年产1吨二硝基苯工艺设计研究样本.doc

xxxxxx大学

化工课程设计

学院： xxxxxxxxxxxxxx学院
专业： 化学工程和工艺 年级：
题目： 年产1吨二硝基苯工艺设计研究
学生姓名： 学号：
指导老师： 职称:

12月 30 日

摘 要
本发明包含一个混二硝基苯生产工艺。所说混二硝基苯包含邻二硝基苯、间二硝基苯和对二硝基苯三种同分异构体。其特征是以硝基苯为原料，经混酸(硝酸-硫酸混合物)连续硝化生产混二硝基苯。该工艺过程关键操作参数是：反应温度控制在50～100℃，但控制在80～90℃硝化反应效果愈加好；硝酸和硝基苯投料百分比控制在1.01～1.06∶1；废酸浓度控制在80～90％；反应停留时间控制在0.5～4小时。因为本发明是连续硝化生产混二硝基苯工艺，使得本发明有以下多个优点：1)设备生产能力大；2)生产过程易于控制，生产稳定，产品质量高；3)改善了工作环境，有利于操作工人身体健康，有利于环境保护；4)降低了劳动强度，降低了生产成本。

目 录

1 序言
1.1 设计目标，意义及要求
设计目标及意义
化工课程设计是高等工业学校各专业教学计划关键组成部分，是学生在毕业前进行、全方面利用所学专业知识综合训练，是培养学生综合素质和处理工程实际问题能力一个关键实践性教学步骤。该过程是学生在校期间所学知识、理论及多种能力综合应用和升华,是创新潜能得到激发过程，是对各专业教学目标、教学过程、教学管理和教学效果全方面检验。
化工课程设计教学步骤教学目标是对学生从事科学研究基础训练，是在老师指导下，经过毕业论文教学过程，培养学生探求未知、探求真理科学精神，和优良科学品质和科学素养，培养学生开展科学研究方法。使学生了解本学科发展动态和最新科学技术，检验学生综合利用基础理论、基础知识和基础技能，处理科学和技术领域相关问题能力，检验科研基础训练实际效果。
工程设计是工程师工作实践中最富发明性内容。设计能力不一样于理论分析能力、表示能力和动手能力，它是一个怎样将思维形式知识转化为客观上还未存在而能够实现物质实体发明能力，即不仅是认识客观、表现客观而且是发明客观能力。所以设计能力培养对工科学生尤为关键。
具体来讲化工课程设计有以下目标、意义：
(1）经过课程设计训练，使学生深入巩固加深所学基础理论、基础技能和专业知识，使之系统化、综合化。
(2）在课程设计中着重培养学生独立工作、独立思索并利用已学知识处理实际工程技术问题能力，结合课题需要更应注意培养学生独立获取新知识能力。
(3）经过化工课程设计加强对学生计算绘图、试验方法、数据处理、编辑设计文件、使用规范化手册等最基础工作实践能力培养。
(4）经过化工课程设计训练，使学生树立起含有符合国情和生产实际正确设计思
想和见解；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并含有创新意识及和她人合作工作作风。

设计要求
化工生产含有连续化、自动化程度高，且生产过程含有易燃、易爆、易腐蚀、能耗大、对环境有污染等特点。所以在学生进行毕业设计时要充足注意这些问题，使毕业设计既能达成教学基础训练目标，又能使学生对工程实际问题有初步认识和了解。为此对学生毕业设计提出以下基础要求。
（ｌ）掌握化工生产过程设计基础要求及关键内容；掌握设计标准，了解工厂和车间部署内容、厂址选择方法和应遵照标准。
（２）论证设计方案，确定设计步骤及方法，掌握化工过程物料衡算、热量衡算，和关键工艺设备（反应器、分离设备、换热器等）计算标准和方法。
（３）基础掌握过程和设备物料参数（如温度、压力、流量等）控制指标确实定方法和控制方案。
（４）掌握绘制物料步骤图，带控制点工艺步骤图和关键设备图要求和标准。
（５）初步掌握投资和成本估算、价格估算和经济评价基础内容和关键方法。了解经济分析和评价在设计决议中意义。
（６）对水、电、汽等公用工程有所了解，并能使所设计工程项目和公用工程相互匹配。
（７）提出所设计工程项目对环境保护、安全方法要求，并能和相关部门（或专业）共同商讨处理措施和实施方案。
（８）初步掌握撰写设计说明书、项目提议书和可行性研究汇报基础内容和要求。

1.2 设计指导
依据指导老师指导，指导书大致以下多个方面内容：
1.2.1 化工设计目标
毕业设计是培养学生综合利用本专业基础理论、基础知识和基础技能分析处理实际问题能力一个关键步骤；是本专业各个先前教学步骤深化和检验。经过毕业设计，使学生在实际化工生产，技术改造，设备扩建工作中，充足利用所学专业知识，理论联络实际，独立开展工作，从而使学生含有从事化工工作实际能力。
1.2.2 化工设计要求
1)学生必需充足认识毕业设计关键性，严格按要求开展毕业设计工作。
2)毕业设计任务应包含对实际问题调查分析。
3)毕业设计任务必需由学生本人在指导老师指导下独立进行。
4)毕业设计必需有进度要求，有明确阶段结果，并定时进行检验。
5) 认真做好毕业设计，进行必需数据处理统计，注意积累资料，对毕业设计情况进行分析、归纳、总结，提出自己独立见解和评价，按时完成实习汇报。
1.2.3 化工设计任务
设计一套二硝基苯工艺生产步骤，使得其年产量在1吨左右。整年365天，除去大修理、中修理等共30天，则年工作日为：
365—30=335天
则每昼夜生产能力为：

每昼夜二十四小时连续生产，则每小时生产能力为：

1.2.4 化工设计进程和安排

进行该化工设计小组共有18位同学，每位同学设计题目不一样，其中一位同学为组长。组长负责组织纪律监督、设计内容具体安排。组长和指导老师协商，制订每七天设计内容，设计形式。听取老师部署任务，并立即向指导老师汇报。
设计日程
设计时间
设计内容
指导老师
12月15-20日
设计和确定思绪，完成序言
陈胜慧
12月20-22日
工艺步骤设计
12月22-25日
化工计算基础数据
12月25-27日
车间部署设计
12月27-30日
公共设施
12月30-1月3日
审核、修改、上交
1.2.5 设计方法：
1、自己单独完成设计；
2、指导老师定时指导，自己有问题能够随时咨询指导老师；
3、阶段总结：各阶段设计结束，应留出1天或半天时间进行设计总结，以学生自我总结为主，老师进行纠正、补充指导。最终老师总结讲话。
4、 立即编写设计汇报。
1.2.6 设计纪律和相关注意事项
1）确保设计时间，尤其在指导老师指导时间和全组总结讨论时间内不得无故缺席。在要求时间内完成各阶段设计任务，不得拖拉。
2）遵守设计纪律，独立完成毕业设计，基础较差同学可立即向同组同学和指导老师请教，严禁代作毕业设计和剽窃等现象发生。
3） 确保设计效果，充足利用设计时间。主动主动学习。确保完成教学任务要求。
4） 笔记完整、充实，设计汇报内容完整，详实。
1.2.7 评分标准
化学工程和工艺专业化工课程设计成绩由设计开题、设计书、图表绘制等几部分综合评价给出，成绩为五级评分制，优良中及格不及格。
一、设计及答辩（70%）
1、 能够正确查找设计中所需要物性数据；
2、 能够正确利用所学习公式、定理；
3、 能够根据要求正确撰写项目设计书。
二、图纸（15%）
1、设备图纸绘制规范，标识全方面；
2、带控制点工艺步骤图画法合乎要求。
三、格式（15%）
设计论文能够根据所给定格式提交。

1.3 设计说明书
1.3.1 设计介绍
此次设计包含一个混二硝基苯生产工艺。所说混二硝基苯包含邻二硝基苯、间二硝基苯和对二硝基苯三种同分异构体。其特征是以硝基苯为原料，经混酸(硝酸-硫酸混合物)连续硝化生产混二硝基苯。
1.3.2 设计目标
本设计目标在于提供一个连续硝化生产混二硝基苯工艺过程， 以处理现在间歇操作生产工艺过程中还存在部分缺点，提升设备生 产能力、提升生产过程稳定性、提升产品质量、改善工人操作环境、降低工人劳动强度。
1.3.3 设计内容
为了实现以上目标，本发明提供了以硝基苯为原料经混酸连续硝化生产混二硝基苯工艺。
本发明特征是硝化过程釆用是连续操作，而不是现在所釆用间歇操作。将硝基苯、混酸和循环废酸分别经过转子流量计连续地 送入第一硝化反应器，反应物流经第二和第三或更多级硝化反应器后 进入连续分离器，从而实现硝化反应连续性，达成处理釆用间歇操 作过程中缺点目标。
1.3.4 设计优点
因为该发明是连续硝化生产混二硝基苯工艺，使得本发明有以下多个优点：
1)设备生产能力大；
2)生产过程易于控制，生产稳定，产品质量高；
3)改善了工作环境，有利于操作工人身体健康，有利于环境保护；
4)降低了劳动强度，降低了生产成本。

1.3.5 反应条件参数
该工艺过程关键操作参数是：
1）反应温度控制在50～100℃，但控制在80～90℃硝化反应效果愈加好；
2）硝酸和硝基苯投料百分比控制在1.01～1.06∶1；
3）废酸浓度控制在80～90％；
4）反应停留时间控制在0.5～4小时。
现在，工业上生产混二硝基苯关键方法是由硝基苯经混酸（硝酸-硫酸混合物）硝化而得，生成物中间二硝基苯约占88%、邻二硝基苯占10%、对二硝基苯占2%。混二硝基苯关键用于染料、颜料及 有机合成中间体。在混二硝基苯中，间二硝基苯用途较多。伴随我 国染料工业发展，间二硝基苯消费展现逐步上升趋势。
1、硝基苯连续硝化生产混二硝基苯工艺，其特征是：
1）该工艺是以硝基苯为原料，经混酸(硝酸和硫酸混合物)连续硝化生产混二硝基苯；
2）该工艺过程采取是连续化操作，而不是间歇操作。
2、 以硝基苯为原料。
3、 以硝酸和硫酸混合物做硝化剂。
4 连续硝化。
5、 硝化反应温度控制在50-100 °C,但控制在80 ~ 9(TC硝化反应效果愈加好。
6、 硝酸和硝基苯投料百分比控制 在1. 01 ~ 1. 06: 1。
7、 废酸浓度控制在80~90%。
8、 反应停留时间控制在0.5〜4小时。
1.3.6 中国发展现实状况
在中国，以硝基苯为原料经混酸硝化生产混二硝基苯厂家，生产过程全部是釆用间歇操作。众所周知，生产过程釆用间歇操作存在诸 如生产能力小、生产过程稳定性差、操作环境差、劳动强度大等缺点。所以，发展新工艺，提升二硝基苯产率和质量是中国二硝基苯工业向前发展必由之路。
2 工艺步骤设计
2.1 生产方法和工艺步骤选择

关键反应：
NO2 + HNO3 = NO2 +H2O
NO2
NO2 +HNO3 = NO2 +H2O
NO2

NO2+HNO3= O2N NO2 +H2O

酸性二硝基苯中和精制，酸性二硝基苯中含有酸（关键为硝酸）和副反应生成邻、对二硝基苯，用氢氧化钠中和酸性硝基苯中硝酸，利用亚硫酸钠磺化替换反应，生成不溶于水邻、对硝基苯磺酸钠，以达成精制目标。
精制锅间二硝基苯水洗。用水洗去除中和精制后产生少许碱和邻、对硝基苯磺酸钠，从而制得高纯度间二硝基苯。
相关反应以下：
NO2 SO3Na
NO2 +Na2SO4 NO2 +H2O

NO2 NO2 +Na2SO4 =NO2 SO3Na +NaNO2
硝化反应抽取。用硝基苯萃取硝化废酸中二硝基苯，同行斯硝基苯同硝化废酸中剩下硝酸反应生成二硝基苯。抽取后废酸送浓酸岗位提炼后循环使用或外售。硝基苯抽取后成为酸性硝基苯，作为硝化原料。
相关反应以下：
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O

2.2 工艺步骤设计
多种原料加入
1）粗硝基苯从硝基苯车间粗硝基苯储罐由输送泵送到本工段硝基苯计量槽中。
2）硫酸从废酸回收工段浓缩岗位槽自流到本工段硫酸计量槽中。
3）98%硝酸从硝基苯工段硝酸储罐经泵送至本工段硝酸计量槽中。
4）30%液碱从硝基苯工段液碱储罐经泵送至本工段液碱计量槽中。
5）亚硫酸钠经提升机送至三楼，供亚硫酸钠配制罐使用。
硝基苯硝化
硝化开车前检验和准备
1）检验硝化锅各部位是否正常，水压、汽压、电压是否稳定，温度计，真空表，报警装置是否好用。
2）硝化锅数字显示仪和统计仪，两表温差不能超出2度，并统计好两表同时温度水温差。
3）领取操作统计表，做好统计。
硝化工序正常停车
1）反应达成终点，确定合格，放料完成后，即可停搅拌，继续通冷却水，直至室温（或<40度）可停冷却水。
2）当全方面停下来后，应在现场对整个情况进行查对。以预防漏停或错停，即此才认为停车完成，关闭硝化系统统计仪表。填写操作统计。
3）如属长时间停车，必需用空压打净蛇管及夹套内水，以预防冻坏。
硝化过程叙述：酸性硝基苯从萃取锅经酸性苯泵打入酸性硝基苯计量槽，向硝化锅中先从硫酸计量槽加入要求硫酸，打开硝化锅搅拌装置，再从硝酸计量槽加入要求量浓硝酸，同时开硝化锅蛇管及夹套冷却水，冷却降温，硝酸加完后，冷却到锅温到30度，开始滴加酸性硝基苯计量槽中酸性硝基苯，调整加料速度，加料时间半小时。硝化温度不能超出80度，硝基苯加完后，缓慢升温到90度，继续保温35min，取样分析粗间二硝基苯凝固点，和废酸中硝酸含量，合格后，降温至70-72度，在20min内加入精流量计计量水进行稀释，稀释温度控制在85-90度静止约30min，分离后下层废酸放入抽取锅中，用硝基苯萃取废酸中硝酸和间二硝基苯，上层间二硝基苯放入精制釜中。
精制反应及造粒包装
1，精制、造粒、包装开车前检验和准备
1)检验精制锅各部位是否正常，水压、气压、电压是否稳定，温度计，真空表是否良好，计量装置是否正确。
2）准备好包装袋
3）领取操作统计表，做好统计。
2，精制工艺叙述：首先向精制釜中加入计量清水，开启精制釜搅拌升温至70摄氏度，将硝化釜内粗二硝基苯放入精制釜内，然后从碱计量槽加入30%液碱到精制釜中，调整溶液PH值为7时，开始降温至79度以下，向精制釜内，加亚硫酸钠溶液。
亚硫酸钠配制：
在亚硫酸钠配制锅中加入要求量水，然后加入亚硫酸钠，配制成11-17%溶液，供精制使用。
精制釜精巧温度控制在68-75度，精巧时间90-110min，取样分析间二硝基苯凝固点，合格后，降温到90度，静置30min分离后，上层废水流入集液罐中。
升温至95度，保温30min后，加酸调整PH值5-6 ，开喷淋水降温至75度，75度以下用夹套水冷却至60度。
造粒样品分析合格后，物料流入以铺好抽滤布抽滤槽中。开真空泵，集液罐及各阀门处于正常位置，开始放料，抽净后，用喷淋水洗料1-2次，洗涤合格后，经真空泵抽滤水后分析，分析合格后，进行包装，最终间二硝基苯成品。
集液罐废水放入废水池外排。
精制、造粒、包装正常停车
1）反应达成终点后，确定，放料完成后，即可停搅拌。
2）当全方面停下来以后，应对整个情况进行查对，以预防漏停和错停，确定后，即可停车完成。关闭统计系统，填写统计表。
3）如属长时间停车，必需用空压打净系统，以预防冻坏。
萃取
1，萃取开车前检验和准备
1）检验萃取锅各部位是否正常，水压、电压、汽压是否稳定。温度计是否良好。
2）统计表是否完全。
2，萃取工艺叙述：硝化锅下层废酸经过管道流入萃取锅中，开启搅拌，慢慢从硝基苯计量槽加入其中粗硝基苯，加完后搅拌30min，静置3小时，分离下层废酸去浓缩岗位。经提浓后循环使用。上层酸性硝基苯用酸性硝基苯泵送往酸性硝基苯计量槽，功硝化使用。
3，萃取正常停车
1）反应抵达终点，确定合格后，放料完成后，即可停搅拌。
2）当全方面停下来以后，应在现场整个情况进行查对，以预防漏停和错停，确定后即可停车完成，填写操作统计表。
3）如属长时间停车，必需用空压打净系统，以预防冻坏。
不正常现象原因及处理方法
1，硝化工序
硝化工序可能发生不正常现象及处理方法
突发觉象
原因分析
处理预案
反应温度达成100度
加料速度快
减慢加料速度
加稀释水温度达成100度
加料速度快
减慢加料速度
硝化温度高
冷却水小、加料速度快、
、蛇管漏
开大冷却水，减慢加料速
度，补焊
忽然停水、停电
系统出毛病
立即停止加料
预知停水、停电、停汽
维修线路等
提前20min停止加料
加硝基苯才开搅拌
致命违章
停止加料，找技术员处理
硝化温度不升高反而降低
忘记加硝酸或硫酸
检验统计
硝化机有异常声音
搅拌脱落，加料管脱落
检修
硝化物凝固点低
硝酸量不足，硝化不好
不加适量硝酸，延长时间

紧急情况处理
1）如遇停水、停电，应立即停止加料，继续加水冷却，并立即和负责生产指挥领导部门联络。
2）用手盘车搅拌，注意锅内温度。
3）假如超出115度，紧急放料和事故池。
4）一旦管路阀门堵塞，用低压蒸汽吹扫，严禁用铁器敲打。
5）操作人员中毒立即撤离现场，送医救治。
6）发生火灾时应立即组织扑救，按事预案进行，并打报警电话119。
7）硝化锅维修时，要根本洗净内残余物，管线加盲板，电源切断后，方可进行维修。
可能发生不正常现象：
突发觉象
原因分析
处理预案
反应温度高
加料速度快
减慢加料速度
忽然停水、停电
系统出毛病
立即停止加料
放不下料来
阀门或管道阻塞
用蒸汽疏通
凝固点不合格
亚硝酸钠少
放掉废水，补加亚硝酸钠
中和过头PH值高
1.阀门不严
2.操作失误
1.维修阀门
2.补加硫酸调整
母液带料
静止时间短
增加静止时间
抽滤液带料
滤布破损
更换滤布
产品水分不合格
抽滤时间短
增加抽滤时间

紧急情况处理：
1）如遇停水停电，应立即停止搅拌，并立即和负责指导相关部门联络。
2）一旦管线堵塞，用低压蒸气吹扫，严禁用铁器敲打。
3）操作人员中毒后，立即脱离现场，送医院观察诊疗。
4）发生火灾时立即组织扑救，按时雇员进行，并打报警电话119。
5）设备维修时，要根本洗净设备内残余物管线加盲板，电源切断后，方可进行维修。

2.3 工艺步骤图

图1 硝化釜之间步骤示意图

图2 预洗釜示意步骤图

图3 中和釜示意步骤图

图4 洗涤釜示意步骤图

2.4 经典设备自控步骤介绍

图5 釜式反应器温度自动控制方案

图6 被控物料流量控制方案

3 化工计算基础数据
3.1 化工过程及过程参数
该项工艺化工过程较为复杂关键反应装置包含硝化釜、预洗釜、中和釜、
洗涤釜等组成，在工艺上较传统方法有很大进步；具体参数以下文。
3.1.1 化工过程
该设计公开了由焦化苯连续生产混二硝基苯装置及方法，该生产装置由硝化釜、预洗釜、中和釜、洗涤釜逆流串联组成，硝化釜由5-7只组成，预洗釜由1-2只组成，中和釜由2-4只组成，洗涤釜由2-4只组成，每只釜前面连接油水分离器，由硫酸和硝酸组成混酸在硝化釜内将焦化苯硝化成二硝基苯，同时将曝吩开环氧化成二硫化碳，然后混合物依次经过预洗釜、中和釜、洗涤釜得到混二硝基苯；本发明结合苯硝化工艺特点和曝吩和混酸反应特征，是一个逆流连续硝化步骤，由焦化苯直接生产不含硫混二硝基苯，节省传统上焦化苯脱硫工艺能量消耗和物质消耗，无需预脱硫，脱硫成本低，硝化安全，整个系统
采取逆流串联，硝化反应转化率高，硫酸消耗低、污水量少。
3.1.2 过程参数
1，一个由焦化苯连续生产混二硝基苯装置，其特征在于:该生产装置由硝化釜、预洗釜、中和釜、洗涤釜逆流串联组成，硝化釜由5-7只组成，预洗釜由1-2只组成，中和釜由2-4只组成，洗涤釜由2-4只组成，每只釜前面连接油水分离器。
2，硝化釜、预洗釜、中和釜和洗涤釜结构相同，硝化釜由上下两部分组成，上封头(20)、上筒体(22)和底板(37)连接组成上部本体，由下筒体(26)、下封头(31)连接组成下部本体，在下部本体内安装换热盘管(30)和导流筒(27)，导流筒(27)内壁设有折流板(29)，搅拌轴(18)经过上封头(20)上法兰(19)和外部传动装置相连接，在搅拌轴(18)下端安装推进式搅拌桨(28)，推进式搅拌桨(28)在导流筒(27)内，上筒体(22)混合物出口(36)连接油水分离器，混合物出口(36)在釜内没有延伸段，在满足加工要求前提下，混合物出口(36)尽可能靠近底板(37)，上筒体(22)硝化物进口(23)连接上一级油水分离器，硝化物进口(23)在硝化釜内部有延伸确保硝化物进入硝化釜下部，上筒体(22)混酸进口(35)连接下一级油水分离器，混酸从混酸进口(35)进入硝化釜，混酸进口(35)在硝化釜内部有延伸确保硝化物进入硝化釜下部，下封头(31)底端设有放净口(32)。
3，在搅拌轴(18)上安装提升器，提升器由直筒(24)连接锥体筒(25)组成，锥体筒(25)插入硝化釜下部本体液体混合物中，提升器直筒(24)、锥体筒(25)伴随搅拌轴(18)一起转动将釜内混合物由下部提升到上部，提升器内设有提升折流板(38)，提升器外安装挡板圆筒(21)。
4，导流筒(27)截面积为Si，导流筒(27)和下筒体(26)之间环隙有效截面积为S2, S2为Si1-1. 5倍。
5，导流筒(27)上端比换热盘管(30)最上层高出5-10cm，导流筒下端和换热盘管(30)最下层对齐，导流筒(27)下端不低于下筒体(26)下端面。
6，在导流筒(27)内搅拌桨(28)叶轮直径为导流筒(27)直径30-70%。
7，在最终一只洗涤釜前面各油水分离器上部接入尾气吸收器(6)，由尾气吸收器(6)吸收由最终一只洗涤釜前面各油水分离器出来氧化氮和二硫化碳气体。
8，该生产方法是:由硫酸和硝酸组成混酸在硝化釜内将焦化苯硝化成二硝基苯，同时将aA吩开环氧化成二硫化碳，然后混合物依次经过预洗釜、中和釜、洗涤釜得到混二硝基苯;其中，硫酸由混酸进口(35)连续加入到最终一只硝化釜中，硝酸由混酸进口(35)分别连续加入到除第一只硝化釜以外各只硝化釜中焦化苯由硝化物进口(23)连续加入到第一只硝化釜中，每只硝化釜前面油水分离器出往返流酸也由混酸进口(35)回流到每只硝化釜，第一只硝化釜前面油水分离器出来混酸进入混酸后续储槽进行下一步处理或应用，第一只预洗釜前面油水分离器出来硝化物由硝化物进口(23)进入第一只预洗釜，预洗水由混酸进口(35)连续加入到最终一只预洗釜，第一只预洗釜前面油水分离器分离出来预洗酸由混酸进口(35)分别连续进入除第一和最终一只硝化釜以外硝化釜中，第一只中和釜前面油水分离器出来硝化物由硝化物进口(23)进入第一只中和釜，液碱由混酸进口(35)分别连续加入到各中和釜中，第一只洗涤釜前面油水分离器出来硝化物由硝化物进口(23)进入第一只洗涤釜中，第一只中和釜前面油水分离器出来含盐水进入污水处理系统，洗涤水由混酸进口(35)连续加入到最终一只洗涤釜中，最终一只洗涤釜前面油水分离器出来硝化物去包装工段，第一只洗涤釜前面油水分离器出来含盐水由混酸进口(35)进入最终一只中和釜。
9，硫酸加入量依据原料硫酸浓度调整，标准是确保最终一只硝化釜中硫酸浓度大于88% ;其中，预洗水加入量标准是确保第一只硝化釜中硫酸浓度大于67%，加入到系统中硝酸总量和苯摩尔比为2-2. 2 0
10，控制第一只硝化釜温度在35-400C，第二只硝化釜温度在50-550C，第三只硝化釜温度在50-650C，第四只硝化釜温度在50750C，第五只硝化釜温度在60-850C，第六只硝化釜温度在80-950C，第七只硝化釜温度在80-950C，控制预洗釜、中和釜、洗涤釜温度在80-950C。

3.2 化工基础数据

a.投硫酸量（L/批）：1680
b.投硝酸量（L/批）：634
c.投硝基苯量（L/批）：1500
e.硝基苯加料速度（L/h）：220
f.硝化温度（摄氏度）：30-80
g.硝化时间（h）:6
h.保温时间（h）:0.5
i.保温温度（摄氏度）：90±2
j.加稀释水量（L）：480-545
k.稀释水温度（摄氏度）：80-95
l.预警温度（摄氏度）：100
m.报警温度（摄氏度）：115
精制工艺条件：
1) 中和工艺条件
a.加碱量（L）：545-682
b.中和温度（摄氏度）：80
c中和时间（min）：30
d中和PH值：6-7
2) 精制工艺条件
a.加亚硫酸钠量（L）：1910-1977
b.加亚硫酸钠温度（摄氏度）：80
c.精制温度（摄氏度）：70-75
d.精制时间（min）：90-110
e.静止时间（min）：30
f.放母液温度（摄氏度）：90-85
3) 造粒工艺条件
a.造粒温度（摄氏度）：95-78
b.造粒时间（min）：20-30
c.放料温度（摄氏度）：≤60
4) 萃取工艺条件
a.加废酸量（L/批）：硝化废酸
b.加硝基苯量（L/批）：1500
c.加料速度（L/h）：400
d.萃取温度（摄氏度）：95-78
e.萃取时间（h）：4
f.保温时间（h）：0.5
g.保温温度（摄氏度）：40±0.5
h.静止时间（h）：1
5) 抽滤
a.抽滤时间（min）：60-90
b.真空度（mpa）：≤-0.04

三废排放
三废名称
组成
排放量
一级排放标准
处理方法
母液废水
邻、对硝基苯，磺酸钠、硫酸钠
1.3t/t

排放
硝烟
NO-N2O3混合物
10kg/t
水吸收
排放
硝化废酸
H2SO465-70%
1.67t/t

浓缩回收

每吨成品消耗定额
原材料
序号
原料名称
规格
消耗定额
理论
实际
1
硝基苯
99.9%

584.3
2
硫酸
98%

1962.8
3
硝酸
98%

965.6
4
碱
30%

150
5
亚硫酸钠
96%

259
6副产硫酸
副产硫酸
68

2.60
动力
序号
名称
单位
消耗定额
备注
1
水
t/t成品
10
P≥0.2mpa
2
电
Kwh/t成品
180

3
汽
t/t成品
2.8
≥04mpa
4
汽水
t/t成品
30

4 车间部署设计
4.1 车间部署设计内容和程序
车间部署设计是化工厂设计最基础内容，也是初学者必需首先掌握。下面按工作程序介绍车间工艺设计内容。
一、设计准备工作
（一）熟悉设计任务书。全方面深入地正确领会设计任务书提出什么要求，又提供了什么情况，这全部是设计依据，必需熟记、落实实施。
（二）了解化工设计和工艺设计包含哪些内容，其方法步骤怎样。参考设计进度订出个人工作计划。
（三）查阅文件资料。根据设计要求，关键查阅和工艺路线、工艺步骤和关键设备相关文件资料，并摘录笔记。另外，还应对资料数据加工处理，对文件资料数据适用范围和正确程度应有足够估量。
（四）搜集第一手资料。深入生产和试验现场调查研究，尽可能广泛地搜集齐全可靠原始数据并进行整理，这对搞好整个设计来说是一项很关键基础工作。
二、方案设计
这个阶段任务是确定生产方法和生产步骤，它们是整个工艺设计基础。要求利用所掌握多种资料，依据相关基础理论进行不一样生产方法和生产步骤对比分析。这个阶段工作能够培养分析、归纳和理论联络实际能力。
三、化工计算
化工计算包含工艺设计中物料衡算、能量衡算和设备选型和计算三个内容。要完成任务是在这三项计算基础上绘制物料步骤图、关键设备图和带控制点工艺步骤图。经验表明，在化工计算阶段会用到大量基础理论、基础概念和基础技能（数据处理、计算技能、绘图能力等）。
四、车间部署设计
这是工艺人员关键设计任务之一，它也是决定车间面貌又一个关键设计项目。部署设计关键任务是确定整个工艺步骤中全部设备在平面上和空间中正确具体位置，对应地确定厂房或框架结构型式。
当化工计算结束，绘出工艺步骤图以后就能够进行车间部署设计，完成以后要绘制平面和立面车间部署图。设计方法除了常见摆纸块法之外．现在广泛采取模型设计方法。
五、化工管路设计
管路配置设计任务是确定装置全部管线、阀件、管件及多种管架位置，以满足工艺生产要求。应注意节省管材，便于操作、检验和安装检修，而且做到整齐美观。
六、提供设计条件
设计条件内容包含总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、空调、给排水、工业炉等非工艺专业设计条件。
设计条件是各专业据以进行具体设计工作依据，所以提好设计条件是确保设计质量关键一环。为了正确落实实施各项方针政策和已定设计方案，确保设计质量，工艺专业设计人员应认真负责地编制各专业设计条件，并确保其完整性和正确性。
七、编制概算书及编制设计文件
概算书是在初步设计阶段编制车间投资大约计算，作为银行对基础建设单位贷款依据。概算关键提供了车间建筑、设备及安装工程费用。经济是否合理是衡量一项工程设计质量关键标志。编制概算能够帮助判定和促进设计经济合理性。
初步设计阶段和施工图设计阶段设计工作完成后全部要编制设计文件。它是设计结果汇总，是进行下一步工作依据，内容包含设计说明书、附图（步骤图、部署图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）。
以上仅是车间工艺设计大致内容，叙述次序就是通常设计工作程序，实际设计过程中，这些工作内容往往是交错进行。

4.2 土建基础知识
设计任务书
设计任务书是业主对工程项目设计提出要求，是工程设计关键依据。进行可行性研究工程项目，能够用同意可行性研究汇报替换设计任务书。设计任务书通常应包含以下几方面内容：
1．设计项目名称、建设地点。
2．同意设计项目标文号、协议书文号及其相关内容。
3．设计项目标用地情况，包含建设用地范围地形、场地内原有建筑物、构筑物、要求保留树木及文物古迹拆除和保留情况等。还应说明场地周围道路及建筑等环境情况。
4．工程所在地域气象、地理条件、建设场地工程地质条件。
5．水、电、气、燃料等能源供给情况，公共设施和交通运输条件。
6．用地、环境保护、卫生、消防、人防、抗震等要求和依据资料。
7．材料供给及施工条件情况。
8．工程设计规模和项目组成。
9．项目标使用要求或生产工艺要求。
10．项目标设计标准及总投资。
11．建筑造型及建筑室内外装修方面要求。
建筑方案设计
建筑方案设计是依据设计任务书而编制文件。它由设计说明书、设计图纸、投资估算、透视图等四部分组成，部分大型或关键建筑，依据工程需要可加做建筑模型。建筑方案设计必需落实国家及地方相关工程建设政策和法令，应符合国家现行建筑工程建设标准、设计规范和制图标准和确定投资相关指标、定额和费用标准要求。建筑方案设计内容和深度应符合相关要求要求。建筑方案设计通常应包含总平面、建筑、结构、给水排水、电气、采暖通风及空调、动力和投资估算等专业，除总平面和建筑专业应绘制图纸外，其它专业以设计说明简述设计内容，但当仅以设计说明还难以表示设计意图时，能够用设计简图进行表示。建筑方案设计能够由业主直接委托有资格设计单位进行设计，也能够采取竞选方法进行设计。方案设计竞选能够采取公开竞选和邀请竞选两种方法。建筑方案设计竞选应按相关管理措施实施。
初步设计
初步设计是依据同意可行性研究汇报或设计任务书而编制初步设计文件。初步设计文件由设计说明书（包含设计总说明和各专业设计说明书）、设计图纸、关键设备及材料表和工程概算书等四部分内容组成。初步设计文件编排次序为：1．封面；2．扉页；3．初步设计文件目录；4．设计说明书；5．图纸；6．关键设备及材料表；7．工程概算书。在初步设计阶段，各专业应对本专业内容设计方案或重大技术问题处理方案进行综合技术经济分析，论证技术上适用性、可靠性和经济上合理性，并将其关键内容写进本专业初步设计说明书中。设计总责任人对工程项目标总体设计在设计总说明中给予叙述。为编制初步设计文件，应进行必需内部作业，相关计算书、计算机辅助设计计算资料、方案比较资料、内部作业草图、编制概算所依据补充资料等，均须妥善保留。初步设计文件深度应满足审批要求：
1．应符合已审定设计方案；
2．能据以确定土地征用范围；
3．能据以准备关键设备及材料；
4．应提供工程设计概算，作为审批确定项目投资依据；
5，能据以进行施工图设计；
6．能据以进行施工准备。初步设计文件编制深度可实施中国建设部1992年3月2日（建设〔1992〕102号）《建筑工程设计文件编制深度要求》。
施工图设计
施工图设计是依据已同意初步设计或设计方案而编制可供进行施工和安装设计文件。施工图设计内容以图纸为主，应包含封面、图纸目录、设计说明（或首页）、图纸、工程预算等。施工图设计文件编制深度应按中国建设部1992年3月2日（建设〔1992〕102号）文同意《建筑工程设计文件编制深度要求》相关部分实施。设计文件要求齐全、完整，内容、深度应符合要求，文字说明、图纸要正确清楚，整个设计文件应经过严格校审，经各级设计人员签字后，方能提出。施工图设计文件深度应满足以下要求：
1．能据以编制施工图预算。
2．能据以安排材料、设备订货和非标准设备制作；
3．能据以进行施工和安装；
4．能据以进行工程验收。
设计周期
依据相关设计深度和设计质量标准所要求各项基础要求完成设计文件所需要时间称为设计周期。设计周期是工程项目建设总周期一部分。依据相关建筑工程设计法规、基础建设程序及相关要求和建筑工程设计文件深度要求制订设计周期定额。设计周期定额考虑了各项设计任务通常需要投入力量。对于技术上复杂而又缺乏设计经验关键工程，经主管部门同意，在初步设计审批后能够增加技术设计阶段。技术设计阶段设计周期依据工程特点具体议定。设计周期定额通常划分方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段，每个阶段周期可在总设计周期控制范围内进行调整。

4.3 车间平面部署
该化工厂车间部署大约关键有：道路、绿化带、消防装置、各生产装置区、办公区、仓库等等，具体部署以下图所表示：

图7 车间平面部署图

5 公共设施
5.1 公用工程
公用工程设施是指水、电、汽供给设施和其它辅助设施，公用工程设施充足设计和配置直接关系化工厂运行和操作安全。公用工程设施各个款项不仅对于化工厂人员健康和安全极为关键，而且这些款项失误常是化工厂事故或伤害渊源。在此关键讨论公用工程设施安全维护。
电气设施
因为化工生产本身所固有易燃、易爆、易腐蚀等危险性和高温或深冷、高压或真空等苛刻操作条件，化工厂对电气设施有很高要求。在全部电气设施装配中，全部应该考虑最少是最低安全程度防护方法。工厂或试验室全部电工作业全部