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1、-武汉理工工大学本科生毕毕业设计计年产50000吨吨UP树树脂生产车间间设计学院（系系）： 材料料学院 专业班级级： 复材007011学生姓名名：陈 晞指导教师师：彭进进波学位论文文原创性性声明本人郑重重声明：所呈交交的论文文是本人人在导师师的指导导下独立立进行研研究所取取得的研研究成果果。除了了文中特特别加以以标注引引用的内内容外，本本论文不不包括任任何其他他个人或或集体已已经发表表或撰写写的成果果作品。本本人完全全意识到到本声明明的法律律后果由由本人承承担。作者签名名： 年 月月 日学位论文文版权使使用授权权书本学位论论文作者者完全了了解学校校有关保保障、使使用学位位论文的的规定，同同意学
2、校校保留并并向有关关学位论论文管理理部门或或机构送送交论文文的复印印件和电电子版，允允许论文文被查阅阅和借阅阅。本人人授权省省级优秀秀学士论论文评选选机构将将本学位位论文的的全部或或部分内内容编入入有关数数据进行行检索，可可以采用用影印、缩缩印或扫扫描等复复制手段段保存和和汇编本本学位论论文。本学位论论文属于于1、保保密囗，在在 年解密密后适用用本授权权书2、不保保密囗 。（请在以以上相应应方框内内打“”）作者签名名： 年 月月 日导师签名名： 年 月月 日 -目录摘要1Absttracct21绪论332设计总总论42.1设设计依据据42.2设设计原则则42.3生生产制度度52.4原原料及成成
3、品的技技术规格格和质量量控制552.4.1、原原料规格格：如表表2.11所示：52.4.2、1911#UPP树脂技技术指标标：如表表2.22所示：63、1991#UUP工艺艺流程设设计73.1工工艺条件件分析773.1.1、原原料分子子数比的的影响773.1.2温度度和压力力影响773.1.3、空空气中氧氧气的影影响73.1.4、烯烯类单体体与UPP树脂混混溶73.2减减压法生生产流程程83.3树树脂质量量控制1784、物料料衡算1104.1、配配方设计计104.2、物物料衡算算过程1104.2.1、日日产量计计算：1104.2.2、聚聚酯的聚聚合度和和摩尔数数。1004.2.3、各各原料的的
4、理论用用量。1104.2.4、各各原料的的实际投投料量（在在理论用用量的基基础上加加5%）114.2.5、产产率计算算114.2.6、苯苯乙烯及及其他辅辅助材料料的用量量。1115热量衡衡算1225.1热热量衡算算概述1125.2热热量衡算算8125.2.1、物物料吸热热125.2.2、热热载体的的选用1125.2.3、物物料加热热时间及及热载体体进出口口温度确确定1225.2.4、热热载体与与物料之之间热平平衡计算算135.3油油管与油油泵的选选择1335.3.1油管管的选择择与安排排135.3.2、油油泵的选选型1335.4热热功率计计算1101135.4.1、热热载体总总量估算算135.
5、4.2热功功率计算算146设备的的选型与与设计11156.1反反应釜与与稀释釜釜的选型型156.1.1、反反应釜选选型1556.1.2、稀稀释釜选选型1556.1.3、配配套搅拌拌器的选选型1556.2液液体料贮贮罐的选选型1666.3输输送泵的的选型1166.4真真空系统统确定10166.4.1真空空泵的选选用1666.4.2真空空缓冲罐罐的设计计8176.5废废水接收收罐的设设计1886.6丙丙二醇计计量罐的的设计1186.7CCO2系统的的确定12196.8冷冷凝器的的选择与与设计14206.8.1、冷冷凝面积积的确定定206.8.2、换换热量计计算1152206.8.3、立立式冷凝凝器
6、的设设计2117车间布布置设计计227.1车车间厂房房的整体体布置2227.2厂厂房的平平面布局局227.3厂厂房柱网网布置2227.4生生产厂房房的空间间布置82227.5设设备布置置237.6厂厂房建筑筑面积2238非工艺艺专业设设计要求求248.1对对土建设设计要求求248.2对对供电的的要求2248.3对对给排水水的要求求259车间经经济概算算269.1车车间成本本计算2269.2车车间投资资计算2279.3车车间经济济概算22810其他他问题33010.11车间生生产协作作问题33010.22 生产产技术工工艺问题题3010.33车间的的安全技技术及劳劳动保护护3010.44对过程程
7、控制的的要求33110.55环境保保护与节节能减排排3110.66对设计计的一些些设想331参考文献献32致谢33337摘要不饱和聚聚酯树脂脂是热固固性树脂脂中最常常用的一一种，它它是由饱饱和二元元酸、不不饱和二二元酸和和二元醇醇缩聚而而成的线线形聚合合物，经经过交联联单体或或活性溶溶剂稀释释形成的的具有一一定黏度度的树脂脂溶液。论文主要要设计了了：1991#UUP树脂脂的生产产车间。本设计采用将苯酐、顺酐和丙二醇二步法投料在反应釜中减压缩聚成不饱和聚酯，在用苯乙烯稀释成191#UP树脂。设计包括括：工艺艺流程设设计，物物料衡算算，热量量衡算设设备选型型设计，车车间布置置设计，非非工艺专专业设
8、计计和车间间经济概概算等。设设计年产产量为550000吨。图图纸包括括工艺流流程图，车车间布置置图，非非标准件件设计图图，零件件图。本文的特特色是：1、引引进自动动化控制制系统代代替人工工对工艺艺参数进进行精确确控制，提提高产品品的质量量稳定性性；2、照照明使用用节能灯灯具，体体现节能能环保的的理念；3、可可以在本设设计基础础上利用用“过程强强化”的方法法提高生生产效率率。关键词：1911#，不不饱和树树脂，生生产工艺艺，设计计选型，过过程强化化AbsttracctUnsaaturrateed ppolyyestter ressin is thee moost commmonnly useed
9、 ttherrmossetttingg reesinn, iit iis cchieeflyy thhe ddecoomprresssionn faascuulattionn off diibassic aciid aand dibbasiic aalcooholl, aafteer ccrosssliinkiing monnomeers or acttiviity forrmedd haas ccerttainn soolveent dillutee sooluttionn off reesinn viiscoositty.The conntennt iis ddesiigneed aann
10、uual outtputt off 5,0000 toons of 1911 # UP ressin prooducctioon pplannt.TThiss deesiggn uusess thhe wwilll phhthaalicc annhyddridde, malleicc annhyddridde aand proopyllenee gllycool lldpee-g-nvpp reeacttionn keettlle oof ffeeddingg-coompoostiing in rellieff poolycconddenssatiion intto uunsaaturrate
11、ed ppolyyestter, wiith styyrenne ddiluutedd inn innto 1911 # UP ressin.The dessignn inncluudinng: proocesss ddesiign, maaterriall caalcuulattionn, hheatt caalcuulattionn seelecctioon oof eequiipmeent dessignn, wworkkshoop llayoout dessignn, tthe proofesssioonall deesiggn aand worrkshhop proocesss ee
12、tc. Ecconoomicc buudgeet. In thee deesiggn,tthe outtputt off thhe wworkkshoop iis 550000 toons perr yeear.The feaaturres of thee deesiggn:11, tthe inttrodducttionn off auutommatiion andd coontrrol sysstemm inn pllacee off arrtifficiial preecisse cconttroll off prroceess parrameeterrs tto iimprrovee
13、thhe qquallityy off thhe pprodductt sttabiilitty; 2, usiing eneergyy-effficciennt llighhtinng, lammps, reefleect thee coonceept of eneergyy saavinng; 3, on thee baasiss off thhis dessignn caan uuse Prroceess inttenssifiicattionn aapprroacch tto iincrreasse pprodducttiviity.Key worrds:1911#; UP; Prro
14、duuctiion Proocesss; Dessignn annd cchoiice,proocesss iinteensiificcatiion.1绪论不饱和聚聚酯树脂脂是热固固性树脂脂中最常常用的一一种，它它是由饱饱和二元元酸、不不饱和二二元酸和和二元醇醇缩聚而而成的线线形聚合合物，经经过交联联单体或或活性溶溶剂稀释释形成的的具有一一定黏度度的树脂脂溶液，简简称UPP树脂。不饱和聚聚酯树脂脂的合成成过程包包括线型型不饱和和聚酯的的合成和和用苯乙乙烯稀释释聚酯两两部分。其其中合成成不饱和和聚酯的的反应釜釜，装有有搅拌装装置、回回流冷凝凝分离器器与夹套套加热或或冷却装装置。稀稀释釜是是在缩聚
15、聚反应完完成后将将不饱和和聚酯用用乙烯基基单体稀稀释溶解解用的，其其容积大大于反应应釜，并并装有搅搅拌装置置、回流流冷凝器器与夹套套保温装装置。不饱和聚聚酯树脂脂在加工工成型方方面，随随着应用用领域的的扩大，从从手糊、喷喷射成型型发展到到袋压、注注塑、模模压、缠缠绕、拉拉挤成型型等，成成型工艺艺设备也也多样化化，生产产机械化化、自动化化程度逐逐渐提高高，产品品质量稳稳定，成成本降低低，实现现了高效效生产2。不饱和聚聚酯树脂脂的品种种很多，由由于本设设计的产产品对象象为1991#UUP树脂脂，所以以这里着着重介绍绍下。1191#UP树树脂是有有顺酐、苯苯酐和丙丙二醇经经缩合反反应生成成聚酯，再再
16、经苯乙乙烯稀释释而成。其特性有颜色浅、固化快、较好的机械性能。适用于各种普通FRP制品。不饱和聚聚酯树脂脂的工业业化生产产方法现现已相对对成熟，但但如何提提高产品品的质量量稳定性性，一直直是树脂脂工厂设设计的难难题，为为了解决决这个问问题，通通常是通通过在工工艺设计计是使用用“二步法法”投料，在在本设计计中除了了使用“二步法法”的常见见方法，还还可以使使用在一一个大型型反应釜釜中生产产以便于于控制一一个生产产批次的的工艺参参数从而而提高产产品的稳稳定性。同同时由于于只有一一个反应应釜而不不能轮流流进行维维护所造造成的停停产，可可将只计计算在休休息日中中。即提提高日产产量。本设计为为1911#U
17、PP树脂的的生产车车间设计计，年产产为50000吨吨。设计计过程包包括工艺艺流程设设计、物物料衡算算、热量量衡算、设设备的选选型、车车间布置置设计、非非工艺专专业设计计、车间间经济概概算等。2设计总总论2.1设设计依据据根据设计计任务书书的要求求，依据据树脂合合成工艺艺、机械械设计、车车间布置置等，并并查阅相相关专业业资料，结结合现今今工厂设设计最新新趋势，进进行毕业业设计年产产50000吨1191#UP树树脂生产产车间设设计。2.2设设计原则则1）生产产规模：年产550000吨1991#UUP树脂脂，实行行间歇式式生产。2）生产产方式：UP树树脂生产产方式依依据缩聚聚反应实实施的方方法的不不
18、同，分分为熔融融缩聚法法，溶剂剂共沸脱脱水法，减减压法三三种44。熔融缩聚聚法：利利用醇、酸酸直接熔熔融缩聚聚，除加加入反应应物外，不不再加入入其他物物料。利利用醇、水水的沸点点差，结结合惰性性气体的的通入，使反应过程中生成的水分离出来。溶剂共沸沸脱水法法：在缩缩聚反应应过程中中加入溶溶剂（如如甲苯、二二甲苯）利利用甲苯苯和水的的共沸点点较水的的低，将将反应生生成的水水迅速带带出，促促使缩聚聚反应完完成。优优点是反反应比较较平稳，易控制，制品颜色较浅，但需要一套水回流系统，且需注意防火。减压法：在缩聚聚反应进进行到22/33/44时，抽抽真空减减压脱水水，减压压速度为为10分分钟真空空度增加加
19、1000mmHHg，真真空度到到60007000mmHHg为止止，待反反应物料料酸值达达到要求求。此是是树脂含含水量较较少，分分子量较较大。比较上述述各方法法，且目目前绝大大多数合合成树脂脂厂多采采用减压压法生产产，因此此本设计计中也采采用减压压法合成成。3）投料料方式：合成树树脂所用用原料油油固体和和液体物物料两种种，一种种是通过过高位计计量槽直直接投料料，另一一种是通通过泵将将物料打打入计量量槽投料料。后者者较准确确。本设设计中苯苯二醇的的投料方方式采用用第二种种方式。固固体物投投料方式式，采用用直接投投入反应应釜，简简单经济济。4）流程程特点：在投料料过程中中，根据据投料的的时机不不同，
20、分分为“一步法法”和“二步法法”3。“一步法法”是指在在生产过过程中，原料按配比在反应初期一次性投料合成树脂。“二步法法”是指在在生产过过程中，原料、单体分批投入反应釜，如首先将二元醇和苯酐投入反应釜，在酸值达90100时再投入顺酐直至反应终止。实践证明明在相同同条件下下，两种种方法所所生产的的树脂性性能不同同。“二步法法”所生产产树脂的的热变形形温度及及物理性性能比“一步法法”所生产产的要好好，比如如热转变变点，巴巴氏硬度度，弯曲曲模量等等。根据据上述两两种方法法，所得得树脂性性能比较较和目前前多数厂厂家所采采用方法法，本设设计采用用“二步法法”。5）设备备选型原原则：主主要设备备的选用用应
21、根据据生产规规模，通通过计算算确定反反应釜和和稀释釜釜等设备备的型号号和规格格，同时时要注意意工艺条条件对设设备的特特殊要求求，如耐耐温程度度、耐腐腐蚀程度度，同时时在满足足条件下下尽量选选择价廉廉物美产产品。2.3生生产制度度2.3.1、工作日日确定：一年按按3655天计，出出去双休休（5222天）、公公休（77天）、设备备检修（44天）等等共1115天。工工作日共共计2550天。2.3.2生产产班数及及人员确确定：参参考有关生产产厂家人人员情况况，并结结合本设设计调价价，确定定生产班班数为一一班，具具体人员员安排情情况如下下：生产人员员：200人技术人人员： 5人保 安： 2人人主 任任：
22、 22人质检人员员： 22人共 计：31人2.4原原料及成成品的技技术规格格和质量量控制2.4.1、原料规规格：如如表2.1所示示：表2.11 原原料规格格原料分子量规格熔点密度纯度外观顺酐98.006工业级52.661.311499.0白色片块块苯酐148.11工业级1311.522799.5白色片块块丙二醇76.009工业级1.0336无色透明明液体石蜡工业级50-7700.9白色固体体环烷酸酮酮绿色粘稠稠液体HQ110.11工业级170.31.3332白色结晶晶UV-99228.24工业级61-66498.5淡黄色结结晶苯乙烯104.1511-30.630.90063无色透明明在外购买买
23、原料和和产品包包装前应应对其进进行以上上诸多参参数检验验，以保保证其质质量，特特别是原原料的质质量，只只要稍微微存在微微量的杂杂质就会会明显影影响树脂脂性能。2.4.2、1911#UPP树脂技技术指标标：如表表2.22所示：表2.221911#UPP树脂技技术指标标项目技术指标标外观透明，浅浅黄色液液体粘度（PPaS）0.20.55比重（gg/cmm）1.2固体含量量（%）60666酸值（mmgKOOH/gg）28336凝胶时间间（miinuttes）102253、1991#UUP工艺艺流程设设计3.1工工艺条件件分析3.1.1、原料料分子数数比的影影响任意一组组分过量量愈多，所所得产物物的平
24、均均分子量量就愈小小。在本本设计中中醇与酸酸的摩尔尔比是11.0/1.11，理论论上可得得聚合度度为100的高聚聚物，产产品性能能也较好好。但若若聚合度度过大，则则生产的的聚酯年年度太大大，与苯苯乙烯的的混溶性性变差，易分层，同时给施工带来困难，因此要严格控制原料的摩尔比。3.1.2温度度和压力力影响缩聚反应应可按反反应常数数的大小小分为几几类。酯酯化反应应平衡反反应常数数K约为为410之之间。A+BC+DD KK=要想获得得分子量量较大的的缩聚产产物，就就必须提提高反应应温度和和减压或或加压，使使平衡向向有利于于生成聚聚酯飞方方向移动动。一般般而言，升升温有利利于反应应更快的的达到平平衡。但
25、但并不是是温度越越高越好好，当温温度超过过2500时，发发生二元元羧酸的的脱羧反反应和高高分子化化合物得得热裂解解等副反反应；也也促使沸沸点较低低的原料料如二元元醇的挥挥发损失失；其次次反应过过迅速，易易造成溢溢锅。因因此，酯酯化反应应控制在在一定的的温度范范围内，逐逐步升温温。反应应后期，聚聚酯粘度度增大，少少量水分分子不易易汽化溢溢出，这这时要抽抽真空减减压，使使水分溜溜出，利利于反应应进行到到底。3.1.3、空气气中氧气气的影响响缩聚反应应一般是是在熔融融状态下下进行，温温度很高高。高温温下，空空气氧气气能使缩缩聚物发发生氧化化裂解反反应，树树脂颜色色变深，粘粘度下降降，有时时形成胶胶状
26、表面面结皮，严严重影响响产品质质量。一一般需通通过惰性性气体保保护，一一般认为为通入惰惰性气体体能起到到排除空空气的作作用、带带走缩水水和加速速反应进进行等效效用。3.1.4、烯类类单体与与UP树树脂混溶溶在树脂从从缩合釜釜中放出出与苯乙乙烯掺合合前，应应加入稳稳定剂，而而且控制制温度不不超过990，否则则会导致致稳定剂剂的失效效而发生生凝胶现现象。3.2减减压法生生产流程程1）生产产前的检检查，检检查生产产供水、供供气及设设备运转转情况；2）试真真空密度度达68807700HHg，检检查底阀阀是否漏漏气，按按配方依依次投入入丙二醇醇、苯酐酐等原料料；3）升温温至1000左右，开开动搅拌拌器，
27、通通入惰性性气体CCO2，打开开回流冷冷却水。4）升温温至15501160，出现现缩合反反应水，调调节柱头头问题，控控制馏头头温度在1055左右5）保持持反应釜釜内温度度在19955。至反反应物酸酸值到达达指定要要求（888990）此此时投入入顺酐。6）升温温至2005，馏头头温度控控制在1105以下，停停止加热热，保持持此温度度至缩水水量达22/33/44。7）当出出水速度度减慢时时，减压压蒸馏，减减压速度度为1000mmmHg/10mmin。在在2000mmHHg时保保持0.5h;在30004400mmmHgg时保持持0.55h;在在62006880mmmHg时时保持11.5hh。8）当反
28、反应物酸酸值达到到402时，反反应基本本完成，停停止抽真真空，冷冷却降温温至1990加入石石蜡、氢氢醌等搅搅拌300minn。9）在稀稀释釜中中放入苯苯乙烯，环环烷酸酮酮搅拌混混合均匀匀。10）打打开反应应釜底阀阀，将树树脂放入入稀释釜釜（控制制树脂的的流速）混合后后温度小小于900，搅拌拌均匀。11）当当混合温温度降至至5060，取样样分析样样品合格格，出料料装桶12）生生产后检检查，关关上生产产用水、电电、汽及及设备停停机。3.3树树脂质量量控制17在生产工工艺过程程中，主主要控制制温度、气气流、搅搅拌、压压力和酸酸值等。1）温度度控制 主主要有控控制一下下部位温温度需控控制：反应釜釜中心
29、部部位的料料温；反应釜釜釜壁部部分的料料温；夹套中中油温；分馏柱柱顶部蒸蒸汽的温温度。常常简称“馏头温温度”；冷凝器器的进水水与出水水温度；稀释罐罐中心部部位的料料温；稀释罐罐夹套中中介质温温度。反应釜中中心部位位的温度度为反应应物温度度，但接接近釜壁壁部位的的料温直直接受夹夹套中介介质温度度的影响响其温度度与中心心部位不不同。在在良好的的搅拌下下，其温温差不大大；在搅搅拌不良良时，存存在明显显温差，使使树脂聚聚合的温温度不均均匀，甚甚至可能能产生局局部凝胶胶。夹套套中油温温不能过过高，否否则反应应物升温温过快，釜釜壁可能能产生焦焦化结皮皮。分馏柱顶顶部的蒸蒸汽温度度即“馏头温温度”的控制制也
30、很重重要。在在聚酯化化反应不饱和聚聚酯化反反应物中中，该温温度要控控制在1100左右，因因为大量量醇在反反应物中中，醇可可与水形形成共沸沸物，在在较低温温度下，把把醇蒸出出，使醇醇损失，达达不到合合成要求求。对以上个个点温度度可用多多点温度度记录仪仪进行记记录监视视，也可可通过计计算机进进行程序序控制。2）搅拌拌速度和和惰性气气体流量量控制 搅拌速速度快、惰惰性气体体流速高高，会使使反应大大为加速速，水分分可以加加快排除除，但醇醇的挥发发损失也也增多，如如发生酸酸值停滞滞过早即即可能为为失醇太太多，需需加醇补补救。故故一般调调整好搅搅拌机速速度后不不再改变变，而用用调节惰惰性气体体流量的的方法
31、来来调节釡釡内的搅搅拌状况况。惰性性气体流流量由流流量计显显示，也也可由计计算机控控制。3）酸值值和粘度度控制 反应混混合物的的酸值和和粘度要要定时测测定，并并作出酸酸值-时时间和粘粘度=时时间曲线线，和标标准曲线线相对照照，检查查与控制制反应过过程的基基本方法法。每半半小时测测定酸值值和粘度度（酸值值一般由由80左左右开始始，到反反应终点点5060），同同时记录录反应温温度、分分馏柱顶顶部蒸汽汽温度、油油介质温温度金恩恩惰性气气体流量量和排出出水量。4、物料料衡算4.1、配方设设计191#UP树树脂的配配方见表表4.11表4.111911#UPP树脂配配方原料分子量熔（沸）点点密度g/cm3
32、3配比重量%丙二醇76.009(1888.2)1.03362.155苯酐148.11131(2855)1.52271顺酐98.00652.66(1999.7)1.31141缩水量181.0001聚酯1.12264.55苯乙烯104.15-30.63（1145.2）0.900635.55石蜡507700.90.0336环烷酸酮酮0.033UV-99228.2464.551.32240.2HQ110.11170.31.33320.0114.2、物物料衡算算过程4.2.1、日产量量计算：实际工作作日为2250天天，则 日日产量=50000吨/2500天=220吨/天 聚聚酯的日日产量=20吨吨64.
33、5%=12.9吨/天4.2.2、聚酯的的聚合度度和摩尔尔数。 聚聚酯平均均分子量量 ww=1000056/440=114000聚酯聚合合度 n=（w-w水）/(22.155w1+w2+w3)=(14400-18)/(22.15576.09+1488.111+988.166)=33.822聚酯的摩摩尔数 m=12.9106/14400=92114.33moll4.2.3、各原料料的理论论用量。丙二醇 W1=3.8292114.3376.092.115=558922.2kkg V1= W1/1=58892.2/11.0336=556877.5LL苯 酐酐 WW2=3.8292114.331488.
34、1111=552133.3kkg V2= W2/2=52213.3/11.5227=334144.3LL顺酐W3=3.8292114.3398.061=34451.6kgg V3= W3/3=34551.66/1.6144=26626.8L缩水量 WW水=（22n-11）mw水=(223.882-11)92114.3318=11001.33kgV水= W水/水=11001.33/188=611.222kg4.2.4、各原料料的实际际投料量量（在理理论用量量的基础础上加55%）W=W（1+5%） VV=V（1+5%）丙二醇 W11=58892.2kgg 1.005=661866.8kkgV1=
35、56887.55L1.005=559711.8LL苯 酐酐 WW2=52213.3kgg1.005=554733.9kkgV2= 34114.33L1.005=335844.4LL顺 酐酐 WW3=34451.6kgg1.005=336244.2kkgV3= 26226.88L1.005=227588.1LL 所所以原料料总容积积 V=VV1+V2+V3=123314.3L4.2.5、产率计计算 产产率=112.99103/(WW1+W2+W3)=884.44%4.2.6、苯乙烯烯及其他他辅助材材料的用用量。苯乙烯：理论用用量200t35.5%=7.11t；实实际用量量7.11t（1+5%）=
36、7.445t 石石 蜡蜡：200t0.0036%（1+5%）=7.556kgg环烷酸酮酮：200t0.0036%（1+5%）=7.556kggUV-99：200t0.22%（1+5%）=42kkgHQ：220t0.001%（1+5%）=2.11kg5热量衡衡算5.1热热量衡算算概述化工生产产过程中中，各工工序都要要求有确确定的温温度等工工艺条件件，并伴伴有能量量的传递递或转移移以保证证稳定生生产。热热量衡算算的主要要内容是是确定传传入或传传出的能能量，确确定加热热剂或冷冷却剂的的消耗量量以及其其他能量量的消耗耗，计算算传热面面积以决决定换热热设备的的工艺尺尺寸。5.2热热量衡算算85.2.1、
37、物料吸吸热物料吸热热主要反反映在物物料从室室温100升到反反应温度度1600过程中中。在反反应过程程中，物物料所吸吸收热量量可认为为由生成成物放热热来提供供。反应应体系中中三种物物料的吸吸热情况况分别为为：丙二醇：C1=588.644call/moolK=00.77706ccal/gK吸热量：Q1=C1M1(T2-T1)=0.77706661886.88（1660-110）=7.1151105kcaal苯 酐酐：C2=666.922call/moolK=00.4552caal/ggK；Hm=Tmk1/M查化工工工程手手册第第一篇，取取k1=133.5Hm=131113.5/1148.11=11
38、.94kkcall/kgg吸热量QQ2=C2M2(T2-T1)+ HmM2=0.445254773.99（1660-110）+11.9454773.99=4.3655105kcaal顺酐：CC3=400.411call/moolK=00.4112caal/ggKHm=Tmk1/M=52.613.5/998.006=77.244kcaal/kkg吸热量QQ3=C3M3(T2-T1)+ HmM3=0.441236224.22(1660-110)+7.2436224.22=2.5022105kcaal物料的总总吸热量量：Q=Q1+Q2+Q3=1.440188106kcaal5.2.2、热载体体的选用
39、用热载体温温度需高高达23302500，因此此选用联联甲苯甲甲烷作为为热载体体，使用用联甲苯苯甲烷时时，设备备不需要要耐压很很高却可可以得到到搞的加加热温度度，这是是它的明明显优点点。其TTt=-333，Tb=299.6，TTct=8850。5.2.3、物料加热热时间及及热载体体进出口口温度确确定物料加热热时间为为1.55小时，热热载体进进出口温温度分别别为2330，21105.2.4、热载体体与物料料之间热热平衡计计算根据Q=CMT，得M=Q/(CT)=1.440188106/0.553（2330-2210）=1.3224105kg则热载体体的流量量为W=M/11.5=1.332244105
40、/1.5=88.81164104kg/h体积流量量为V=M/7996=1110.7588m3/h5.3油油管与油油泵的选选择5.3.1油管管的选择择与安排排10联联甲苯甲甲烷参数数如下：=4.21；Cp=4.2910-44kgs/m；=0.888g/cm33有选定的的管内流流速按下下式计算算管子内内径，并并修正到到符合公公称直径径要求：D=V流流体在操操作条件件下的体体积流量量，m3/s;u流流体的流流速，mm/s;D管管的内径径，m。设油管内内热载体体流速为为5m/s，VV=1110.7758mm3/s;,可得得d=55.3111m.。因此此选用DDN800的200号钢管管作为出出油管，回回
41、油管选选d=00.08885mm。因此此选用DDN900的200号钢管管作为出出油管，回回油管选选用DNN1000的200号钢管管。热油油管总长长60mm，经过过加热器器和反应应釜夹套套；冷油油管总长长60mm，经过过冷凝器器和反应应釜夹套套。5.3.2、油泵的的选型根据输送送流体的的特性，以以及本设设计使用用的高温温介质，选选用1000Y60BB离心泵泵。选用两台台油泵，一一开一备备，确保保在生产产过程中中能稳定定持续的的输送载载体。查化工工工艺设设计手册册（上），1100YY60BB型离心心油泵的的主要参参数如下下：流量：1120mm3/hh 扬程：38mm 转速：29550r/minn
42、效率：666% 轴轴功率：13.3kww 电机机功率：17kkw允许汽蚀蚀余量：4.22m 叶轮轮出口宽宽度166.5mmm 叶轮轮直径1184mmm5.4热热功率计计算1105.4.1、热载体体总量估估算热油管总总长600m，其其中DNN90为为40mm（包括括与冷油油管共用用35mm），DDN1000为220m，冷冷油管660m，管管道中随随时充满满着热载载体。热载体：热油管管容积VV1=D2L=（00.099235+0.11220）=0.337977m3 反应釜釜夹套容容积V22=A(D1-DN)=277.2（26000-224000）/210-33=2.772m 加热器器壳程容容积V3
43、3=0.115m 高压压槽中的的热载体体容积VV4估算为为0.005m 则热热载体总总容积VV=1.1（VV1+V2+V3+V4）=3.62997m冷载体：冷油管管容积:V1=D2L=0.0082（600-355）+00.12220=0.228277m3 反应应釜夹套套容积:V2=0加热器壳壳程容积积:V3=0.115m 高压压槽中的的冷载体体容积:V4估算为为0.005m 则冷冷载体总总容积:V=11.1（V1+ V2+ V3+ V4）=0.5309 总油油量为:V=4.16006m 热载载体质量量为:M1=4.1160668800=36661.3kgg5.4.2热功功率计算算热功率包包括物料料吸热量量和热载载体需热热量两部部分。热载体从从室温110升温到到2300Q1=CMT=00.53336661.33（2330-110）=4.226911105kcaalQ=QQ+Q11=1.440188106+4.226911105kcaal=11.82287106kcaal 理论论总功率率P=1.882877106/（00.233360001.55）=114722.399kw 考虑虑到热损损失实际际总功率率P=1.15