安徽建筑工業(yè)學(xué)院大作業(yè)題目：年產(chǎn)30000噸腐植酸改性脲醛樹脂學(xué)院：材料與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：08化學(xué)工程與工藝姓名：李小磊學(xué)號：指引教師：章祥林完畢日期：4月10號目錄摘要 1第一章緒論 21.1廠址及氣象條件 21.2工廠設(shè)計可行性分析 21.2.1設(shè)計任務(wù)和根據(jù) 21.2.2脲醛樹脂應(yīng)用及發(fā)展概況 21.2.3詳細生產(chǎn)產(chǎn)品擬定 21.2.4本課題預(yù)解決重要問題 3第二章產(chǎn)品與原料性質(zhì)與規(guī)格 42.1改性脲醛樹脂質(zhì)量原則和規(guī)格 42.2生產(chǎn)脲醛樹脂原料特性與規(guī)格 4第三章合成工藝設(shè)計和分析 63.1游離甲醛來源 63.2減少游離甲醛含量途徑 63.3改性脲醛(MUF)樹脂合成 73.4合成過程中原料對反映成果影響 83.4.1甲醛與尿素摩爾比影響： 83.4.2三聚氰胺用量影響 93.5不同工藝條件下改性脲醛樹脂合成成果 103.5.1加成反映階段各工藝參數(shù)變化對改性脲醛樹脂影響 113.5.2縮聚反映階段各工藝參數(shù)變化對改性脲醛樹脂影響 123.6改性脲醛樹脂合成工藝路線 13重要反映 133.7合成脲醛樹脂樹脂工藝 143.7.1反映階段 143.7.2脫水階段 143.7.3后解決階段 143.7.4生產(chǎn)工藝流程論述 15第四章工藝計算 164.1原始數(shù)據(jù)及所需技術(shù)資料 164.2．物料衡算 164.2.1對反映釜進行物料衡算： 174.2.2對蒸發(fā)器做物料衡算： 174.2.3對整個系統(tǒng)做物料平衡計算 18第五章設(shè)備工藝計算及其選型 195.1攪拌反映釜設(shè)計 195.1.1物料衡算： 195.1.2熱量衡算： 205.1.3材料選取 235.1.4釜體設(shè)計計算 235.1.5封頭設(shè)計選型 245.1.6封頭與釜體連接形式 245.1.7支座形式 245.1.8反映釜液位 245.1．9攪拌裝置設(shè)計 255.1.10傳熱裝置設(shè)計 255.1.11反映器上接管及尺寸 265.2蒸發(fā)器 27對蒸發(fā)器做物料衡算： 275.3泵選取 275.3.1輸送甲醛泵 275.3.2輸送成品泵 275.4換熱器選型 285.5儲罐設(shè)計 285.5.1儲罐 285.5.2高位計量槽 285.6旋風(fēng)分離器選型 28第六章工廠布置 296.1工廠布置基本任務(wù) 296.1.1工廠布置原則 296.1.2廠區(qū)布置總圖闡明 316.2車間布置 316.2.1車間布置基本原則和規(guī)定： 316.2.2車間布置圖闡明 32第七章公用工程 337.1通風(fēng) 337.2采暖 337.3照明 33第八章 設(shè)備一覽表 34第九章設(shè)計小結(jié) 359.1小結(jié) 35第十章參考文獻 36年產(chǎn)30000噸腐植酸改性尿醛樹脂工藝設(shè)計摘要：樹脂是一種用途十分廣泛有機化工產(chǎn)品。本設(shè)計產(chǎn)品是腐植酸改性脲醛樹脂，合成反映重要由加成反映和縮聚反映兩某些構(gòu)成。腐植酸是自然界中廣泛存在大分子有機物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)林牧、石油、化工、建材、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保等各個領(lǐng)域。由于脲醛樹脂膠原料是尿素和甲醛，原料來源豐富，且生產(chǎn)工藝簡樸、成本低、膠接性耐水性好、固化速度快、膠層無色以及使用以便等長處，不久成為國內(nèi)人造板生產(chǎn)重要粘合劑，當前約占木材工業(yè)用量80%以上，但隨著應(yīng)用領(lǐng)域和用量增長。脲醛樹脂膠制品中散發(fā)出來游離甲醛污染環(huán)境，特別是用該板材制成家具和進行家庭裝潢后會釋放出殘留甲醛和揮發(fā)性有機物（VOC），對人體皮膚、呼吸道和眼睛粘膜有刺激作用，因而導(dǎo)致對人體危害。本工藝專門針對如何減少散發(fā)游離甲醛和改性脲醛樹脂做了合理設(shè)計。脲醛樹脂是應(yīng)用最為廣泛氨基樹脂，兩個反映是先加成后縮聚，但又沒有明顯界限，受反映條件影響只是在弱堿性條件下加成反映占優(yōu)勢，在弱酸性介質(zhì)中縮聚反映進行較順利。本設(shè)計是年產(chǎn)30000噸脲醛樹脂工廠設(shè)計，重要進行了工藝計算、設(shè)備選型，并繪制了工藝流程圖、物料流程圖。核心詞：腐植酸，改性脲醛樹脂，三聚氰胺，尿素第一章緒論1.1廠址及氣象條件廠區(qū)位置：合肥南郊地勢：廠區(qū)地勢平整常年主導(dǎo)風(fēng)向：東北風(fēng)，平均風(fēng)力二級氣溫：最高氣溫40℃最低氣溫﹣7℃凍土深度：10cm地下水位：﹣25m運送條件：公路，鐵路1.2工廠設(shè)計可行性分析1.2.1設(shè)計任務(wù)依照調(diào)查世界脲醛樹脂生產(chǎn)能力為684.7萬噸/年，需求量增長速度大概為每年3.6%；國內(nèi)脲醛樹脂產(chǎn)量為5.43萬噸/年，而國內(nèi)尚有很大市場需求空間，依照設(shè)計地點進行考察合肥地區(qū)需求量，特別是合肥建材市場，所需水浸漬法制木屑板含80%脲醛樹脂水溶液，老生產(chǎn)工藝不能完全滿足當代化生產(chǎn)需求，因此要對氨基樹脂生產(chǎn)進行全新設(shè)計。本設(shè)計重要任務(wù)就是完畢30000噸脲醛樹脂工廠初步設(shè)計。1.2.2脲醛樹脂應(yīng)用及發(fā)展概況脲醛樹脂是由B.tollens于1884年初次合成，1929年德國I.G染料公司獲得第一種脲醛樹脂膠粘劑專利，其后在人造板工業(yè)中得到了迅速發(fā)展。國內(nèi)1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)，由于UF樹脂膠原料是尿素和甲醛，原料來源豐富，且生產(chǎn)工藝簡樸、成本低、膠接性耐水性好、固化速度快、膠層無色以及使用以便等長處，不久成為國內(nèi)人造板生產(chǎn)重要粘合劑，當前約占木材工業(yè)用量80%以上。但隨著應(yīng)用領(lǐng)域和用量增長，UF樹脂膠制品中散發(fā)出來游離甲醛污染環(huán)境，特別是用該板材制成家具和進行家庭裝潢后會釋放出殘留甲醛和揮發(fā)性有機物（VOC），對人體皮膚、呼吸道和眼睛粘膜有刺激作用，因而導(dǎo)致對人體危害。隨著人們對室內(nèi)環(huán)境規(guī)定提高,脲醛樹脂甲醛釋放量越來越受到關(guān)注,低毒脲醛樹脂和無醛系列(如異氰酸酯)膠粘劑研究成為熱點。謀求環(huán)境和諧生產(chǎn)技術(shù)和“綠色人造板”產(chǎn)品是具備戰(zhàn)略意義重要課題，各國對此都十分注重。20世紀80年代以來，國內(nèi)外科技工作者對如何減少脲醛樹脂粘合劑中游離甲醛含量研究作了許多工作。據(jù)報道，國內(nèi)已將脲醛樹脂粘合劑中游離甲醛含量降至0.10%左右。1.2.3詳細生產(chǎn)產(chǎn)品擬定考慮人造板膠粘劑中甲醛釋放量高低直接關(guān)系到人民生活水平和健康狀況好壞，為了減少甲醛釋量，變化脲醛樹脂特性采用工藝是用三聚氰胺改性以及新技術(shù)生產(chǎn)脲醛氨基脂。1.2.4本課題預(yù)解決重要問題脲醛樹脂。英文縮寫UF。耐弱酸、弱堿，絕緣性能好，耐磨性極佳，價格便宜，但遇強酸、強堿易分解，耐水性和電性能較差，耐熱性也不高，因此要解決是減少甲醛釋放量，變化脲醛樹脂特性。本設(shè)計將通過適當工藝，使生產(chǎn)出來產(chǎn)品甲醛釋放量可以達到國家甚至國際膠粘劑質(zhì)量原則，并使脲醛樹脂缺陷得以改進，以提高人民生活水平健康狀況！第二章產(chǎn)品與原料性質(zhì)與規(guī)格2.1改性脲醛樹脂質(zhì)量原則和規(guī)格pH值7.5—8.0游離甲醛%<0.15固含量%65左右粘度0.26Pa.s2.2生產(chǎn)脲醛樹脂原料特性與規(guī)格尿素（CH4N2O）相對分子質(zhì)量：60原則生成焓：Hf=-47.1KJ/mol外觀：白色結(jié)晶熱容：Cp=93.3J/mol.k含氮量（以干基計）%≥46.3縮二脲含量%≤0.5水分含量：≤0.5鐵（Fe2O3）含量%：≤0.002游離氨（NH3）含量%：≤0.01水不溶物含量%：≤0.02工業(yè)甲醛（福爾馬林溶液）物理性質(zhì)外觀：無色透明液體，在低溫時能自聚成微渾30%含量密度815Kg/m3原則生成焓：Hf=-116KJ/mol甲醛含量，g/100g：37±0.5甲醇含量，g/100g：≤12甲酸含量g/100ml：≤0.04鐵含量，g/100ml：≤0.0005灼燒殘渣含量，g/100ml：≤0.005閃點，℃：60沸點，℃：96貯存溫度，℃：15.6～32.2三聚氰胺（C3H6N6）相對分子質(zhì)量：126外觀：白色結(jié)晶含量（升華法）：99.9%甲醛溶解度（80℃/10min）：全溶比熱容（0—80℃）1.47J/（g.℃）摩爾熱容:5.53J/（mol.℃）原則生成焓：Hf=627.9KJ/mol生成墑:-830J/（mol.℃）生成自由能：177KJ/mol燃燒熱：-1.9mJ/mol生成熱：-71.7KJ/mol熔點：354℃相對密度:1.578折射率:1.872氫氧化鈉（NaOH）相對分子質(zhì)量：40含量:40%密度:2.130g/m3熔點：318.4℃沸點：1390℃甲酸（HCOOH）密度：1.22g/m3含量:10%熔點：8.6℃沸點：100.8℃閃點：68.9℃粘度：1.784mpa.s第三章合成工藝設(shè)計和分析3.1游離甲醛來源（1）樹脂合成時，普通甲醛要過量，因此甲醛反映不充分，使樹脂中殘留未反映游離甲醛。（2）在脲醛樹脂合成過程中，由于某些質(zhì)子化甲醛分子存在，在膠體粒子周邊形成吸附雙粒子層，使樹脂穩(wěn)定性加強，一旦加入固化劑后，樹脂固化過程中在電解質(zhì)作用下，吸附粒子層遭到破壞，從而釋放出甲醛。（3）在樹脂合成中已參加反映甲醛，由于生成了不穩(wěn)定基團，它們在熱壓或板材使用過程中分解，又釋放出已結(jié)合甲醛。（4）在溫度高、濕度大環(huán)境下，產(chǎn)品內(nèi)膠層老化，以及木材中半纖維素分解，也會釋放甲醛。由上所知，甲醛釋放因素是很復(fù)雜，并且是不可避免，而產(chǎn)生甲醛釋放最重要、最直接因素是液膠中游離甲醛含量和微觀構(gòu)造不合理。因而，減少甲醛釋放量最有效辦法是合成甲醛含量低、微觀構(gòu)造合理樹脂。3.2減少游離甲醛含量途徑（1）低物質(zhì)量比（F/U）分批加入尿素普通膠合板生產(chǎn)使用UF樹脂膠接劑F/U為：1.7-2.0，無臭UF樹脂膠接劑F/U降到1.0-1.3。有研究表白，當尿素與甲醛比從1：1.8降到1：1.3后，甲醛釋放量會減少2/3。為了盡量減少產(chǎn)品中游離甲醛，采用分批加入尿素與甲醛進行反映。UF樹脂合成反映重要由加成反映和縮聚反映兩某些構(gòu)成。兩個反映是先加成后縮聚，但又沒有明顯界限，受反映條件影響只是在弱堿性條件下加成反映占優(yōu)勢，在弱酸性介質(zhì)中縮聚反映進行較順利。詳細發(fā)生化學(xué)反映重要如下：在堿性條件下反映是生成以羥甲基脲反映，在特殊條件下，甲醛過量時，也可生成三羥基脲和四羥基脲。在酸性條件下反映是先羥甲基和氨基，后羥甲基和羥甲基之間縮合反映。這種縮合反映使分子增長，生成具有羥甲基低聚物，將這種低聚物作為膠粘劑使用。并且膠粘劑固化是在酸性條件下進行，樹脂進一步縮合形成立體構(gòu)造巨大分子。在反映初期，甲醛過量有助于生成二羥甲基脲，對增長樹脂膠聯(lián)度有較大作用。但甲醛過量太多時，游離甲醛含量偏高，又易形成穩(wěn)定性較差醚鍵，醚鍵在熱壓時放出次甲基轉(zhuǎn)化成甲醛；并且醚鍵越多，樹脂親水性就越大，致使耐水性變差。因此甲醛與尿素摩爾比選取很重要，在整個實驗過程中應(yīng)盡量減少加入甲醛物質(zhì)量比，但對某局部過程卻采用加大甲醛與尿素比例，使之局部過程形成盡量多二羥甲脲。當前采用辦法有三步、四步加入法，其中以三步法為多。普通環(huán)節(jié)如下：第一批尿素加入U/F>2，保證二羥基脲生成；第二批尿素加入后U/F=1.8-1.9，使加入甲醛盡量反映充分，減少游離甲醛含量；第三批尿素加入，使產(chǎn)品游離甲醛進一步減少。通過上述辦法使產(chǎn)品中游離甲醛含量低于1%。同步應(yīng)控制適當介質(zhì)LB值、反映溫度和反映時間以使反映達到最佳效果。（2）加入復(fù)合改性劑普通UF樹脂F(xiàn)/U物質(zhì)量比減少時，會同步帶來如下某些問題：樹脂膠粘性能下降、樹脂儲存期縮短、樹脂水溶性減少、樹脂初粘性下降等。為理解決這些問題，在樹脂合成時要添加各種改性劑。據(jù)報道，復(fù)合改性劑有PQ復(fù)合添加劑、聚乙烯醇（PVC）和木質(zhì)素磺酸鹽類等。改性劑加入后與在縮聚階段產(chǎn)生羥甲基碳正離子進行縮醛化反映，其作用是控制樹脂膠聯(lián)度，不斷與反映過程中游離出甲醛進行反映。（3）對體系微觀過程和體系動力學(xué)研究應(yīng)用脲醛樹脂膠體理論，從重要影響因素入手，通過大量實驗，研制低游離甲醛含量脲醛樹脂。實踐證明，為改進樹脂微觀構(gòu)造，恰當減少縮聚階段PH值，有助于加快縮聚反映速度和減少反映體系羥甲基相對含量，從而減少了在微觀構(gòu)造上形成二甲基醚或醚構(gòu)造幾率。國內(nèi)也有對反映釜內(nèi)流體動力學(xué)研究報道。攪拌過程是一產(chǎn)生流體復(fù)雜動力學(xué)過程，其中很也許存在著非線性渾濁現(xiàn)象。攪拌核心作用是盡量使反映釜內(nèi)流體流動處在完全混合狀態(tài)，這樣充分攪拌就能減少反映器內(nèi)溫度和濃度梯度，這與膠合成縮聚過程條件相匹配，因此充分攪拌是必要。制膠過程涉及到復(fù)雜工藝和設(shè)備優(yōu)化問題，如在工業(yè)生產(chǎn)中，往往應(yīng)用了很成功小試成果，但總達不到小試效果，這在很大限度上是由于工業(yè)設(shè)備放大過程中，只注意了機理過程相似性，而沒有充分考慮達到相似機理所應(yīng)具備條件和環(huán)境應(yīng)當相似或相似。人們又往往忽視掉最重要一條：動力學(xué)特性相似性，即設(shè)備放大先后，其動力學(xué)特性應(yīng)盡量保持不變。當前，在這方面工作正在進行著。3.3改性脲醛(MUF)樹脂合成在反映釜中加入第一批甲醛,將pH值調(diào)至7.2～7.8,加入第一批尿素,升溫至90℃反映30min,調(diào)pH值至5.4～5.6,反映至所需粘度。加入第二批甲醛和三聚氰胺,調(diào)pH值至8.0～8.5,反映20min。調(diào)pH值至6.5～6.9,加入第二批尿素,反映至所需粘度。再將pH值調(diào)至7.5～8.0,加入第三批尿素,反映0.5h，冷卻出料。3.4合成過程中原料對反映成果影響3.4.1甲醛與尿素摩爾比影響：由于F/U是對MUF樹脂性能影響最大因素,因而一方面比較了三聚氰胺用量為3%時(以尿素總量計)不同摩爾比對MUF樹脂最后性能影響,實驗成果見3-1表3-1甲醛與尿素摩爾比對MUF樹脂性能影可以看出,總體上隨著最后摩爾比r5減少,游離甲醛、甲醛釋放量、膠合強度都在減少。當摩爾比降至一定限度后,脲醛樹脂中就存在了相稱數(shù)量游離尿素,可以吸取樹脂中游離甲醛(樹脂熱固化釋放出甲醛以及樹脂固化后水解時放出甲醛),從而達到低甲醛釋放目。但這些尿素同樣會與活潑羥甲基脲反映,減少了脲醛樹脂交聯(lián)限度,也就削弱了板材膠合強度,因而摩爾比不適當過低。若將第二批尿素在反映末期一次性加入,在弱堿性條件下,尿素與未反映甲醛發(fā)生加成反映,生成羥甲基脲,樹脂游離甲醛量減少了,而羥甲基脲在受熱及水解時會放出甲醛,這可以解釋樹脂1相對較低游離甲醛和高甲醛釋放量。將樹脂2與3對比可知,在酸性階段投放尿素量相似狀況下,較早投放尿素樹脂縮合限度較深,亞甲基橋鍵含量相對較多,羥甲基和亞甲基醚鍵含量相對較少,也就具備較低甲醛釋放量。詳細反映見圖3-1。圖3-1羥甲基脲縮合反映此外,從樹脂4與6、5與7對比中可看出,酸性階段摩爾比超過某一特定值后,甲醛釋放量會急劇上升,甚至超過最后摩爾比影響。但酸性階段摩爾比也不可降得過低,否則會導(dǎo)致縮合反映速度加快而不易控制[6]。綜合考慮以上各方面因素,采用圖3-2工藝可實現(xiàn)制備E1級脲醛樹脂目圖3-2制備E1級脲醛樹脂時溫度、pH值和摩爾比隨時間變化—△—溫度temp；—○—pH值pHvalue；—□—F/U3.4.2三聚氰胺用量影響三聚氰胺用量對樹脂性能影響很大。表3-2中列出了采用相似工藝時,三聚氰胺不同用量與改性脲醛樹脂性能之間關(guān)系。表3-2中樹脂都是采用相似摩爾比和弱堿—弱酸—弱堿制膠工藝,但隨著三聚氰胺用量增長,甲醛釋放量不斷減少,膠合強度則先增長后下降。這是由于三聚氰胺與甲醛加成反映可以形成一系列從二羥甲基三聚氰胺到六羥甲基三聚氰胺混合物,不同羥甲基三聚氰胺之間互相發(fā)生縮合反映,生成亞甲基橋鍵和亞甲基醚鍵,并保存了一某些尚未反映羥甲基基團,詳細過程可見圖3-3。而正是相稱數(shù)量亞甲基醚鍵存在才使得MUF樹脂在熱固化時很少放出甲醛,而脲醛樹脂在同樣條件下卻會產(chǎn)生大量甲醛氣體。隨著三聚氰胺用量增長,三聚氰胺與甲醛縮合產(chǎn)物中亞甲基醚鍵含量也在增長,減少了樹脂在熱固化及水解時放出甲醛量。同步由于引入了多官能度三聚氰胺分子,提高了樹脂交聯(lián)限度,也就加強了板材膠合性能。另一方面,隨著三聚氰胺羥甲基化進行,其N原子親核性不斷增強,反映活性也不斷加強,而尿素狀況則恰恰相反,這就使得三聚氰胺加入減少了樹脂固化速度,導(dǎo)致在同樣熱壓條件下由于固化不完全而使板材膠合強度不斷下降。因而,三聚氰胺用量也不可過高。表3-2中后4份樹脂甲醛釋放量都達到了E1級規(guī)定,但樹脂10與11膠合強度卻低于Ⅱ類板原則規(guī)定0.7MPa。表3-2三聚氰胺用量對樹脂性能影響圖3-3三聚氰胺與甲醛羥甲基化反映及其產(chǎn)物縮合反映3.5不同工藝條件下改性脲醛樹脂合成成果表3-3不同工藝參數(shù)條件下改性脲醛樹脂合成及其性能指標測定成果。表3-4不同反映條件對改性脲醛氨基樹脂影響3.5.1加成反映階段各工藝參數(shù)變化對改性脲醛樹脂影響（1）pH對改性脲醛樹脂影響脲醛樹脂形成機理表白,加成產(chǎn)物除受尿素與甲醛摩爾比影響外,還受反映介質(zhì)pH影響.反映介質(zhì)pH為7.5以上時,很少發(fā)生縮聚反映,但加成反映在此附近開始,且反映速度隨pH升高而加快,當pH達到11～13時,一羥甲脲與二羥甲脲形成極慢,這樣就會導(dǎo)致羥甲基化不完全,游離甲醛含量升高,樹脂其她性能下降。因而加成反映階段pH選取8.0,9.0和10.0,其她工藝條件不變,其實驗成果見表3-4。由表3-4知,pH變化對改性脲醛樹脂黏度變化影響不大;固化時間隨pH減少而減少,并且當pH從10降到9時,固化時間變化較大。游離甲醛含量隨pH減少而升高,羥甲基含量、儲存期隨pH減少而升高。膠合強度及甲醛釋放量隨pH減少而減少,預(yù)壓性能隨pH減少而越來越好。因而加成反映階段減少pH有助于提高改性脲醛樹脂各項性能（2）反映溫度對改性脲醛樹脂影響在其她工藝條件相似時,加成反映溫度較高有助于羥甲基化完全反映。由表3-4可知,反映溫度在80℃時改性脲醛樹脂黏度增長較快,表白低溫條件下進行加成反映對提高黏度有利。反映溫度越低,改性脲醛樹脂固化速度越快,樹脂中游離甲醛和羥甲基含量隨反映溫度減少而升高,改性脲醛樹脂儲存期隨反映溫度減少而縮短。加成反映溫度對膠合強度影響較小,預(yù)壓性能隨加成反映溫度下降而下降,甲醛釋放量隨加成反映溫度減少而略有升高(在本次實驗范疇內(nèi))。綜合而言,升高加成反映溫度有助于提高改性脲醛樹脂綜合性能（3）反映時間改性脲醛樹脂影響在其她工藝條件不變時,反映時間對改性脲醛樹脂各項性能影響不具備明顯規(guī)律性(表3-4)。相比較而言,適中反映時間對改性脲醛樹脂合成有利。3.5.2縮聚反映階段各工藝參數(shù)變化對改性脲醛樹脂影響（1）pH改性脲醛樹脂影響縮聚反映階段pH控制被以為是脲醛樹脂合成核心因素。在酸性條件下,一羥甲脲和二羥甲脲與尿素及甲醛進行縮聚反映,重要生成亞甲基鍵和少量醚鍵連接低分子化合物,在pH較低狀況下,縮聚反映速度快,易生成不含羥甲基聚次甲基脲不溶性沉淀,樹脂水溶性減少,游離甲醛含量增長,合用期縮短,縮聚反映不易控制。這些不利因素在改性脲醛樹脂合成中同樣存在。由表3-4可知,pH對固化時間、游離甲醛含量和羥甲基含量影響無明顯規(guī)律性。這也許是pH相對較高導(dǎo)致(普通脲醛樹脂縮聚反映pH在4.5左右)。而粘度在pH為5.2時有較大增長。pH對儲存期影響相稱明顯,pH較高有助于儲存期延長;膠合強度隨pH減少而增大;預(yù)壓性能在縮聚反映整個pH范疇內(nèi)均較抱負。pH對甲醛釋放量影響相稱明顯,隨著pH減少甲醛釋放量明顯下降。12號實驗成果可以解釋為:較低pH增長了反映速度及激烈限度,在縮聚過程中小分子生成較多,這是導(dǎo)致黏度、游離甲醛含量和羥甲基含量上升因素;以NH4Cl為固化劑時膠液體系中需具有一定量游離甲醛才干使膠液固化,而12號實驗成果中游離甲醛含量相對較高,從而導(dǎo)致膠合強度上升,甲醛釋放量下降。（2）反映溫度改性脲醛樹脂影響較高或較低反映溫度,對黏度影響都較大(表3-4);改性脲醛樹脂固化時間隨縮聚溫度減少而縮短;改性脲醛樹脂游離甲醛隨反映溫度減少有減少趨勢;改性脲醛樹脂羥甲基含量隨反映溫度減少而增長;高溫或低溫反映不利于儲存期延長和膠合強度提高;反映溫度越低則膠合板預(yù)壓性能越差;此外,高溫反映有助于減少甲醛釋放量。（3）初摩爾比改性脲醛樹脂影響初摩爾比為2.7～1.9時,黏度隨初摩爾比減少而增大,固化時間隨初摩爾比減少而縮短,游離甲醛含量在高初摩爾比時較低,羥甲基含量隨初摩爾比減少而減少;儲存期受初摩爾比影響極為明顯,初摩爾比越高則儲存期越長;膠合強度在初摩爾比為2.3時最佳,預(yù)壓性能與初摩爾比關(guān)系不能擬定。甲醛釋放量有隨初摩爾比減少而升高趨勢。初摩爾比為115時,對粘度影響最大,羥甲基含量、膠合強度也明顯增大,甲醛釋放量已經(jīng)超過E1級水平.3.6改性脲醛樹脂合成工藝路線脲醛樹脂合成采用弱堿——弱酸——弱堿工藝。重要反映：(1)加成反映(羥甲基化)：甲醛與尿素一方面生成一羥甲基脲和二羥甲基脲。(2)縮聚反映由于縮聚反映是逐漸形成,在脫水過程中，相鄰羥甲基脲分子之間通過亞甲基鍵或二亞甲基醚鍵相連形成聚合物，因此工業(yè)生產(chǎn)脲醛樹脂時，可以依照縮聚反映進一步限度來控制產(chǎn)物相對分子質(zhì)量。其水溶液隨相對分子質(zhì)量高低體現(xiàn)為低黏度、高黏度、透明和渾濁漿液。工業(yè)生產(chǎn)脲醛樹脂相對分子質(zhì)量為數(shù)百至數(shù)千。（3）三聚氰胺羥甲基化反映（4）三聚氰胺縮聚反映3.7合成脲醛樹脂樹脂工藝脲醛樹脂生產(chǎn)分三個階段，每個階段詳細工藝如下：合成工藝反映階段脫水階段后解決階段原料分批加入加成反映縮聚反映蒸發(fā)過濾3.7.1反映階段（1）加成反映階段加成反映階段,pH減少對改性脲醛樹脂各項性能提高是有利;升高加成反映溫度對改性脲醛樹脂綜合性能提高有較好影響;選取適中加成反映時間有助于提高改性脲醛樹脂綜合性能;（2）縮聚反映階段縮聚反映階段,pH減少除不利于儲存期延長外,對改性脲醛樹脂其她性能提高均有較好影響;縮聚溫度不適當過高或過低,否則不利于改性脲醛樹脂綜合性能提高;此外，初摩爾比變化能明顯地影響儲存期,初摩爾比越高儲存期越長;甲醛釋放量有隨初摩爾比減少而呈升高趨勢。3.7.2脫水階段將反映釜中溶液送到蒸發(fā)器中脫水，使產(chǎn)品固含量達到質(zhì)量原則。3.7.3后解決階段成品必要過濾除去樹脂中雜質(zhì)，如未反映三聚氰胺，未醚化羥基三聚氰胺低聚物，殘存催化劑等。助濾劑可采用硅藻土、碳酸鎂等物質(zhì)，過濾溫度以60～70℃為宜。3.7.4生產(chǎn)工藝流程論述在反映釜中加入第一批甲醛,將pH值調(diào)至7.2～7.8共30min加入第一批尿素,升溫至90℃反映30min,調(diào)pH值至5.4～5.6,反映至所需粘度-共1h加入第二批甲醛和三聚氰胺，調(diào)pH值至8.0～8.5,反映20min。共1h調(diào)pH值至6.5～6.9,加入第二批尿素,反映至所需粘度。共30min再將pH值調(diào)至7.5～8.0,加入第三批尿素，反映0.5h。共1h將溶液送到蒸發(fā)器中蒸發(fā)某些水分共30min冷卻送到產(chǎn)品儲罐共30min在反映釜中加入第一批甲醛,將pH值調(diào)至7.2～7.8共30min加入第一批尿素,升溫至90℃反映30min,調(diào)pH值至5.4～5.6,反映至所需粘度-共1h加入第二批甲醛和三聚氰胺，調(diào)pH值至8.0～8.5,反映20min。共1h調(diào)pH值至6.5～6.9,加入第二批尿素,反映至所需粘度。共30min再將pH值調(diào)至7.5～8.0,加入第三批尿素，反映0.5h。共1h將溶液送到蒸發(fā)器中蒸發(fā)某些水分共30min冷卻送到產(chǎn)品儲罐共30mi第四章工藝計算4.1原始數(shù)據(jù)及所需技術(shù)資料生產(chǎn)規(guī)模30000t/年生產(chǎn)時間年開工時間8000h生產(chǎn)方式間歇式生產(chǎn)生產(chǎn)量每天四批本設(shè)計是年產(chǎn)30000噸改性脲醛樹脂工廠其產(chǎn)品是80%尿醛樹脂樹脂水溶液，純脲醛樹脂溶質(zhì)為30000噸損失率2.3%計算順序由于產(chǎn)物與原料間計量關(guān)系比較簡樸，且整個工藝過程也較簡樸，容易得到原料間比例關(guān)系，因此采用順流程計算順序。化學(xué)變化參數(shù)尿素甲醛三聚氰胺聚合物構(gòu)造單元分子量6030126102.52在計算聚合物構(gòu)造元分子量時，三聚氰胺占尿素3%則其占原料比例為60×0.03/60+30×1.1+126=0.8%其中1.1為甲醛與尿素最后摩爾比。單體—CH2-NH-C=O-NHCH2O-n分子量為102三聚氰胺聚合物分子量為168因此聚合物構(gòu)造單元分子量為102×99.2%+168×0.8%=102.524.2．物料衡算衡算公式：進料量=出料量+損失量由于產(chǎn)量較小，計算基準定為公斤/天（Kg/h）日產(chǎn)量Wd=3000×1000/（8000×0.977)=3838.280Kg/h重要原料投料量尿素構(gòu)造在聚合物構(gòu)造單元中占58/102.52=57%因此，尿素投料量=3838.280×57%=2187.820Kg/h三聚氰胺投料量=2187.820×3%=65.635Kg/h甲醛投料量=2187.820/60×1.1×30=1203.301Kg/h工業(yè)甲醛為30%甲醛溶液，因此甲醛溶液投料量=1203.301/30%=4011Kg/h4.2.1對反映釜進行物料衡算：在反映過程中，甲酸和NaOH只是調(diào)節(jié)反映體系pH值，其自身并不參加反映，因此進料和出料平衡，在衡算過程中可以省去。則此時進料就為工業(yè)甲醛，三聚氰胺和尿素。進料量=工業(yè)甲醛+三聚氰胺+尿素=4011+65.635+2187.820=6264.455Kg/h依照化學(xué)計量式有三聚氰胺反映完全所消耗甲醛量=65.635×60/126=31.255Kg/h和尿素反映甲醛量=1203.301—31.255=1172.046Kg/h三聚氰胺反映后生成聚合物量=65.635×168/126=87.513Kg/h三聚氰胺反映生成水=65.635×18/126=9.376Kg/h反映尿素量=1172.046×60/60=1172.046Kg/h甲醛，尿素反映生成聚合物量=1172.046×102/60=1992.478Kg/h甲醛，尿素反映生成水量=1172.046×18/60=351.614Kg/h未反映尿素=2187.820—1172.046=1015.774Kg/h系統(tǒng)中水=9.376+351.614+4011×70%=3168.690Kg/h出料量=聚合混合物+水+未反映物料量=87.513+1992.478+3168.690+1015.774=6264.455Kg/h進料量=6264.455Kg/h=出料量=6264.455Kg/h因此反映釜物料平衡4.2.2對蒸發(fā)器做物料衡算：進料量=6164.455Kg/h蒸發(fā)出水=6264.455—3838.280/0.8=1466.605Kg/h產(chǎn)品=6164.455-1466.605=4797.850出料量=產(chǎn)品+蒸發(fā)出水=4797.850+1466.605=6764.455Kg/h進料量=出料量因此蒸發(fā)器物料平衡4.2.3對整個系統(tǒng)做物料平衡計算進料量=4011+65.635+2187.820=6264.455Kg/h出料量=4797.850+1466.605=6264.455Kg/h總物料平衡，因此整個系統(tǒng)物料平衡。物料名稱數(shù)據(jù)（Kg/h）純凈甲醛1203.301工業(yè)甲醛4011純?nèi)矍璋?5.635尿素2187.820系統(tǒng)中水3168.690產(chǎn)品4797.850物料平衡表第五章設(shè)備工藝計算及其選型5.1攪拌反映釜設(shè)計一天四釜，先對反映釜做物料和熱量衡算5.1.1物料衡算：衡算公式：進料量=出料量+損失量產(chǎn)量W=30000×1000/（8000×0.977）=3838.280Kg/h一天四釜因此一釜物料為=3838.280×6=23029.680Kg重要原料投料量尿素構(gòu)造在聚合物構(gòu)造單元中占58/102.52=57%因此，尿素投料量=23029.680×57%=13126.918Kg三聚氰胺投料量=13126.918×3%=393.810Kg甲醛投料量=13126.918/60×1.1×30=7219.805Kg工業(yè)甲醛為30%甲醛溶液，因此甲醛溶液投料量=7219.805/30%=24066.017Kg對反映釜進行物料衡算：在反映過程中，甲酸和NaOH只是調(diào)節(jié)反映體系pH值，其自身并不參加反映，因此進料和出料平衡，在衡算過程中可以省去。則此時進料就為工業(yè)甲醛，三聚氰胺和尿素。進料量=工業(yè)甲醛+三聚氰胺+尿素=24066.017+393.810+13126.918=37586.745Kg依照化學(xué)計量式有三聚氰胺反映完全所消耗甲醛量=393.810×60/126=187.529Kg和尿素反映甲醛量=7219.805—187.529=7032.276Kg三聚氰胺反映后生成聚合物量=393.810×168/126=525.080Kg三聚氰胺反映生成水=393.810×18/126=56.259Kg反映尿素量=7032.276×60/60=6032.276Kg甲醛，尿素反映生成聚合物量=7032.276×102/60=11954.869Kg甲醛，尿素反映生成水量=7032.276×18/60=2106.683Kg未反映尿素=13126.918-7032.276=6094.642Kg系統(tǒng)中水=56.259+2109.683+24066.017×70%=19012.154Kg/d出料量=聚合混合物+水+未反映物料量=525.080+11954.869+19012.154+6094.642=37586.745Kg進料量=37586.745Kg=出料量=37586.745Kg因此反映釜物料平衡5.1.2熱量衡算：(1)計算根據(jù)及基準間歇式生產(chǎn)熱量衡算基本方程式Q物料帶入+Q熱負荷=Q物料帶出+Q熱損失化學(xué)熱量衡算普通方程式Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6其中：Q1所解決物料帶入設(shè)備熱量；Q2換熱劑與設(shè)備和物料傳遞熱量（符號規(guī)定加熱劑加入熱量為“+”，冷卻劑吸取熱量為“－”）；Q3化學(xué)反映熱（符號規(guī)定過程放熱為“+”，過程吸熱為“－”）；Q4離開設(shè)備物料帶走熱量；Q5設(shè)備消耗熱量；Q6設(shè)備向周邊散失熱量，又稱熱損失。(2)熱量衡算由于各股物料都是在常溫下加入，因此Q1=0反映熱計算：Q3其中用到化學(xué)鍵鍵能：N-H:389KJ/molC=O:728KJ/molC-O:26KJ/molC-N:305KJ/molO-H:464KJ/molⅠ此反映斷裂：N-HC=O中C-O合成C-NO-H斷鍵需要能量1mol×389KJ/mol×2+2mol×(728-326)=1582KJ合成鍵釋放能量1mol×2×305+1mol×2×464=1538KJ△H=1538-1582=-44KJ/molQⅠ=7032.276/60×(-44)=-5150.402KJⅡ此反映斷裂：N-HC-O合成C-N斷鍵需要能量1mol×389KJ/mol+1mol×326KJ/mol=715KJ合成鍵釋放能量1mol×305×KJ/mol×2=610KJ合成聚合單體：△H=610-715=-105KJ/molQⅡ=7032.276/60×(-105)=-12306.483KJⅢ此反映斷裂：N-HC=O中C-O合成C-NO-H斷鍵需要能量1mol×389KJ/mol+2mol×402KJ/mol=1582KJ合成鍵釋放能量1mol×2×305+1mol×2×464=1538KJ△H=1538-1582=-44KJ/molQⅢ=393.810/126×(-44)=-137.521KJ/molⅣ此反映斷裂：N-HC-O合成C-N斷鍵需要能量1mol×389KJ/mol+1mol×326KJ/mol=715KJ合成鍵釋放能量1mol×305KJ/mol=305KJ合成聚合單體：△H=610-715=-105KJ/molQⅣ=393.810/126×(-105)=-328.175KJ/mol因此Q3=QⅠ+QⅡ+QⅢ+QⅣ=-5150.402+（-12306.483)+（-137.521)+（-328.175）=-17922.581KJ依照化學(xué)反映式求得化學(xué)反映熱較小，在衡算過程中可以忽視即Q3=0求Q4可按公式Q4= 先求平均=7219.805/37586.745×1.18+13126.918/37586.745×1.55+393.810/37586.745×1.47+16846.212/37586.745×4.2=0.227+0.541+0.015+1.882=2.665KJ/Kg℃Q4= =2.665×37586.745×(90—25)=6.51×106KJ由背面設(shè)備計算知設(shè)備質(zhì)量是446.508KgQ5=CM△t=0.5×7438.823×（90-25）=2.42×105KJ熱損失取總熱量3%因此Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6Q1=0Q3=0Q4=6.51×106KJQ5=2.42×105KJQ6=3%（Q1+Q2+Q3）Q2=Q4+Q5+3%（Q1+Q2+Q3）Q2=Q4+Q5+0.03Q20.97Q2=6.51×106+2.42×105Q2=6.96×106KJQ=Q1+Q2+Q3=0+6.96×106+0=6.96×106因此，總熱量Q總=Q2=6.96×106KJ5.1.3材料選取由于在反映過程中有腐蝕性物質(zhì)加入，因此材料應(yīng)選用耐腐蝕材料。對該反映器選用鎳鉻不銹鋼，0Cr18Ni9.鋼板原則為GB4237。在100℃下許用應(yīng)力為114Mpa。5.1.4釜體設(shè)計計算反映釜體積V==7219.805/37586.745×815+13126.918/37586.745×1335+393.810/37586.745×1598+16846.212/37586.745×1000=156.48+465.48+16.779+448=1087.174Kg/m3V===34.573m3裝料系數(shù)Φ=0.7反映釜體積Vt=V/Φ=34.573/0.7=49.390m3依照GB9845—1988〈鋼制機械攪拌容器〉圓整Vt=50m3反映釜高H=4900mm反映釜內(nèi)徑D=3600mm該反映設(shè)計壓力為1.01×105Pa設(shè)計溫度為90℃。因此容器壁厚δd=PDi/(2[σ]tΦ-P)+C=1.013600/(2×114×1-1.01)+0.8=16.82mm公式中[σ]t=114MpaΦ=1C=0.8對壁厚圓整取δd=17mm反映釜質(zhì)量W=∏DHδdρ=3.14×3.6×4.9×0.017×7900=7438.823Kg5.1.5封頭設(shè)計選型上封頭選取上封頭選用原則橢圓形封頭。詳細參數(shù)如下：封頭內(nèi)徑DN=3600mm（GB9019—88）封頭高度h=0.25D=0.25×3600=900mm封頭側(cè)面積=1.083D2=1.083×3.62=14.04m2封頭體積=0.131D3=0.131×3.63=6.11m3封頭直邊高度h2=40mm曲面高度h1=600mm封頭厚度δ=25mm下封頭選取由于反映體系屬于高黏度流體，為使流體能順利迅速流出反映釜，所如下封頭選用90度錐形封頭。詳細參數(shù)如下：封頭內(nèi)徑DN=3600mm封頭高度h=0.5D=0.5×3600=1200mm封頭側(cè)面積=1.11D2=1.11×3.62=14.39m2封頭體積=0.1309D3=0.1309×3.63=6.11m35.1.6封頭與釜體連接形式封頭與釜體連接形式選用平面法蘭連接。詳細參數(shù)如下：內(nèi)徑DN=3600mmD=3760mmD2=3715mmD3=3656mmδ=65mmd=30mm螺柱M20數(shù)量取72個。非金屬軟墊片D5=3650mmd5=3600mm5.1.7支座形式支座選用耳式B型帶墊板支座。選用原則為JB/T472—92。詳細參數(shù)如下：材料為Q235—A?F，墊板材料為0Cr18Ni9。耳座用4個，厚度δ=20mm5.1.8反映釜液位最高液位反映液體積VR=34.573m3下封頭體積V頭=6.11m3下封頭高度h=1800mm在釜體中實際反映液體積V1=34.573—6.11=28.463m3H1=V1×4/∏D2因此H1=28.463×4/∏D2=28.463×4/（3.14×3.62）=2798mm因此，最高液位H=H1+h=2798+1800=4598mm(2)最低液位最低液位H=1/3D=1/3×3600=1200mm5.1.9攪拌裝置設(shè)計5.1.9.1攪拌漿設(shè)計由于被攪拌流體黏度很高，且攪拌作用是要將物料充分混合，因此攪拌漿葉形式選為螺帶式攪拌漿。其詳細設(shè)計參數(shù)如下：Z=1攪拌漿直徑d=0.95D=0.95×3600=3420mm螺距S=db/d=1/10攪拌漿高度Hm=d+h=3420+1800=5220mm攪拌轉(zhuǎn)速n=10r/min攪拌器底部與反映釜底部距離C=0.01d=34.2mm5.1.9.2攪拌軸設(shè)計(1)攪拌軸材料選為1Cr18Ni9Ti,其[Τ]=15—25MPa取20MPa許用應(yīng)力變化系數(shù)A=13.4—11.3取A=12攪拌軸直徑圓整去d=65mm(2)攪拌功率計算攪拌軸功率依照諾謨圖進行簡捷計算：攪拌反映器容積V=50+6.11+6.11=62.22m3=62220L反映液黏度定為0.26pa.s，密度ρ=1290Kg/m3，攪拌形式為螺旋式緩和攪拌依照諾謨圖可知軸功率Pa=1.5hp=1.5×14885.099W=22.325KW攪拌軸密封選用機械密封因此軸密封消耗功率為Pm=12%Pa=1.1×0.12=2.679W因此，攪拌器電機消耗功率為P=(Pa+Pm)/0.9=(22.325+2.679)/0.9=27.782KW式中傳動效率為0.95.1.10傳熱裝置設(shè)計5.1.10.1傳熱裝置形式傳熱裝置選用夾套傳熱，詳細參數(shù)如下：夾套內(nèi)徑D0=D+100=3600+100=3700mm5.1.10.2傳熱介質(zhì)及其用量夾套中選用95℃循環(huán)水加熱。夾套內(nèi)空間V=（1.1×∏×3.62+2.18）×0.1=5.915m35.1.11反映器上接管及尺寸5.1.11.1液體進料管液體進料進料時間定為15min。流體流速為8m/s，流體為30%甲醛。進料體積V=m甲/ρ甲=24066.017/815=29.53m3體積流量VS=V/t=29.53/900=0.0328m3/s進料管內(nèi)徑圓整取d=Φ75×3.55.1.11.2出料管反映產(chǎn)物出料時間定20min，且物料為高黏度流體，取u=1m/s出料體積V=m/ρ=37586.745/1099.827=34.175m3體積流量VS=V/t=34.175/1200=0.0285m3/s出料管內(nèi)徑圓整取d=Φ80×4進出料管都選用普通無縫鋼管5.2蒸發(fā)器對蒸發(fā)器做物料衡算：進料量=37586.745kg/h蒸發(fā)出水=37586.745—23029.680/0.75=6880.505Kg/h產(chǎn)品=37586.745-6880.505=30706.240出料量=產(chǎn)品+蒸發(fā)出水=30706.240+6880.505=37586.745kg/h進料量=出料量因此蒸發(fā)器物料平衡5.3泵選取5.3.1輸送甲醛泵基本數(shù)據(jù)：該泵重要輸送甲醛溶液，輸送溫度t=25℃。溶液構(gòu)成30%甲醛，70%水，密度ρ=815Kg/m3,黏度=2.33mpas,無腐蝕性。正常流量VS=24066.017/（815×900）=0.0328m3/s=118.115m3/h泵工作環(huán)境溫度為25℃，選泵時流量定為118.115×1.2=141.74m3/h因此依照化工工藝手冊選泵：屏蔽泵B流量0.1—400m3/h揚程10—240m溫度-70—3805.3.2輸送成品泵反映液黏度定為0.26pa.s，密度ρ=1290Kg/m3體積流量VS=V/t=1.345/600=0.00224m3/s=0.1344m3/h屏蔽泵B流量0.1—400m3/h揚程10—240m溫度-70—3805.4換熱器選型由工藝可知，本設(shè)計中用到換熱器地方只有反映釜上回流冷凝器和工藝后期冷凝水冷凝器。這兩處對冷凝效果均沒有特殊規(guī)定。反映釜上回流冷凝器重要作用是將釜內(nèi)熱蒸氣冷凝，從而避免釜內(nèi)壓力過高。蒸發(fā)器后冷凝器也只是將蒸發(fā)掉水分冷凝回收。因而，本工藝中換熱器可選取套管式換熱器，冷凝液走管內(nèi)，氣體走管間。并且由于解決量較小，選用兩程即可。5.5儲罐設(shè)計5.5.1儲罐原料儲罐選型參照JB1421—74《平底平蓋容器》，投入甲醛體積VN=4011/815/0.7=7.03m3,圓整取VN=7.1m3,DN=mm,H=2260mm投入尿素體積VN=2187.820/1335/0.7=2.34m3,圓整取VN=2.4m3,DN=1400mm,H=1600mm投入三聚氫胺體積VN=65.635/1598/0.7=0.0587m3,圓整取VN=0.06m3,DN=400mm,H=600mm緩沖槽VT=V/φ=34.573/0.7=49.39m3，圓整取VN=50m3,DN=3600mm,H=4900mm成品槽集中3次出一次料，圓整取VN=8.5m3則DN=mm,H=2700mm5.5.2高位計量槽投入甲醛體積=24066.017/815=29.53m3高位計量槽VN=29.53/0.7=42.18m3,圓整取VN=45m3,DN=3400mm，H=5000mm第六章工廠布置6.1工廠布置基本任務(wù)工廠布置基本任務(wù)是結(jié)合廠區(qū)各種自然條件和外部條件擬定生產(chǎn)過程中各種對象空間位置，以獲得最適當物料和人員流動路線，創(chuàng)造協(xié)調(diào)而又合理生產(chǎn)和生活環(huán)境，組織全廠構(gòu)成一種能高度發(fā)揮效能生產(chǎn)整體。因而，工廠布置任務(wù)實質(zhì)是為了謀求物料和人員最佳運送方案。對于工廠布置，按國內(nèi)習(xí)慣做法，劃分為廠區(qū)布置和廠房（裝置）布置兩某些。前者習(xí)慣稱為總圖布置，后者稱為車間布置.就工作分工而言，這樣劃分可以使總圖專業(yè)和工藝專業(yè)有各自明確工作范疇，但就工作性質(zhì)而言，兩者是不可分整體，由于她們具備相似工作任務(wù)，只是工作范疇大小之分，即廠區(qū)布置是全局，而各個廠房布置則是局部。6.1.1工廠布置原則從工程角度來看，化學(xué)工廠總布局應(yīng)當注意如下幾種方面：（1）工廠布置應(yīng)當滿足生產(chǎn)和運送需要(a)廠區(qū)布置應(yīng)符合生產(chǎn)工藝流程合理需要，應(yīng)使工廠各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)具備良好系，保證它們間逕直和短捷生產(chǎn)作業(yè)線，避免生產(chǎn)流程交叉和迂回往復(fù)，使各種物料疏運距離最短。(b)供水、供電、供熱、供氣、供冷及其他公共設(shè)施，在注意其對環(huán)境影響和廠外外管網(wǎng)聯(lián)系狀況下，應(yīng)力求接近負荷中心，使各種公共系統(tǒng)介質(zhì)運送距離為最小。(c)廠區(qū)道路要逕直短捷，不同貨流之間，人流和貨流之間都應(yīng)當盡量避免交叉迂回。貨運量大，車輛來回頻繁設(shè)施（倉庫、堆廠、車庫、運送站場等）宜接近廠區(qū)邊沿地段布置。（d)當廠區(qū)較平坦方整時，普通采用舉辦街區(qū)布置方式，以使得布置緊湊，用地節(jié)實現(xiàn)運送及管網(wǎng)短捷，廠區(qū)整潔?？傊?，符合生產(chǎn)和運送規(guī)定，實質(zhì)上規(guī)定總平面布置實現(xiàn)生產(chǎn)過程中各種物料和人員輸運距離為最小，最后實現(xiàn)生產(chǎn)能耗最小。(2)工廠布置應(yīng)滿足安全和衛(wèi)生規(guī)定化工公司生產(chǎn)具備易燃、易爆和有毒、有害等特點，廠區(qū)布置應(yīng)充分考慮安全布局，嚴格遵守防火，衛(wèi)生等安全規(guī)范、原則和關(guān)于規(guī)定，其重點是防止火災(zāi)爆炸發(fā)生，以保護國家財產(chǎn)，保障工廠職工人身安全和改進勞動條件，詳細布置時應(yīng)考慮如下幾方面：(a)火災(zāi)危險性較大以及散發(fā)大量煙塵或有害氣體車間，裝置和場合，應(yīng)布置在廠區(qū)邊沿或其她車間，廠所下風(fēng)向。(b)經(jīng)常散發(fā)可燃氣體場合，如易燃液體罐區(qū)，隔油池，易燃液體裝卸站臺等，應(yīng)遠離各類明火源，并應(yīng)布置在火源下風(fēng)側(cè)或平行風(fēng)側(cè)和廠區(qū)邊沿;不散發(fā)可燃氣體可燃材料庫或堆放場則應(yīng)位于火源上風(fēng)側(cè)。(c)貯存大量可燃液體或比空氣重可燃氣體貯罐和使用車間，普通不適當布置在人多場合及火源上坡側(cè).對由于工藝規(guī)定而設(shè)在上坡地段可燃液體罐區(qū)，應(yīng)采用有效安全辦法，如設(shè)防火墻，導(dǎo)流墻或?qū)Я鳒?，以避免流散液體威脅坡下車間。(d)火災(zāi)、爆炸危險性大和散發(fā)有毒有害氣體車間，裝置或設(shè)備，應(yīng)盡量露天或半敞開布置，以減少其危險性，毒害性和事故破壞性，但應(yīng)注意生產(chǎn)特點對露天布置適應(yīng)性。（3）由于工藝流程更新，加工限度深化，產(chǎn)品品種變化和綜合運用增長等因素，化工廠布局應(yīng)有較大彈性，即規(guī)定在工廠發(fā)展變化、廠區(qū)擴大后，既有生產(chǎn)、運送布局和安全布局方面仍能保持合理布局。詳細注意下列各點。（a）分期建設(shè)時，總平面布置應(yīng)使先后各期工程項目盡量分別集中，使前期工程盡量投產(chǎn)，后期有恰當合理布局。（b）應(yīng)使后期施工與前期生產(chǎn)之間互相干擾盡量小。后期工程普通不適當布置在前期工程地段內(nèi)，其外觀還應(yīng)避免穿過前期工程危險區(qū)域或者車間內(nèi)部，以利于安全生產(chǎn)和施工。（c）考慮遠近期關(guān)系應(yīng)堅持“遠近集合，以近為主，近期集中，遠期外圍，由近及遠，自內(nèi)向外”布置原則，以達到近期緊湊，遠期合理目。（d）在預(yù)留發(fā)展用地時，總平面布置至少應(yīng)有一種方向可供發(fā)展也許，并重要將發(fā)展用地留于廠外防止廠內(nèi)大圈空地，多征少用，早征遲用和征而不用錯誤做法。（4）工廠布置必要貫徹節(jié)約用地原則節(jié)約用地是國內(nèi)基本國策。生產(chǎn)規(guī)定、安全衛(wèi)生規(guī)定和發(fā)展規(guī)定與節(jié)約用地是相輔相成。保證逕直和短捷生產(chǎn)作業(yè)線必然規(guī)定工廠集中和緊湊布置，而集中和緊湊布置不但節(jié)約了能量，也同樣節(jié)約土地。在安全衛(wèi)生規(guī)定方面，如能妥善安排不同對象不同安全間距規(guī)定，即可保證必要安全距離，又可使土地得到充分運用。在對待發(fā)展規(guī)定方面，堅持“近期集中，遠期外圍，由近及遠，自內(nèi)向外”布置原則，可以使近期工程因集中布置而節(jié)約近期用地，并為遠期工程發(fā)展創(chuàng)造最大靈活性。（5）工廠布置應(yīng)考率各種自然條件和周邊環(huán)境影響（a）注重風(fēng)向和風(fēng)向頻率對總平面布置影響，布置建筑物位置時要注意它們與主導(dǎo)風(fēng)向關(guān)系。（b）應(yīng)注意工程地質(zhì)條件影響，廠房應(yīng)布置在土層均勻，地耐力強地段。普通挖方地段宜布置廠房，填方地段宜布置道路、地坑、地下構(gòu)。（c）工廠總平面布置應(yīng)滿足都市規(guī)劃，工業(yè)區(qū)域規(guī)劃關(guān)于規(guī)定，做到局部服從全體，注意與都市規(guī)劃協(xié)調(diào)。6.1.2廠區(qū)布置總圖闡明本工業(yè)區(qū)主導(dǎo)風(fēng)是西北風(fēng)，依照這個氣象因素將生活區(qū)布置在灘地東面，生活區(qū)布置在西面呈平行風(fēng)側(cè)布置。然后按各分廠不同地污染危害限度由東向西依次布置，使化工廠地生產(chǎn)裝置遠離生活區(qū)，既滿足了衛(wèi)生規(guī)定，又使土地獲得充分運用。關(guān)于工廠地發(fā)展規(guī)定涉及兩方面含義，一方面在設(shè)計任務(wù)中明確規(guī)定遠期發(fā)展規(guī)模；另一方面是工廠投產(chǎn)后，隨著工藝流程變化，產(chǎn)品產(chǎn)量增長，綜合運用提高等所引起發(fā)展變化，本布置圖已對這種發(fā)展規(guī)定予以充分預(yù)計。

布置原則是“近期集中，遠期外圍，由近及遠，自內(nèi)向外，由近而遠”。有近期工程集中布置為遠期工程發(fā)展創(chuàng)造靈活條件。同步在近期集中原則下，按不同車間規(guī)定各自預(yù)留恰當余地，使之在可以預(yù)見將來不致打亂整個生產(chǎn)和安全布局。6.2車間布置6.2.1車間布置基本原則和規(guī)定：車間布置涉及面較廣，但大體可以歸納為如下幾種方面。（1）廠房建筑（a）廠房平面力求簡樸化，以運用建筑定型化合施工機械化。慣用形式有直線型、T型和L型。(b)柱間距多用6×6，普通不超過12m?？偪缍龋憾鄬悠胀ā?4m，單層≤30m。慣用廠房總跨度有6，12，18，24，30m，普通有機化工車間總跨度為2～3個柱網(wǎng)跨度。(c)層高與設(shè)備高低、安裝位置關(guān)于，普通每層4～6m，最低不低于3.2m，凈空高度不得低于2.6m。以上三方面盡量符合建筑模數(shù)（原則化）規(guī)定。(d)在也許狀況下盡量采用露天化和敞開式設(shè)計，這樣既能節(jié)約投資，又有助于通風(fēng)采光、防爆、防毒等安全需要。(e)在不影響流程狀況下，較高設(shè)備集中布置，可簡化廠房立體化布置，又省投資。(f)笨重設(shè)備和震動設(shè)備盡量布置地摟地面。同類設(shè)備可盡量集中。(g)設(shè)備穿孔必要避開主梁。(h)廠房出入口、交通道、樓梯等都需精細安排。普通廠房大門寬度要比通過設(shè)備寬度達0.2m以上，滿載運送設(shè)備大0.6～1.0m，單門寬普通900㎜，雙門寬有1200，1500，1800㎜，樓梯坡度450～600，主樓梯450較多。(2)生產(chǎn)操作(a)設(shè)備布置盡量和工藝流程一致，避免交叉來回物料。盡量采用位差送料，普通從高層究竟層設(shè)備布置為計量槽→反映設(shè)備→貯槽、重型設(shè)備和震動設(shè)備。(b)互相有聯(lián)系設(shè)備盡量接近，但要考慮操作、行人通道、送料及半成品堆放等空地。(c)相似、相似設(shè)備盡量對稱、集中，以利于操作管理給水、電、氣等供應(yīng)。(d)考慮進出料、取樣、觀測等以便。(3)設(shè)備裝修(a)不但要考慮安裝時設(shè)備進出，并且要考慮各單個設(shè)備更換和檢修，保證足夠空