基于500吨/年硝胺噻唑合成车间氯化工程改造及自控工艺的设计研究

摘要

硝胺噻唑（化学名：2-氨基-5-硝基噻唑）是医药、染料等关键中间体，主要用于合成杂环型分散偶氮染料。论文以**合成染料有限公司硝胺噻唑生产车间升级改造为背景，对扩产新工艺进行了设计，对旧工艺中的氯化工程进行了改造，以及对间歇自动化进行了设计研究。
　　在氯化工程改造中，分析了夹套式、列管式、套管式、釜式、盘管式气化器各自的优缺点，选择了盘管式气化器进行深入设计。对该气化器建立了简单的流体模型及传热计算模型，提出了设备的工艺参数，并对设备进行了必要的机械设计。得到上进蒸干式单盘管气化器，并且创新设计为可拆式，方便于清洗检修。以自主设计的气化器为核心设备，又建立了液氯连续气化自控工艺。
　　论文又根据已建立的硝胺噻唑生产工艺流程，进行了间歇自动化控制工艺的设计研究。运用了时间衡算概念，对各个设备进行时间衡算，最终给出了自控时间衡算图，在图上对某一时间点的生产状况一目了然。然后，对整个流程进行检测控制点设置，使该车间实现完全自动化生产。并编写了简要的正常开停车方案。自动化生产可减少车间操作工数量，保证员工安全，提高生产效率以及稳定产品质量。
　　最后，给出了500吨/年硝胺噻唑生产车间设计书。设计中选择了课题组自有非专利技术，在原有工艺基础上实验优化并采集必要的理化数据，之后对生产工艺进行了详细的物料衡算以及能量衡算，通过传热传质计算选择定型设备以及设计了一系列非定型设备。然后，根据国家、行业标准以及行业规范设计并绘制了硝胺噻唑的自控工艺流程图以及车间布置图。经过技术经济概算该产品的生产有较大的利润空间，同时还提出了简要的三废处理方案。

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1 前言

1.1 选题概貌

1.2 氯化工程

1.3 精细自动化研究的目的与意义

1.4 硝胺噻唑合成生产的意义

2 氯化工程设计研究

2.1 氯化过程分析

2.2 气化器进展与分析

2.3氯化过程改造设计

3 自控工艺的研究设计

3.1 时间衡算

3.2 自控工艺的建立与解析

3.3 小结

4 硝胺噻唑车间设计书

4.1 生产工艺及流程

4.2 工艺计算书

4.3 设备的工艺设计与选型

4.4 工艺流程图与车间布置图

4.5 技术经济概要

4.6 三废处理概要

5 总结与展望

参考文献

附录1 原料及产品信息

附录2 原料、中间产物及产品分子式、分子量

附录3 物性数据及物料衡算全过程

附录4 其它能量衡算过程

附录5 其它传热设备设计与核算

攻读学位期间的研究成果

致谢