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吉首大学本科生毕业设计独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。论文题目：作者签名：日期：年月日论文版权使用授权书本人完全了解吉首大学有关保留、使用毕业设计的规定，即：学校有权保留送交毕业设计的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本毕业设计。同意吉首大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播毕业设计的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)论文题目：学生签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日吉首大学本科生毕业设计目录摘要.................................................................IAbstract..............................................................II第1章概述.........................................................11.1原料规格.....................................................11.2产品规格.....................................................11.3设计依据.....................................................11.4产品主要用途.................................................4第2章生产原理及工艺流程叙述........................................62.1生产原理.....................................................62.2工艺流程.....................................................7第3章物料衡算和热量衡算............................................93.1水合肼生产过程物料衡算........................................93.2水合肼生产过程热量衡算.......................................16第4章主要设备的设计与选型..........................................254.1液碱贮槽.....................................................254.2次钠贮槽.....................................................254.3尿素高位槽...................................................254.4氧化液贮槽...................................................254.5氧化反应管...................................................254.6精馏塔.......................................................254.7五层塔蒸发器.................................................30第5章环境污染及治理................................................315.1三废的来源及数量..............................................315.2治理措施.....................................................31参考文献..............................................................33致谢................................................................34吉首大学本科生毕业设计I年产50吨水合肼（40%）装置工艺设计摘要针对我国水合肼生产现状，设计采用尿素法生产工艺，设计规模为年产量50吨，产品类型为40%水合肼。生产过程为原料配备、氧化合成、氧化液析碱、精肼液蒸发、水合肼精溜，以及三废处理等过程。在设计中，对原料配备、氧化合成、氧化液析件碱、精肼液蒸发、水合肼精溜以及后处理工序进行了物料衡算和能量衡算，为设备的选型和设计提供了依据，并确定了单位产品的原材料消耗。在设备设计和选型阶段，对主要过程设备进行了设计计算。在生产过程中采用了碱贮槽，设计规格为Φ2220×2000；次钠贮槽，设计规格为Φ1900×1700；尿素高位槽，设计规格为Φ2400×1200；氧化液贮槽，设计规格为Φ2400×1760；氧化反应管，设计规格为Φ108×4/Φ76×3，L=6500；五层塔蒸发器，设计规格为Φ480×500，数量为一台。对生产过程中产生的三废进行了计算，并设计了处理流程。关键词：水合肼；工艺；尿素法；物料恒算吉首大学本科生毕业设计IIAnnualoutputof50tonsofhydrazinehydrate(40%)deviceprocessdesignAbstractInviewofthehydrazinehydrateproductionstatus,designedwithureaproductionprocess,designfortheannualproductionscaleof50tons,producttypeis40percenthydrazinehydrate.Withrawmaterialsfortheproductionprocess,oxidationof,outofliquidalkali,refinedhydrazineofevaporation,hydrazinehydratefineslip,andwastetreatmentprocess.Inthedesign,withtherawmaterials,ofSynthesis,Analysisofpiecesofliquidalkali,refinedhydrazineofevaporation,hydrazinehydratefineslipandpost-treatmentprocesseswerematerialbalanceandenergybalanceforequipmentselectionanddesignoftheBasis,andtoidentifytheunitofrawmaterialconsumptionproducts.Inequipmentdesignandselectionphase,themainprocessequipmentdesignandcalculation.Intheproductionprocessusedinthebasereceptacle,thedesignspecificationsforΦ2220×2000;thesodiumtank,thedesignspecificationsforΦ1900×1700;ureahighslot,thedesignspecificationsforΦ2400×1200;oxideliquidstoragetanks,thedesignspecificationsforΦ2400×1760;oxidationofthedesignspecificationsforΦ108×4/Φ76×3，L=6500;five-storytowerevaporation,thedesignspecificationsforΦ480×500,asthenumberone.Theproductionprocessofthewastewascalculatedanddesignedtheprocess.Keywords:Hydrazinehydrate；process；Ureamethod；Materialisconstant吉首大学本科生毕业设计1第1章概述1.1原料规格1.1.1NaOH(30%)溶液组成NaOH30%NaCl5%Na2CO31%Fe2O30.01%H2O63.99%1.1.2干燥氯气（含氯95%）组成Cl295%H2O0.04%其他气体4.96%1.1.3尿素含N≥46.3%，即含(NH2)2CO≥99.2%1.1.4添加剂MgSO4·7H2O，含量≥99.5%1.2产品规格1.2.1分子式：N2H4·H2O1.2.2结构式：H2N—NH2·H2O1.2.3分子量：50.061.2.4水合肼(HydrazineHydrate)又名水合联氨，是肼的一种水化合物(N2H4·H2O)，纯品为无色透明的油状液体。工业上一般应用含量为40%-80%的水合肼水溶液或肼的盐。水合肼具有强碱性和吸湿性。水合肼是一种无色透明油状液体，有淡氨味，在湿空气中冒烟，具有强碱性和吸湿性。冰点-51.7℃，熔点小于-40℃，沸点118.5℃，相对密度为1.032(21/4℃，指21℃的水合肼与4℃的水的密度比)，表面张力(25℃)74.0N/m，折光指数1.4284，生成热-242.71kJ/mol，闪点(开杯法)72.8℃。水合肼液体以二聚物形式存在，与水和乙醇混溶，不溶于乙醚和氯仿；它能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等，在高温下分解成N2、NH3和H2；水合肼还原性极强，与卤素、HNO3、KMnO4等激烈反应，在空气中可吸收CO2产生烟雾。1.3设计依据1.3.1设计条件选厂地址：湖南省吉首市吉凤工业园最高气温：38ºC最低气温：-2ºC平均温度：20ºC相对湿度：80%夏季:东南风冬季:西北风吉首大学本科生毕业设计21.3.2水合肼在国内外的消费现状及发展前景国外生产和消费概况水合肼是应用十分广泛的有机精细化工原料，目前全球水合肼产能已达20多万吨/年（按含肼量100%折算），其中欧洲约占总产能35%，亚洲约为34%，美洲约为30%，其他地区1%，主要生产企业有美国的奥林公司(甲酮连氮法)、德国拜耳公司(甲酮连氮法)、法国阿托公司(过氧化氢法)、日本三菱瓦斯化学公司(过氧化氢法)。进入20世纪90年代以后，世界消费市场对肼的需求不断减少。目前世界水合肼市场估计约8万～9万吨(不计中国)，消费领域大致为农药32％、发泡剂33％、水处理剂20％、其它15％。今后国外水合肼新的消费发展方向主要是ADC发泡剂和汽车气囊发生剂叠氮化钠将增加。目前全球水合肼市场年需求量约8万-9万吨，目前世界水合肼市场估计约8万～9万吨(不计中国)，消费构成大致为农药32%、发泡剂33%、水处理剂20%、其他15%。发达国家需求量逐年降低，发展中国家尤其是亚洲国家需求增长迅猛，已成为全球最重要的消费市场之一。我国的生产消费现状及发展前景我国从20世纪50年代开始生产水合肼，2006年生产能力达到约8.5万吨/年，是世界上最主要的水合肼生产国家之一。我国生产水合肼的厂家约有20多家，生产规模(按100％水合肼计)超过20万吨／年，现在大部分生产的水合肼装置均为制造ADC发泡剂配套的淡肼装置。主要的生产厂家有朗盛亚星化学(维坊)有限公司(生产能力为1.2万吨/年)、湖南株洲化工集团有限责任公司(生产能力为0.6万