常州工程学院化工0915班马来酸二甲酯生产工艺设计指导书

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1、率卅工軽織業枝锵鳞旄毕业综合课题指导书 题目：马来酸二甲酯生产工艺设计专业：应用化工班级：化工0915班设计指导老师：常州工程职业技术学院化工系精细化工教研室2011年11 月 1 日马来酸二甲酯生产工艺设计指导书第一部分 设计的总体要求一 设计目的：毕业设计是教学过程最后阶段的重要实践性环节，其目的是：1 培养学生独立运用所学基本理论、技术基础和专业知识、综合分析 和解决生产技术问题的能力。2 掌握设计的基本方法和步骤、掌握查阅和使用国家手册规范等技术 资料的方法、掌握处理生产实际数据的方法，完成技术人员在工艺设 计方面所必须具备的运算与绘图的基础训练，为今后从事工艺设计打 下基础。二 对设

2、计说明书的要求：1 设计说明书是叙述性文件，用来说明设计依据、设计意思、设计过 程及设计方案的选择和优缺点等，要求内容完整、文字简明通顺、书 写整齐清洁。2 说明书中所列计算过程正确、引用的重要数据及公式须注明出处， 并附有与计算有关的必要简图。3 设计说明书须按统一发给的十六开报告纸书写，注明页次与编写目 录，并与设计图纸一起装订成册，交给指导教师审定。4 设计说明书的具体写作除参照附（一）“毕业设计说明书的写作” 外，绪论部分尚需以下几方面的内容：（1）设计目的论证（2）文献评述（3）所选生产方法的反应原理、最佳工艺条件等（4）原材料及产品的主要物化性质三 工艺设计参数：酯化反应式：C4H

3、2O3 + CH 3OHC5H6O4C H 0, + CH OH f CH o0 + HO5 6 436 8 426：11.5 %93%300天工作日8小时原始数据： 甲醇和顺酐的摩尔比为 催化剂的质量是顺酐质量的 顺酐的转化率为 一年的工作时间是 反应周期为工艺过程：（1）水冷分离 回流（2）精馏（3）碱洗水洗其余有关数据请参照有关资料报告。四 反应器的设计：参阅工厂装备及化工制图。五 其它设计：参阅化工工艺设计手册、化工原理等资料第二部分 设计中文字叙述部分具体要求设计说明书内容大致包括：（1）绪论；（2）生产工艺流程的说明；（3） 设备设计与选型；（4）原材料消耗综合表；（5）能量消耗综

4、合表；（6）“三废” 排放及说明；（7）车间人员表；（8）劳动保护及安全技术。还有附录（1）设备一览表；（2）带控制点工艺流程图；（3）设备布置 图；（4）设备结构图；（5）物料衡算图。下面对设计说明书中的各项内容进行详细论述。1 绪论主要包括（1）设计任务；（2）设计方法；（3）设计深度；（4）本次设计的目的意义；（5）其它必要说明的问题。2 生产工艺流程说明： 包括（1）产品和半成品的特性和规格；产品分子式或结构式；分子量 物理化学性质；规格或技术条件等。（2）原料特性和规格，同上。（3）化学反应原理和生产步骤。（4）流程叙述。要求说明下列各点：物料的来龙去脉；主要设备特性 的描述；工艺操

5、作条件；加料量及出料量；每批产量或单位时间产量等。（5）生产控制一览表。（6）生产每吨产品消耗原料表。（7）生产每吨产品所排放的“三废”表。3 设备设计与选型 本项主要列出设备设计内容及其结果、各种设备的型号、规格、套数等。4 车间人员表 此项学生设计时困难较大，但必须作出大致的估算。5 劳动保护和安全技术 劳动安全应说明以下各点：（1）、化合物的物化性质、毒性和空气中最大允许浓度；（2）、汽、电等应注意事项；（3）、特殊保护措施；（4）、一般防护措施；防火安全：（1）、化合物的着火、爆炸性能（闪点、爆炸极限等）；（2）、厂房火灾危害性的等级；（3）、防火、防爆技术措施；（4）、一般措施。第三

6、部分 设计计算书的内容设计说明书中要包含重要的一部分内容即设计计算书设计计算书应包括下面内容：1）设计依据；2）物料衡算；3）热量衡算；4）设备工艺计算；5）附属设备的选型或计算6）参考资料。一物料衡算的作用、方法和步骤在工艺设计过程中，物料衡算对于控制生产过程有着重要的指导意义， 在实际生产中，物料衡算可以揭示物料的浪费和反常现象，从而帮助我们出改 进措施，提高效率，减少“三废”排放量。物料衡算确定原料产品的定量关系。 由此定出原料与辅料的消耗，为操作制定科学的指标。物料衡算也是能量衡算、设备工艺计算的基础。通物料衡算可以算出各 工段所处理的物料量，就可以定出和生产过程中各设备台数、容量、主

7、要工艺 尺寸。所以物料衡算是化工工艺计算的重要部分，首先应该进行的部分。物料衡算的具体方步骤为：（1）说明问题；（2）列出已知数据；（3）给出系统的流程；（4）确定系统的边界；（5）建立系统参数基准；（6）写出组份的物料衡算式；（7）写出总的物料衡算式；（8）解方程组；（9）用另一个物质的质量衡算来核算；（10）整理校核计算结果：将计算整理清楚，列成表格；（11）绘制物料流程图：这种图能清楚地表示物料在流程或设备中的化结果。二热量衡算的作用、方法和步骤：热量衡算的依据是能量守恒定律，即输入设备操作的热能等于操作及出 的热能。热量衡算的主要任务为：（1）计算加热剂或冷却剂的用量，为公用工程设计提

8、供依据。（2）计算设备传递热量，为改进设备和设备设计提供依据。（3）通过热量衡算分析研究工艺设计和生产操作过程中热量利 用是否经济合理，以提高热利用率。在化工工艺设计中热量衡算的基本程序是以物料衡算为基础进行单元设备的热 负荷计算，然后进行全系统的热平衡计算，分析系统的热量利用程度，尽量做 到热量的经济合理利用。若发现原设计中能量利用不尽合理，要考虑改进工艺 或设备，重新进行计算，直至热量利用较为经济合理为止。热量衡算的具体步骤是：1）写出热量衡算式；2）查出有关数据；3）选取基准温度；4）解方程；5）整理计算数据并列出热量衡算表三设备的工艺计算及选型 设备工艺设计与选型的目的是决定车间内所有

9、设备的台数，型式和主要 尺寸，为车间布置设计以及施工非工艺项目（如仪表、土建、给排水等）设计 提供足够的依据。设备的工艺设计可以在物料衡算的基础上进行。 设备的工艺设计一般可分为两阶段进行。第一阶段在物料衡算结束后进 行粗略的设计，为绘制工艺流程草图作准备。它主要包括：（1）计量和贮存设备的容积计算；（2）某些定型设备和标准设备的选定；（3）某些非定型设备的型式、台数和主要尺寸等。第二阶段的设备可在流程草图设计中交错进行，着重解决工艺过程中设 备上的一些技术问题。如过滤面积、传热面积、干燥面积、蒸馏塔板数以及各 种设备的主要尺寸。至此，所有工艺设备的台数、型式、主要尺寸都可以确定。 设备设计结

10、束后，应列出设备一览表，作为设计说明书的组成部分。 设备设计的基本内容包括定型设备的选择、非定型设备的工艺计算等。 定型设备的选择应考虑以下几点：(1) 首先根据设计项目规定的生产能力和生产周期考虑使用设备的台数。如用单台或多台，台数确定后，凡运转设备要按其负苛的规定的工艺条件进行选型。如真空泵应根据抽气量和真空度要求选型。静止设备则要计算其主要参数。如传热面积和蒸发面积等。再结合工艺条 件进行选型。选型可参照国际标准图集或有关手册和生产厂家的生产目 录、说明书等。(2) 在选用这类设备时，应考虑这种设备的供应困难。(3) 对于定型的设备经常遇到二个问题：一是往往不能选到完 全对口的设备。这时

11、可按偏高的选用。二是要考虑工厂的发展情况，选 用设备适用于近期发展。(4) 从设备的工艺条件考虑，有些设备(如受压容器等)也应从偏高一个等级选用。例如工艺上要求使用 0.6MP 的锅炉才能满足要求。 有关化工设备设计方法及设计技术在各种“化工过程及设备“书籍、文 献、手册可以查到，些处可以查到，此处不作特别的介绍。第四部分 图纸设计1、生产工艺流程图生产工艺流程图包括以下几个方面：(1) 物料的来龙去脉，厂房各层及地平线标高。 地平线均要求用细双实线画出，标高条用米为单位。(2) 设备示意图除有标准画法处，其余均画出设备的外形、设备外形尺寸须按比例画出，比例一般为 1:50,1:10。0(3)

12、 设备流程号 流程号一般包括段号，设备位号等。详见“化工制图“有关章节。(4) 物料及动力管线，流向箭头。(5) 管线上的主要阀门。(6) 必要的设备和管道附件，如阻火器，管道过滤器，疏水器等。7)必要的计量控制仪表，如转子流量计，玻璃计量管，压力表等。(8)必要的文字注释。物料流程图画法是自左至右展开。步骤如下：(1) 将设备示意图按厂房中布置的高低位置用细线条画出，而平面位置采用由左至右展开。设备之间留有一定的间距。(2) 将物料流程管线用粗线条画出，并画上流向箭头。(3) 将辅助管线用的细线条画出，并画上流向箭关.(4 )画上设备及管道上的必要附件。( 5 )标上设备流程号。(6)最后加

13、上注必要的文字注释，如图例等。2、设备平面布置图设备平面布置图内容包括：(1) 厂房建筑平面，包括厂房边墙轮廓线，窗户位置，门位置，楼梯位置，柱网(间距和编号)，各层相对标高，地坑位置等；(2) 设备外形尺寸俯视图以流程号；( 3 )设备定位尺寸线；(4) 操作平台等辅助设施示意图及主要尺寸；( 5 )地坑位置尺寸(6) 辅助用房的位置，内部设备的示意和尺寸；(7) 方位标。平面布置图比例一般采用1 :50或1:100。设备的流程号必须与 流程图的流程号完全相同对应。平面布置要涉及到设备的排列技术，涉及到通风、采光、照明、运输、 安全等方面的知识要求，设计时可参考一些有关参考资料。3. 主要设

14、备装配图按国家标准机械制图的要求绘制，一般采用1:10的比例，并要根据 化工设备结构特点采用相应的表达方法。图面要求完整、正确、清洁。视图、技术要求说明和标题栏要布置合理。第五部分 设计成绩的评定毕业设计成绩评定1、毕业设计的成绩以学生毕业设计的水平、独立工作能力、工作态度以 及答辨的情况为依据，不应以学生以往的课程成绩或教师的个人印象来决定。2 毕业设计成绩采用结构分制，即指导教师评分，审阅教师评分和答辩评 分，三部分比例为 40 : 30 : 30，其中指导教师对学生的过程考核占 20% 。最 终成绩采用优、良、中、及格、不及格五级记分。对材料不够完整（包括材料 中缺少指导教师审阅意见等）

15、，规范性较差的学生，毕业设计综合考核成绩原 则上不得评定为良好以上。成绩评定必须坚持标准，成绩优良率应控制在 60 以内。凡工作态度差或完成任务差的学生，应从严评分。抄袭他人成果者定为 不合格，甚至作弊处理。3、评分标准优秀: 全面完成毕业设计指导书的内容，达到任务书的要求。能较好地运用所学知 识进行综合分析，方案正确、论据充分、运算正确、结构合理，有一定的见解 具有一定的设计能力。 说明书文字简练、表达清楚、书写工整、图表清晰正确。 图纸符合国家标准，视图齐全、表达清楚、图面质量较高。 答辩中能准确熟练回答提出的问题。 设计过程中态度严肃、认真。良好: 全面完成毕业设计指导书的内容，达到任务书的要求。能运用所学知 识进行分析，方案基本正确、论据充分、运算正确、结构比