473.78=4.2m5 m=879.70kg工业用水的体积：V=879.70L第四章 设备选型4.1 工艺设备选型的原则(1) 为提高产品
34、质量，节约投资，降低能耗，并满足GMP要求，工艺设备选用国内先进，成熟，可靠的设备，使建成后的生产装备达到国内先进水平。(2) 凡接触物料精，干，包岗位的设备，容量和管件均选用不锈钢材料。(3) 设备选型为将来对硝基苯甲酸乙酯扩产留有余地。4.2 工艺设备计算4.2.1 水解反应釜R101的选型反应釜的体积计算：2,5-二氯硝基苯的相对密度为1.439kg/L30%氢氧化钠溶液的相对密度为1.367kg/L水的相对密度为1.000kg/L那么：2,5-二氯硝基苯进料体积：V=546.32/1.439=379.65L30%氢氧化钠溶液的进料体积：V=919.18/1.367=672.41L水的进
35、料体积：V=2868.18/1.000=2868.18L则：进料总体积为3920.24L，取反应釜装料系数=0.8，故所需釜的体积为V=3920.24/0.81.2=5880.36L。拟选择公称容积为8000L的反应釜。查化工工艺设计手册第四版下册第686页，得水解反应釜R101的技术参数如下表16：表 9 水解反应釜R101选型参数项目代号单位参数公称容积VNL8000公称直径DNL2000计算容积VJL9060容积系数VN0.88夹套传热面积Sm218.38容器内设计压力PMPa1.0夹套内设计压力PMPa0.6搅拌轴公称直径dNmm95搅拌轴公称转速cmm80电机功率kW7.5电机转速R
36、r/min1500参考质量Gkg6280反应釜的型号为：F-8000 GB/T25027-20104.2.2 结晶釜R201的选型结晶釜的体积计算：4-氯-2-硝基苯酚钠的相对密度为1.976kg/L2,5-二氯硝基苯的相对密度为1.439kg/L氯化钠的相对密度为2.165kg/L水的相对密度为1.000kg/L工业盐的相对密度为2.165kg/L氢氧化钠的相对密度为2.130kg/L那么：4-氯-2-硝基苯酚钠的进料体积为V=534.11/1.976=270.30L氯化钠和工业盐的进料体积为V=(159.63+300)/2.165=212.30L水的进料体积：V=(49.22+3511.6
37、0)/1.000=3560.82L2,5-二氯硝基苯进料体积：V=21.85/1.439=15.18L氢氧化钠的进料体积：V=57.23/2.130=26.87L则：进料总体积为4085.47L，取结晶釜装料系数=0.8，故所需釜的体积为V=4085.47/0.81.2=6128.205L。拟选择公称容积为8000L的反应釜。查化工工艺设计手册第四版下册第686页，得结晶釜R201的技术参数如下表16：表 9 结晶釜R201选型参数项目代号单位参数公称容积VNL8000公称直径DNL2000计算容积VJL9060容积系数VN0.88夹套传热面积Sm218.38容器内设计压力PMPa1.0夹套内
38、设计压力PMPa0.6搅拌轴公称直径dNmm95搅拌轴公称转速cmm80电机功率kW7.5电机转速Rr/min1500参考质量Gkg6280反应釜的型号为：F-8000 GB/T25027-20104.2.3 酸化反应釜R202的选型酸化反应釜的体积计算：4-氯-2-硝基苯酚钠的相对密度为1.976kg/L，2,5-二氯硝基苯的相对密度为1.439kg/L，氯化钠的相对密度为2.165kg/L，水的相对密度为1.000kg/L，工业盐的相对密度为2.165kg/L，氢氧化钠的相对密度为2.130kg/L，31%盐酸的相对密度为1.149kg/L，那么：4-氯-2-硝基苯酚钠的进料体积为V=(5
39、02.55+0.8)/1.976=254.73L，氯化钠和工业盐的进料体积为V=(7.98+15)/2.165=10.61L，水的进料体积：V=(178.04+3541.60)/1.000=3719.64L2,5-二氯硝基苯进料体积：V=1.09/1.439=0.76L氢氧化钠的进料体积：V=2.86/2.130=1.34L31%盐酸的进料体积：V=311.19/1.149=270.84L则：进料总体积为4257.92L，取反应釜装料系数=0.8，故所需釜的体积为V=4257.92/0.81.2=6386.88L。拟选择公称容积为10000L的反应釜。查化工工艺设计手册第四版下册第686页，得
40、酸化反应釜R202的技术参数如下表16：表 9 结晶釜R201选型参数项目代号单位参数公称容积VNL10000公称直径DNL2200计算容积VJL11674容积系数VN0.86夹套传热面积Sm219.82容器内设计压力PMPa1.0夹套内设计压力PMPa0.6搅拌轴公称直径dNmm100搅拌轴公称转速cmm80电机功率kW11电机转速Rr/min1500参考质量Gkg8100反应釜的型号为：F-10000 GB/T25027-20104.2.4 贮罐V101、V102、V201的选型4.2.4.1 碱液中间储罐V101选型根据物料计算，碱液的体积为672.41L。拟选用选用搪玻璃开式储存容器、公称容积为1500L的储罐。查化工工艺设计手册第四版下册第692页，得碱液中间储罐V101的技术参数如下表16：表 9 碱液中间储罐V101选型参数项目代号单位参数公称容积VNL1500实际容积VL1674直径Dmm1200筒体壁厚Smm12封头壁厚S1mm12垫片厚度mm12进口公称直径amm100出口公称直径bmm100备用口公称直径cmm80备用口公称直径dmm80液面计公称直径e12mm65/50液面计公称直径h12mm备用口公称直径Gmm80手(人)孔公称直径m(h)mm2
