年产8万吨皂类产品甘油车间蒸发工段工艺设计(附件)
随着社会的发展和人们的环保意识的增强，人们对绿色化工也越来越重视。此设计所针对的产品便是在皂化生产过程中所产生的废水里所含有的甘油。本次设计的内容就是对年产8万吨皂类产品的甘油车间中的蒸发工段进行设计。过程中所产生的废液中所含有的甘油进行回收的工艺进行设计。本设计的原型就是江苏洁丽莱日化有限公司中的甘油车间中所采用的工艺。本设计主要包括工艺选择、物料衡算、热量衡算、设备选型、以及主要设备装配图、厂区平面布置图和工艺流程图。关键词 丙三醇,三效蒸发器,蒸馏釜,蒸发器
目录
1引言 2
1.1甘油的生产材料及来源 2
1.2甘油的应用前景 3
1.3 甘油的性质 8
1.3 设计依据 6
1.3 设计地区自然条件 6
1.3 厂址选择 6
2.生产工艺流程选择及设计 7
2.1 原料废水的净化及其方法 7
2.2 净化甘油废水的蒸发浓缩 9
2.3 粗甘油精制 11
3.工艺流程说明 14
3.1 原料废水的化学净化处理流程 14
3.2 净化油废水的蒸发浓缩流程 15
3.3 粗甘油蒸馏、脱色精制流程 17
4 工艺计算 18
4.1 物料衡算 18
4.2热量衡算 21
5. 主要设备选型 31
5.1 真空蒸发器 31
5.2 真空蒸发辅助设备 32
5.3蒸发器的主要结构尺寸 33
5.3其他主要设备一览表 33
6.安全环保 36
6.1废渣的控制与利用 36
6.2安全生产 36
7.技术经济核算与项目管理 39
7．1 车间人员编制及工资计算 39
7．2 运行成本估算 39
总 结 41
致 谢 42
参 考 文 献 43
1引言
1.1甘油的生产材料及来源
肥皂是一种很古老的洗涤用品,自四千多年前就开始被人类发现并开始使用,然而肥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
皂真正走进人们的生活则是从18世纪开始。
在肥皂早期的制造工艺中采用的是直接煮法,那时制皂使用的碱是从植物灰中提取的碳酸钾.在生产过程中油脂发生水解反应,生成大量的脂肪酸，这正是生产肥皂的原料之一，脂肪酸与含有钠离子或钾离子的盐（一般是碳酸盐）。脂肪酸与其反应生成的脂肪酸盐就被称为肥皂。到了15世纪后,钠或钾的碱金属盐(主要为碳酸钾和碳酸钠)通过与Ca（OH）2反应生成NaOH和KOH然后这两种碱与中性油脂发生皂化反应来制造肥皂。由于皂化反应对反应条件要求不高，所以制造工业就有了发展的前提。到了18世纪后期,鲁布兰(Le Blane)制碱工业问世后,由于获得了大量的碳酸钠,所以制皂工业有了新发展.但是制皂工艺依然没有变,一直到了19世纪末才改进为开口蒸汽沸煮工艺,这种制皂工艺一直沿用至今。
约于1850年,人们开始往制皂所用的油脂中加入松香.由于油脂氢化法的出现,19世纪后期在制皂过程中使用的油脂里又加入了硬化油,同时,物理化学与胶体化学这些与制皂工艺有着密不可分的关系的学科,给肥皂的研究奠定了理论基础,使制皂工艺迅速发展。
在二十世纪中叶,由于洗涤剂制造工业的兴起侵占的肥皂工业的市场,影响了肥皂工业的发展，导致在很长一段时间内肥皂的产量急剧下降。
后来由于人们对环境安全日夜关心,而肥皂的各种组成极易降解,因此不会造成河流,湖泊,和水道的污染问题,制皂所用油脂也是可再生资源,再加上其生产工艺对环境并无危害,因而制皂工业的发展前景还是很可观的。
甘油分为人造甘油和天然甘油。合成甘油主要是用丙烯通过氯化或氧化来合成甘油。天然甘油则主要来源之一就是以油脂为工业原料制取脂肪酸及肥皂的过程中会产生大量的甘油，本设计就是描述如何提取制皂过程中所产生的副产品—甘油。
1.2甘油的应用前景
甘油，无毒、不易挥发、吸水性较好、粘度高、可与任意比例的水互相溶解因此，可以应用在很多工业上，开发价值高。可应用在各种工业，医药及日常生活中的用途上。
1.2.1 应用于医药工业
在药用方面甘油的用途同样很大，如：
(1)由于其吸湿性，在药品中加入部分甘油可防止药品干缩。
(2)赋予药丸及药片以吸湿性。
(3)甘油还可以代替酒精用于伤口消毒。
(4)由于甘油味甜且对人体无害，因此可以用于给药品增加甜味。
1.2.2 应用于食品工业
由于甘油味甜不仅无毒，在定量摄入下还可是一种理想的糖原由，因此甘油可作为食品工业的添加剂。
1.2.3 其他应用
甘油在纺织和印染工业、烟草工业、造纸工业、皮革工业、金属加工以及电工材料生产等方面也有用途。
1.3 甘油的性质
1.3.1 甘油的主要物理常数
纯甘油是一种无色、粘稠且微甜的有机液体。其主要的物理常数见表1
1.3.2 相对密度
在25℃下纯甘油的相对密度为1.26，且其相对密度与温度成反比。随着甘油在溶液中的含量不同，其水溶液的相对密度大小会在1与纯甘油相对密度之间变化利用甘油的这种性质，可以通过测量其相对密度来测量它的纯度，而且这种方法既方便又准确，现在的实验中在测量甘油的纯度时通常都采用这种方法。
1.3.3 粘度
甘油是一种高粘度的有机物，而且它的粘度还会随着其溶液中本身的含水量变化。其溶液中含水越多粘度越低。
1.3.4 折射率
甘油溶液的折射率也会随着其溶液中的含水量变化而变化。因为它的这种性质，在测量甘油的纯度时也可以通过测量它的折射率来测量纯度。但是由于可以影响光的折射率的因素过多，因此这种方法的误差较大。
目录
1引言 2
1.1甘油的生产材料及来源 2
1.2甘油的应用前景 3
1.3 甘油的性质 8
1.3 设计依据 6
1.3 设计地区自然条件 6
1.3 厂址选择 6
2.生产工艺流程选择及设计 7
2.1 原料废水的净化及其方法 7
2.2 净化甘油废水的蒸发浓缩 9
2.3 粗甘油精制 11
3.工艺流程说明 14
3.1 原料废水的化学净化处理流程 14
3.2 净化油废水的蒸发浓缩流程 15
3.3 粗甘油蒸馏、脱色精制流程 17
4 工艺计算 18
4.1 物料衡算 18
4.2热量衡算 21
5. 主要设备选型 31
5.1 真空蒸发器 31
5.2 真空蒸发辅助设备 32
5.3蒸发器的主要结构尺寸 33
5.3其他主要设备一览表 33
6.安全环保 36
6.1废渣的控制与利用 36
6.2安全生产 36
7.技术经济核算与项目管理 39
7．1 车间人员编制及工资计算 39
7．2 运行成本估算 39
总 结 41
致 谢 42
参 考 文 献 43
1引言
1.1甘油的生产材料及来源
肥皂是一种很古老的洗涤用品,自四千多年前就开始被人类发现并开始使用,然而肥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
皂真正走进人们的生活则是从18世纪开始。
在肥皂早期的制造工艺中采用的是直接煮法,那时制皂使用的碱是从植物灰中提取的碳酸钾.在生产过程中油脂发生水解反应,生成大量的脂肪酸，这正是生产肥皂的原料之一，脂肪酸与含有钠离子或钾离子的盐（一般是碳酸盐）。脂肪酸与其反应生成的脂肪酸盐就被称为肥皂。到了15世纪后,钠或钾的碱金属盐(主要为碳酸钾和碳酸钠)通过与Ca（OH）2反应生成NaOH和KOH然后这两种碱与中性油脂发生皂化反应来制造肥皂。由于皂化反应对反应条件要求不高，所以制造工业就有了发展的前提。到了18世纪后期,鲁布兰(Le Blane)制碱工业问世后,由于获得了大量的碳酸钠,所以制皂工业有了新发展.但是制皂工艺依然没有变,一直到了19世纪末才改进为开口蒸汽沸煮工艺,这种制皂工艺一直沿用至今。
约于1850年,人们开始往制皂所用的油脂中加入松香.由于油脂氢化法的出现,19世纪后期在制皂过程中使用的油脂里又加入了硬化油,同时,物理化学与胶体化学这些与制皂工艺有着密不可分的关系的学科,给肥皂的研究奠定了理论基础,使制皂工艺迅速发展。
在二十世纪中叶,由于洗涤剂制造工业的兴起侵占的肥皂工业的市场,影响了肥皂工业的发展，导致在很长一段时间内肥皂的产量急剧下降。
后来由于人们对环境安全日夜关心,而肥皂的各种组成极易降解,因此不会造成河流,湖泊,和水道的污染问题,制皂所用油脂也是可再生资源,再加上其生产工艺对环境并无危害,因而制皂工业的发展前景还是很可观的。
甘油分为人造甘油和天然甘油。合成甘油主要是用丙烯通过氯化或氧化来合成甘油。天然甘油则主要来源之一就是以油脂为工业原料制取脂肪酸及肥皂的过程中会产生大量的甘油，本设计就是描述如何提取制皂过程中所产生的副产品—甘油。
1.2甘油的应用前景
甘油，无毒、不易挥发、吸水性较好、粘度高、可与任意比例的水互相溶解因此，可以应用在很多工业上，开发价值高。可应用在各种工业，医药及日常生活中的用途上。
1.2.1 应用于医药工业
在药用方面甘油的用途同样很大，如：
(1)由于其吸湿性，在药品中加入部分甘油可防止药品干缩。
(2)赋予药丸及药片以吸湿性。
(3)甘油还可以代替酒精用于伤口消毒。
(4)由于甘油味甜且对人体无害，因此可以用于给药品增加甜味。
1.2.2 应用于食品工业
由于甘油味甜不仅无毒，在定量摄入下还可是一种理想的糖原由，因此甘油可作为食品工业的添加剂。
1.2.3 其他应用
甘油在纺织和印染工业、烟草工业、造纸工业、皮革工业、金属加工以及电工材料生产等方面也有用途。
1.3 甘油的性质
1.3.1 甘油的主要物理常数
纯甘油是一种无色、粘稠且微甜的有机液体。其主要的物理常数见表1
1.3.2 相对密度
在25℃下纯甘油的相对密度为1.26，且其相对密度与温度成反比。随着甘油在溶液中的含量不同，其水溶液的相对密度大小会在1与纯甘油相对密度之间变化利用甘油的这种性质，可以通过测量其相对密度来测量它的纯度，而且这种方法既方便又准确，现在的实验中在测量甘油的纯度时通常都采用这种方法。
1.3.3 粘度
甘油是一种高粘度的有机物，而且它的粘度还会随着其溶液中本身的含水量变化。其溶液中含水越多粘度越低。
1.3.4 折射率
甘油溶液的折射率也会随着其溶液中的含水量变化而变化。因为它的这种性质，在测量甘油的纯度时也可以通过测量它的折射率来测量纯度。但是由于可以影响光的折射率的因素过多，因此这种方法的误差较大。
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