目录
1. 概述 (4)
1.1 苯酐简述 (4)
1.2 苯酐的一般性状[2] (4)
1.3 苯酐的生产方法概述 (5)
1.3.1 萘法概况 (6)
1.3.2 邻法概况 (6)
1.3.1 邻法制苯酐几种工艺简介 (7)
1.3.3 国内工艺现状 (9)
2. 工艺流程 (9)
2.1原料名称及规格[4] (9)
2.2 反应原理 (9)
2.3 苯酐生产工艺催化剂 (10)
2.3.1 苯酐催化剂的选择 (10)
2.4 工艺流程简述[4] (11)
2.4.1 氧化部分 (11)
2.4.2 冷凝回收 (12)
2.4.3 尾气洗涤 (12)
2.4.4 预处理 (12)
2.4.5 结片包装 (13)
2.4.6 废液焚烧 (13)
2.5 工艺流程方块图 (14)
3. 物料衡算 (14)
3.1 反应器中氧化反应的物料衡算 (15)
3.1.1 氧化反应过程的衡算基准 (15)
3.1.2 氧化反应过程的物料衡算图 (15)
3.1.3 氧化反应过程的物料衡算： (15)
3.2 冷凝工段物料衡算 (19)
3.3 精馏工段物料衡算 (20)
3.3.1 物料衡算： (20)
3.3.2 轻组分塔物料衡算 (21)
4. 能量衡算 (22)
4.1 热量衡算方程式 (23)
4.1 反应过程的能量方框图 (23)
4.2 反应器能量横算过程 (23)
4.2.1 Q1和Q4的计算 (23)
4.2.2 过程Q3的计算 (24)
4.2.3 Q5的计算 (25)
4.2.4 Q2的计算 (25)
4.3 反应器能量衡算表 (25)
5. 精馏塔的工艺设计及选型 (26)
5.1 确定操作条件 (26)
5.2 基础数据整理 (26)
5.3 塔板数的确定 (29)
5.4 塔径的计算及板间距离的确定 (30)
5.4.1 精馏段 (30)
5.4.2 提馏段 (30)
5.5 塔高的计算 (31)
5.6 溢流堰长计算 (31)
5.7 塔体厚度的计算 (31)
5.8 塔设备计算结果列表 (32)
6. 苯酐生产装置其他主要设备选择 (33)
6.1 主要附件设备选择 (33)
6.2 反应器组设计 (34)
6.2.1 固定床列管反应器设计： (34)
6.2.2 熔盐循环泵： (34)
6.2.3 电加热器 (34)
6.2.4 熔盐冷却器 (34)
6.2.5 蒸汽过热器 (35)
6.2.6 邻二甲苯汽化器 (35)
6.2.7 熔盐调节阀 (35)
参考文献 (36)
1. 概述
1.1 苯酐简述
苯酐，邻苯二甲酸酐，简称苯酐，英文缩写PA（Phthalic anhydride），是一种重要的基本有机化工原料，被认为是十大有机化工原料之一。苯酐主要用于制造增塑剂、聚酯树脂和醇酸树脂，此外，还可用于生产涂料、医药、农药、糖精等。我国苯酐最主要的用途是生产邻苯二甲酸酯类增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、混合酯等，该类增塑剂大量用于聚氯乙烯塑料制品的加工；其次是用于生产醇酸树脂和氨基树脂涂料。苯酐还可以用于不饱和聚酯的生产，在染料工业中用以合成蒽醌，在颜料生产中合成酞青兰BS、酞菁蓝CT、酞菁蓝B等颜料；在医药工业中用于制备酚酞，在农药生产中用于亚胺磷等中间体的生产。常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。
1.2 苯酐的一般性状[2]
苯酐，常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，沸点以下易升华，有特殊轻微刺激性气味。分子式C8H4O3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。
（1）苯酐的物理常数如下：
分子式： C8H4O3 ；C6H4(CO)2O
分子量： 148.12 C A S 号： 85-44-9
沸点： 284.5℃（101KPa）
凝固点： 131.11℃ (干燥空气)
熔点： 130.5℃三相点： 131.00℃
自燃点： 584℃
密度：相对密度(水=1)：1.53；
相对密度(空气=1)：5.10
闪点： 151.7℃（开杯）
蒸汽压： 0.13 kPa/96.5℃
溶解性：不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚、苯等多数有机溶剂
熔融色度（色度号）≤ 100
热稳定色度（色度号）≤ 150
结晶点≥ 130.0℃
纯度≥ 99.5%
游离酸含量≤ 0.5%
稳定性：稳定
危险标记： 20(腐蚀品)
（2）苯酐的热力学常数
比热容： 0.4229 J/g.K (90K)
0.7637 J/g.K (200K)
1.0999 J/g.K (300K)
熔融热： 23.446 kJ/mol (131℃)
升华热： 88.76 kJ/mol (131℃)
燃烧热： 3264.9 kJ/mol (25℃气体)
3259.9 kJ/mol (25℃固体)
生成热： -373.6 kJ/mol (25℃气体)
-460.7 kJ/mol (25℃固体)
绝对熵： 179.6 kJ/(mol.℃) (25℃)
生成自由能： -332.6 kJ/mol (25℃)
溶解热： 43.96℃（在25℃水中）
水合常数： 0.607 (25℃)
临界常数：温度tc ,K: 810
压力pc ,Mpa: 4.61
密度ρc ,g/cm3:0.402
压缩因子Zc:0.26
1.3 苯酐的生产方法概述
目前，全球苯酐生产所采用的工艺路线有萘流化床氧化和萘/邻二甲苯固定床氧化，其中邻二甲苯固定床氧化技术约占世界总生产能力的90%以上。邻二甲苯固定床氧化技术占美国总生产能力的82%，西欧的86%和日本的58%。由于萘法生产方法受到原料、消耗、成本等方面的限制，所以该生产方法受到了影响，
萘流化床氧化工艺在国外已逐步淘汰，但是在我国的苯酐生产中仍占有一定比例。随着我国石化工业的稳步发展和苯酐装置的技术引进，目前我国较大规模的苯酐生产都采用邻苯氧化法。我国现有的苯酐生产厂，萘法约占18%，邻苯氧化法约占82%；苯酐总生产能力，萘法占13%-15%，邻法占85%-87%[3]。
1.3.1 萘法概况
萘法作为最早生产苯酐的方法，也是最早形成工业化生产的方法，其原料为焦油萘。空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管式冷却器，用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放，洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。我国在1953年开始萘法生产苯酐，当时是以萘为原料，固定床气相氧化法生产苯酐。1958年我国又开发了流化床工艺，并在此基础上建设了多套工业生产装置。在生产中工艺不断被改进，如投料方式发展为雾化进萘、气固分离采用国产高效耐磨旋风分离器等，这些改进不仅使产品的产量、质量大为提高，同时也大大降低了萘法的能耗。由于我国萘流化床法发展较快，到1988年大部分工厂仍在采用萘流化床法生产苯酐，当时萘法产量高达总产量的90%。随着我国石油工业的发展以及邻法技术的开发，萘法的劣势显露出来：原料焦油萘供应日趋紧张，价格不断上扬，单台反应器生产能力较低，这些都不可避免地造成了萘法的高能耗。由于萘法生产在降低能耗上没有再出现大的进展，在大量低价位邻法苯酐的冲击下，使萘法的利润空间越来越小，为了提高自身的经济效益，众多的萘法厂家开始进行工艺改造，转向邻法生产，到1999年萘法产量已不足10%，到了21世纪，萘法在我国已逐渐被淘汰掉。
1.3.2 邻法概况
随着苯酐产量的迅速增长，焦油萘越来越不能满足生产的需要，而随着石油工业的发展，又提供了大量廉价的邻二甲苯，扩大了苯酐的原料来源。过滤、净化后的空气经过压缩，预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应，反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度，熔盐所带出的反应热用于生产高压蒸气（高压蒸气可用于生产的其他环节也可用于发电）。反应器出来的气体经预冷器进入翅片管内通冷油的切换冷凝器，将苯酐凝结在翅片上，然后再定期通入热油将苯酐熔融下来，经热处理后送连续精馏系统除去低沸点和高涨点杂质，得到苯酐成品。从切换冷凝器出来的尾气经两段高效洗涤后排放至大气中。含有机酸浓度达30％的循环液送到顺酐回收装置或焚烧装置，也可回
收处1964年，美国在工业上首次采用邻二甲苯为原料气相氧化生产苯酐。由于石油邻二甲苯资源比较丰富，理论收率高（邻二甲苯制取苯酐理论收率为139.6wt%，萘为115.6wt%）。从20世纪60年代开始，生产苯酐的原料从萘转向邻二甲苯。随着催化剂研发的重大进展以及参加反应的空气和邻二甲苯比例的降低，再加上生产设备大型化的实现等一系列新技术的开发和应用，进一步加速了原料的转换进程。自80年代以来，世界各国相继开发了“70 g工艺”、“80 g 工艺”、“90 g工艺”，并正向着更高负荷的技术进军。我国在70年代开发并建成了以邻二甲苯为原料的“40 g工艺”固定床气相催化氧化法生产苯酐的工业装置，80年代又分别从德国引进两套4万t/a和一套2万t/a邻法苯酐生产装置。我国苯酐的生产逐渐转向了邻法，萘法则慢慢被淘汰。1992年国内苯酐生产能力达25.95万t，邻法占60%以上，1999年，生产能力近40万t，邻法已占90%以上，2003年，苯酐产能约为76.5万t，几乎全部为邻法产品，而且此时生产厂家也超过了四十多家，并不断有新的邻法装置建成、投产。近几年，各厂家也都在为提高自身产品的竞争力而不断地在节能降耗等方面改进、完善着自已的工艺，这就使得邻法工艺更加成熟，更加先进。
萘法与邻法之间的比较：
(a)原料供应随着石油工业的发展，提供了廉价的邻二甲苯，而其邻二甲苯的资源较为丰富，因此，从原料方面来讲，邻法较萘法优越。
(b)消耗方面邻法较萘法制苯酐理论收率高，邻法制苯酐理论收率为139.6%，而萘法则是115.6%，因此，邻法较萘法生产苯酐从消耗上讲，成本应该较低。
(c)单套反应系统生产能力从规模经济的角度，反应能力大意味着生产成本低。苯酐单套装置生产能力，美国平均位90kt/a，最大为118kt/a，均为邻法；德国邻法装置平均能力为85kt/a，英、法、意等国单套邻法装置能力也达到了80~90kt/a；日本邻法单套装置能力平均为60kt/a，最大90kt/a，萘法以30kt/a为主，由此可见邻法生产苯酐成本较低[4]。
1.3.1 邻法制苯酐几种工艺简介
邻二甲苯固定床气相氧化法主要有BASF,Vom-Heyden,ElfAtochem/日触和Alus-uisse Italia等几种典型的生产工艺。
(1) BASF工艺
此法系德国BASF公司开发的技术，最初为低温低空速法，1968年改为低温高空速法。BASF工艺于1976年工业化生产，总生产能力超过100万吨/年，BASF工艺的单台反应器最大生产能力为45kt/a；收率达109%；尾气回收5%顺
酐；整个过程无废水；从切换冷凝器中出来的废气回收顺酐后催化焚烧排空。经净化预热后的空气与气化的邻二甲苯混合进入列管式固定床反应器，在钒-钛环形催化剂表面进行反应，反应温度为360℃，空速为3000/h，反应热由熔盐导出。粗苯酐在微负压下采用高温或同时添加少量化学品除去某些杂质后送入精馏塔精制。
(2) Von-Heyden工艺
近年来各国新建的苯酐生产装置基本上都采用Von-Heyden工艺，至今世界上已有110套以上的装置采用此工艺，总生产能力为160万吨/年，单台反应器的最大生产能力为50kt/a；装置可以使用邻二甲苯也可以使用萘为原料，装置具有很大的原料灵活性；该工艺有三种V-Ti系催化剂，分别用于邻二甲苯、萘及两者的混合物，催化剂寿命大于3年，且不需要加SO2；进料比为80g邻苯/ m3 空气；顺酐收率为114%-115%，以萘为原料时为97%-99%。该工艺所采用的催化剂适用于邻二甲苯、萘以及邻二甲苯和萘的混合料，设计的催化剂负荷为邻二甲苯100g/ m3空气（标准态）；工艺中产生的废气，经水洗或焚烧排空，洗液可用于回收顺酐，生产1t苯酐可回收顺酐40-50kg，该工艺与BASF工艺相近。
(3) ElfAtochem /日触工艺
ElfAtochem公司于1970年开始开发低能耗工艺，1986年该公司决定采用日触公司寿命长、选择性高的苯酐催化剂，并与日触公司共同开发了ElfAtochem/日触工艺。该工艺的总生产能力约40万吨/年，单台反应器最大生产能力为
20kt/a，以邻二甲苯为原料，该工艺最多的特点是改变了尾气处理工艺和进料中氧浓度，开创了尾气循环工艺，将部分尾气循环到进料中，使进料中氧浓度由21%降到10%，进料邻二甲苯浓度增至83 g/m3；催化剂寿命3年；苯酐收率为128.9%；不参加循环的尾气通过催化焚烧回收热能；催化剂以钒为主，选用Ti、Nb、P、K、Cs、Na以及稀土元素等氧化物为助催化剂，以特制的碳化硅球为载体。该工艺与BASF工艺相似，工艺尾气全部催化焚烧处理，有机杂质含量低，无大气污染。
(4) Alusuisse Italia工艺
意大利的Alusuisse公司于1986年开发了Alusuisse Italia低空烃比工艺，该工艺特点是使用大型反应器，设备利用率高，提高了40%，空气对邻二甲苯的质量比由20:1减少到9.5:1，而原料气浓度可提高到邻二甲苯134g/m3空气（标准态），因而设备体积小，生产率高，并实现50%的粗苯酐以液态回收，以减少热熔冷凝器的换热面积。到1996年，世界各地共有11套装置采用该工艺，总生产能力为24.9万吨/年[5]。
(5) 主要生产工艺的技术经济比较
Von-Heyden工艺特点是低能耗，高负荷，生产能力大，催化剂活化时不必使用SO2。BASF工艺的技术特点是低反应温度和高空速，水洗回收副产品顺酐，生产费用低，无废水排出，采用蒸汽透平，输出中压空气。日触工艺的特点是低空烃比，操作安全性能好；负荷高，空气量相应减少，总能耗下降，因此该工艺具有投资较低，能耗少，成本低和无污染的优势。Alusuisse Italia工艺工艺的设备投资较少。
1.3.3 国内工艺现状
我国苯酐生产装置规模较大的为邻法，而且绝大部分引进装置，如金陵石化、齐鲁石化90年代投产的40kt/a苯酐装置是引进德国BASF的技术，哈石化引进的是德国Davy的技术，三者都是大型固定床的低能耗反应器，催化剂为60g工艺。目前，金陵石化公司的苯酐装置经过多年的技术改造，解决了装置技术薄弱环节，采用进料更高负荷催化剂，；哈石化的苯酐装置反应器的反应管有10320根，可装13t左右的催化剂；吉化40kt/a的苯酐装置引进的是意大利Alussuisse 工艺，反应器大而且苯酐进料浓度高，技术处于国内较先进的水平，而计划引进的金陵石化、锦化苯酐项目都引进德国技术，建设40kt/a的苯酐装置，因此我国的苯酐生产工艺与所引进的技术很接近，我国的苯酐生产工艺技术已经拥有国际较先进的水平。
2. 工艺流程
2.1原料名称及规格[4]
生产能力：年产4万吨邻苯二甲酸酐车间工艺设计
生产时间：8000h/年
产品流量：5000kg/h
产品纯度：≥99.9%
产品回收率：95%
主要原材料的规格及来源
邻二甲苯（96%），主要生产企业为一些国内大型石化企业。催化剂为
V2O5-TiO2系列负载型催化剂。
设计阶段：初步设计
2.2 反应原理
邻二甲苯和空气的气态混合物在满足催化剂活性的合理温度条件下，在催化
剂表面发生主反应生成苯酐，副反应生成顺酐、苯甲酸、柠糠酐和苯酞等副产物。部分过氧化生成CO2和CO。
用于邻二甲苯部分氧化的催化剂是V-Ti系表面涂层催化剂。载体是瓷环。催化剂的活性和选择性、反应控制温度、邻二甲苯纯度、空间速度，对于邻二甲苯部分氧化生成苯酐的产率具有决定性的影响。
以邻二甲苯为原料气相催化氧化法制取苯酐的反应历程包括一系列平行和串联反应。主要反应式如下[11]：
主反应：
主要副反应：
2.3 苯酐生产工艺催化剂
2.3.1 苯酐催化剂的选择
自50年代起，相继开发出多种形式的邻二甲苯氧化用催化剂，其中最成功的工业应用最广泛的是以V2O5-TiO2为主要活性组分的高负荷催化剂[10]。当今世界苯酐生产技术的进展主要体现在高收率、高选择性、高负荷催化剂的开发和现有生产工艺的改进上。例如BASF开发了多种牌号的催化剂（04-28、29、32、40、66 等），从BASF在华公开CN1795049 专利透露的苯酐生产用催化剂看，采用的是活性逐渐增加的3层以上催化体系。通常最上部催化剂区的床长度为80-160cm，其催化剂比表面积为5-30m2/g；中部催化剂区的床长度50-160cm，
其催化剂比表面积为10-40 m2/g；最下部催化剂区的床长度为40-90 cm,其催化剂比表面积为15-50 m2/g。活性低的催化剂比表面积小，而且负载活性组分量也少，其中以重量计，V2O5为6％-11％，Sb2O3为0％-3％，碱金属为0.1％-1％；活性高的催化剂V2O5为5％-15％，Sb2O3为0％-3％，碱金属为0.0％-0.4％，还有0％-0.4％的磷[7]。
目前国内知名的增塑剂及苯酐企业已经成功应用了04-28、04-66、
R-HYHL-IV等BASF系列催化剂产品，几种催化剂性能、特点、优劣各有千秋，但是他们的主要成份都是V2O5-TiO2，并且催化剂载体都是瓷环[8]。
2.4 工艺流程简述[4]
苯酐生产工艺系统包括氧化反应部分、冷凝水洗部分、苯酐精制部分。
2.4.1 氧化部分
邻二甲苯通过换热器预热，经净化换热器加热后在汽化器内混合均匀并完全雾化，进入反应器反应。反应器内埋填化热列管，用熔盐循环移去反应热，热的熔盐产生高压蒸汽。邻二甲苯部分氧化生成苯酐所必需的工艺空气由空气鼓风机压缩供给。工艺空气经过空气过滤器除去其中的灰尘等，这些灰尘可能降低催化剂的活性。通过过滤器后，纯净的空气经过入口侧的进气消音器被鼓风机压缩至0.055 MpaG。空气鼓风机是单级电动离心式压缩机。通过出气消音器的压缩空气进入空气预热器。被加热空气的出口温度大约为185℃。工艺空气通过空气预热器进入邻二甲苯气化器。
来源于邻二甲苯罐的邻二甲苯通过邻二甲苯泵输送到汽化器，在进入汽化器前邻二甲苯先后通过邻二甲苯过滤器和邻二甲苯加热器，在进入气化器前邻二甲苯先后通过邻二甲苯过滤器和邻二甲苯加热器。位于邻二甲苯管线上的邻二甲苯过滤器是一种双切换过滤器，这样邻二甲苯中的颗粒将被完全过滤出。通过邻二甲苯预热器将邻二甲苯加热到145℃，壳侧的加热蒸汽为0.6MpaG饱和蒸汽。上述工艺物料和工艺空气分别进入邻二甲苯气化器。邻二甲苯的流量根据空气流量调节，空气量在压力补偿下指示，装置邻二甲苯负荷为80g。
在汽化器中，邻二甲苯通过喷嘴注入并与工艺空气完全混合直接进入苯酐反应器中，反应混合物从上到下流经反应器。在气相中，邻二甲苯在V-Ti催化剂的表面被选择性氧化反应生成苯酐。该反应式强放热反应。部分反应热将反应温度加热到370℃，大部分反应热经循环的熔盐移出。
苯酐反应器为列管式反应器，在反应器壳侧的传热介质为熔盐。熔盐通过熔盐泵进行循环，流经反应器同时吸收反应放出的热量。部分循环的熔盐从盐浴流经外部的熔盐冷却器，熔盐冷却器有序流动以维持盐浴温度的恒定。电加热器
在开车时给盐浴提供热量并在停车期间保持足够的盐浴温度。反应器盐浴的温度，是由熔盐控制阀调节通过熔盐冷却器的循环流量来控制的，熔盐冷却器锅炉给水的量通过液位来进行控制。带外部加热的熔盐槽主要用于熔盐的初次装填和反应器熔盐的排放。
2.4.2 冷凝回收
热的生成气体离开反应器后在气体冷却器中被冷却到165-175℃，然后进入苯酐切换冷凝器凝固成反应产物。反应气进入切换冷凝器，其中四台切换冷凝器中的三台通入反应气体进行凝华，另一台处于热熔或再冷却，并且根据固定的周期切换操作。
在切换冷凝器凝华阶段，通过冷油冷却器冷却的导热油被通入切换冷凝器的翅片管。苯酐凝华在翅片管的外表面。循环的导热油的供给温度合理选择，以保证出切换冷凝器的气体温度大约为60℃。当苯酐凝华结束后，通过热油加热器加热的热油被通入切换冷凝器的翅片管。粗苯酐被热熔，收集在切换冷凝器底部然后流入粗苯酐贮罐中。粗苯酐通过粗苯酐送料泵进入苯酐精制单元。导热油流经两个循环回路，这两个循环回路的油贮存罐分别是冷油罐和热油罐，且两贮罐相互连通。冷油通过冷油泵经冷油冷却器再流经切换冷凝器回到冷油罐。通过冷油冷却器的冷油温度约为54℃。热油通过热油泵经热油加热器再流经切换冷凝器后回到热油罐。通过热油加热器的热油温度约为180℃。热熔后，切换冷凝器被冷油冷却然后准备下一次苯酐凝华捕集。在开始下一次凝华捕集之前，切换冷凝器需要大约40分钟冷却。
2.4.3 尾气洗涤
从切换冷凝器排除的尾气和精馏蒸汽喷射器过来的废气一起进入尾气洗涤塔，在洗涤塔中尾气中的有机物通过洗涤水循环泵，经过三级洗涤后被除去，经洗涤后的尾气直接向高空排入大气。废气中被除去的主要有机物是顺酐。三级洗涤回路中顺酐的质量浓度分别为2%，6%和17%(最大25%)。洗涤塔的补充水通过液位控制系统补充到洗涤塔内。酸水被临时贮存在酸水贮罐中，然后通过酸水输送泵送至废液焚烧炉。酸水正常的输送量为1.5m3/h。
2.4.4 预处理
粗苯酐输送到热处理单元，在第一处理段，粗苯酐加热器将粗苯酐从160℃加热到250℃进行热处理。在催化剂使用的末期，有必要将粗苯酐加热到280℃进行热处理。粗苯酐加热器的加热介质为导热油。导热油通过热油炉的循环泵进行循环，热油的温度大约为300℃。
粗苯酐从苯酐缓冲罐通过重力流入第一处理槽，最终溢流到第二处理槽。碳
酸钠溶液通过计量泵从碳酸钠溶解槽注入第一处理槽，醛类和其它重组分转化为树脂以便于精馏分离。同时水蒸气、顺酐和其他低沸点物质也从粗苯酐中抽取出。通过重力流入第一处理段，粗苯酐加热器将粗苯酐从160℃加热到250℃进行热处理，最终流入第二处理槽。水蒸气、顺酐和其他低沸点物质从粗苯酐中抽取出。
热处理的真空度通过喷射泵来实现，真空度大约为-0.02MpaG。热处理的停留时间大约为18h。被加热的气相产品在苯酐冷凝器中部分冷凝，然后回到第一处理槽。不凝气被喷射泵吸收，然后送到尾气洗涤塔前的工艺气体进口管线。2.4.5 结片包装
该工段根据用户需要经结片机结片后再由包装机包装成成品。从结片机给料泵来的液体苯酐产品，经结片机结成片状的固体苯酐，再经称量包装机包装后通过皮带输送机送至产品临时堆放仓库待售。结片机为一个经抛光的并可以调转数的不锈钢滚筒，其内部通冷却水，滚筒下部的一部分侵入苯酐料盘内，转动的滚筒在苯酐料盘沾上一层苯酐，经冷却变为一层结片。滚筒一侧装有一把固定的与滚筒同长度的刮刀，当滚筒上的苯酐结片转至刮刀处时，被刮刀将结片刮下，落入结片机下方的排放空中，经滑槽进入半自动包装码垛机，码完的货垛由非防爆内燃机叉车送入成品库待销。
2.4.6 废液焚烧
废液焚烧装置主要是处理来自尾气洗涤塔产生的顺酸废水。由于废水中的有机组分含量相对比较少，废水的热值低，本身不能进行燃烧，所以采用天然气作为主要燃料进行燃烧，将废水喷入焚烧炉中，由过热蒸汽进行雾化。在焚烧炉中，废液所含的有机物在高温下全部分解成CO2和H2O。
2.5 工艺流程方块图
图2-1 工艺流程方块图
3. 物料衡算
物料衡算的准则就是质量守恒定律，即“进入一个系统的全部物料必等于离开这个系统的全部物料，再加上过程损失量和在系统中积累量”。依据质量守恒定律，对研究系统作物料衡算，可由下式表示[13]：
∑G进=∑G出+∑G损+∑G积
其中式中：∑G进——输入物料量总和；
∑G出——输出物料量总和；
∑G损——总的物料损失量；
∑G积——系统中的积累量。
根据设计任务，苯酐生产能力为40000吨/年，产品纯度达到99.9wt%
按照8000小时开工计算，每小时的生产能力：40000×1000×99.9%/8000= 4995kg/h
3.1 反应器中氧化反应的物料衡算
3.1.1 氧化反应过程的衡算基准
本次设计以每小时生产4995 kg 为基准，进料量4700 kg/h ，转化率99.9%；生成苯酐的选择性约为0.8；空气与邻二甲苯进料比为9.5:1；主要副产品为苯酞、顺酐、苯甲酸、柠槺酐、二氧化碳、一氧化碳等。 3.1.2 氧化反应过程的物料衡算图
画出衡算方框图，标出有关计算目标，然后进行计算：
图3-1 反应过程物料衡算图 3.1.3 氧化反应过程的物料衡算：
邻二甲苯与空气催化氧化的主反应式：
106 32 148 18 x 3y 4995 z 所以主反应中：
(1)邻二甲苯消耗量：
4995
148
x 106= x = 3577.5 kg/h 氧气消耗量：
4995
148
y 332=? y = 3240 kg/h 水的生成量：
4995
148
z 318=? z = 1822.5 kg/h （2） 邻二甲苯转化率为99.9%，且邻二甲苯的进气量为4700kg/h ，所以： 邻二甲苯生产苯酐的选择性为：3577.5/4700/99.9%=76.27%。 （3）设计进料空邻比为9.5:1，所以空气进料量计算：
5
.91
w 4700= w 空 = 44650 kg/h 空气中 O 2所占的比例为21%，所以工艺空气中氧气的进料量： w 氧 = 44650×21% = 9376.5kg/h 。
进而得出空气中不参与反应的惰性气体（主要为氮气）总的进料量： w 惰 = 44650-9376.5 = 35273.5kg/h
通过对苯酐反应原理的了解，在反应器中，苯酐与空气接触还发生一系列的副反应，由上面计算可知，邻二甲苯氧化部分除了生成苯酐，还约有23.7%发生了副反应。本次设计对副反应只考虑占总比例较大部分反应。根据工厂实际经验在该温度段所得数据，具体给出邻二甲苯对各副产物的转化率如下表：
表3-1 副反应转化率
根据上表给出数据，对各副反应进行计算：
（1）CH 3C 6H 4CH 3+7.5O 2→C 4H 2O 3（顺酐）+4CO 2+4H 2O 106
%
.9994700%8.1998w ???=
顺酐
= 398.0956 kg/h 10699.9%
47009.18%44w 2CO 1???=
= 714.9472 kg/h 106
99.9%
47009.18%418w O H 12????=
= 292.4784 kg/h
106
99.9%
47009.18%7.532w 2O 1????=
= 974.9280 kg/h
（2）CH 3C 6H 4CH 3+3O 2→C 6H 5COOH （苯甲酸）+CO 2+2H 2O 106
%
.9994700%32.5122w ???=
苯甲酸
= 287.2124 kg/h 106
%
9.994700%32.544w 22CO ???=
= 103.5826 kg/h
10699.9%47005.32%218w O H 22????=
= 84.7512 kg/h 106
%
.9994700%2.35332w 22O ????=
= 226.0032 kg/h
（3）CH 3C 6H 4CH 3+2O 2→C 8H 6O 2（苯酞）+2H 2O 106%
.9994700%1.32134w ???=
苯酞
= 136.9748 kg/h 106
99.9%
47002.31%218w O H 32????=
= 36.7992 kg/h
106
99.9%
47002.31%232w 2O 3????=
= 65.4208 kg/h
（4）CH 3C 6H 4CH 3+4.5O 2→C 5H 5O 3（柠槺酐）+3CO+3H 2O 106
%
9 .994700%2.61113w ???=
柠槺酐
= 81.0097 kg/h
10699.9%47001.62%328w CO 1????=
= 60.2196 kg/h 106
99.9%
47001.62%318w O H 42????=
= 38.7126 kg/h 106
99.9%
47001.62%4.532w 2O 4????=
= 103.2286 kg/h
（5）CH 3C 6H 4CH 3+6.5O 2→8CO+5H 2O 106
99.9%
47001.47%828w CO 2????=
= 145.4095 kg/h
10699.9%47001.5%518w O H 52????=
= 58.5440 kg/h 106
99.9%
47001.5%6.532w 2O 5????=
= 135.3017 kg/h
（6）CH 3C 6H 4CH 3+10.5O 2→8CO 2+5H 2O 106
%
999.47003.83%844w 2CO 3????=
= 596.5735 kg/h 106
99.9%
47003.83%518w O H 62????=
= 152.5330 kg/h 106
99.9%
47003.83%10.532w 2O 6????=
= 569.4565 kg/h
综合以上计算数据，可以得出： 反应器中氧气总的消耗量：
22222226O O 5O 4O 3O 2O 1O w w w w w w 3240w ++++++=
= 5314.3383 kg/h,
所以剩余气体中氧气含量： 2
O w 剩= 9376.5-5314.3383
= 4062.1612 kg/h 。 反应器内所有反应产生的水的含量：
w H 2O = 1822.5+w 1H 2O +w 2H 2O +w 3H 2O +w 4H 2O +w 5H 2O +w 6H 2O
= 2486.3184 kg/h
反应器内产生的CO：
w CO = w1CO+w2CO
= 205.9291 kg/h
反应器内产生的CO2：
w CO2 = w1CO2+w2CO2+w3CO2
= 1415.1033 kg/h
3.2 冷凝工段物料衡算
画出物料方框图：
图3-2 冷凝工段物料衡算图
反应生成气体经冷凝器冷却到165-175℃后，再经预冷凝来到切换冷凝器，水冷凝成液体排出，含有杂质的粗苯酐冷凝在冷凝器的翅片管内，准备进入精馏工段，不凝有机气体进入尾气洗涤装置，经过三级洗涤，尾气中顺酐大部分被吸收，剩余尾气直接排放出去，根据工厂实际生产经验及文献资料给出物料平衡表格如下图：
表3-3 冷凝工段物料衡算表
3.3 精馏工段物料衡算
3.3.1 物料衡算：
由于粗苯酐中所含的蒽醌及其同系物等重组分含量极少，在反应工段中没有对其进行物料的计算，且沸点与苯酐相差很大，极易除去，对产品影响不大，而且粗苯酐中的杂质经过轻组分塔精馏后基本除去，能达到设计要求。所以本次设计对苯酐精馏工段中的重组分塔只作介绍，不作计算。进而在本章中对苯酐精馏工段进行物料衡算时，可以近似认为从轻组分塔塔底提取的苯酐熔液即为产品苯酐（即物流3）。同样的，在本次设计中对精馏塔的设计计算章节也只考虑其中的轻组分塔。
S B R工艺设计说明书内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
前言随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。 第一章绪论 、本次课程设计应达到的目的： 本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节，掌握水处理工艺选择和工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制，掌握设计说明书的写作规范。通过课程设计使学生具备初步的独立设计能力，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，训练设计与制图的基本技能。 、本课程设计课题任务的内容和要求： 某城镇污水处理厂设计日平均水量为20000d m/3，进水水质如下： ⑴、污水处理要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。 ⑵、生化部分采用SBR工艺。
⑶、来水管底标高.受纳水体位于厂区南侧150m。50年一遇最高水位。 ⑷、厂区地势平坦，地坪标高。厂址周围工程地质良好，适合修建城市污水处理厂。 ⑸、所在地区平均气压柱，年平均气温℃，常年主导风向为东南风。 具体设计要求： ⑴、计算和确定设计流量，污水处理的要求和程度。 ⑵、污水处理工艺流程选择（简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可） ⑶、对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸，主要设备的选取。 ⑷、水力计算，平面布置设计，高程布置设计。 第二章 SBR工艺流程方案的选择 、SBR工艺主要特点及国内外使用情况： SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，无污泥回流系统。经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。处理后的污泥经机械脱水后用作肥料。
北华航天工业学院 机械制造技术基础课程设计说明书 题目：拨叉零件的机械加工工艺设计及专用夹具设计 学生姓名: ******* 学号：************ 班级： ****** 系别： *********** 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： *************8 成绩：
目录 （一）机械加工工艺设计 1.拨叉零件的工艺分析及生产类型的确定 (1) 1.1拨叉零件的作用 (1) 1.2 拨叉零件的技术要求 (1) 1.3 拨叉零件的生产类型 (1) 2 确定毛坯，绘制毛坯简图 (1) 2.1确定毛坯生产类型 (1) 2.2继续加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1) 2.3绘制拨叉铸造毛坯见图 (2) 3、拟定拨叉工艺路线 (2) 3.1定位基准的选择 (2) 3.1.1粗基准的选择 (2) 3.1.2精基准的选择 (2) 3.2 、表面加工方法的确定 (3) 3.3、加工阶段的划分 (3) 3.4、工序的集中与分散 (3) 3.5、工序顺序的安排 (3) 3.6 、工艺路线确定 (4) 4、机床设备及工艺装备的选用 (4) 4.1 、机床设备选用 (4) 4.2 工艺装备的选用 (4) 5、机械加工余量，工序尺寸及公差的确定 (4) 6、切削用量、时间定额的计算 (6) 6.1.工序三：粗-精铣左端面 (6) 6.1.1粗铣左端面至81mm (6) 6.1.2 精铣左端面至80mm，表面粗糙度Ra=3.2um (7) 6.2工序四：钻-扩φ22H12孔 (8) 6.2.1钻φ20孔 (8) 6.2.2扩孔Φ22H12 (10) 6.3工序五：拉内花键孔 (11) 6.4工序六：粗-精铣底槽内侧面和底面 (11) 6.4.1粗铣底槽 (11) 6.4.2精铣底槽 (12)
《化工工艺设计》课程设计说明书 乙烯制取环氧乙烷生产工艺设计 姓 名： 学科、 专业： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 苏州科技学院 Suzhou University of Science and Technology 注：题目，居中，字体：华文细黑，加黑，字号：二号，行距：多倍行距1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。 注：宋体，小三 注：居中，宋体， 小一号，加黑。
注：标题“目录”，字体：黑体，字号： 小三。章、节标题和页码，字体：宋体， 字号：小四。 目录 1 总论 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 设计产品的性能、用途及市场需求 (1) 1.3 设计任务 (1) 2 设计方案简介............................................................................ 错误！未定义书签。 2.1 生产工艺的选择............................................................. 错误！未定义书签。 2.1.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.1.2 XXXX (1) 2.2 原料及催化剂的选择 (2) 2.2.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.2.2 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.3 物料衡算......................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.1 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.2 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.4 热量衡算 (2) 2.4.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.2 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.3 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.4 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 3 生产流程简述............................................................................ 错误！未定义书签。 3.1 环氧乙烷反应系统的工艺流程............................ 错误！未定义书签。 3.1.1 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.2 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.3 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.2 二氧化碳脱除系统的工艺流程............................ 错误！未定义书签。 3.2.1 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 3.3 XXX ................................................................................ 错误！未定义书签。 3.4 XXX ................................................................................ 错误！未定义书签。 4 主要设备.................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1 XXXX ............................................................................. 错误！未定义书签。
湘潭医卫职业技术学院 课 程 设 计 班级： 姓名： 指导教师：刘中华 年月日
课程设计 项目说明书 设计题目：******批量生产机械加工工艺设计专业：*********** 班级：******* 学号：******* 设计者：****** 指导教师：刘中华 完成时间：****** 湘潭医卫职业技术学院医电学院
目录 前言 一、零件的分析 (5) 1、零件的作用 (5) 2、零件的工艺分析 (5) 二、工艺分析 (6) 1、确定生产类型 (6) 2、选择毛坯制造形式 (6) 3、选择定位基准 (6) 4、零件表面加工方法选择 (7) 5、制造工艺路线 (8) 6、确定机械加工余量与毛坯尺寸 (8) 7、加工设备与工艺装备的选择 (10) 8、确定切削用量及基本工时 (11) 总结 参考文献 致谢
前言 本次课程设计是进给箱齿轮轴的设计，这是机械制造工程这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。
设计题目：进给箱齿轮轴零件的机械加工工艺规程 零件的分析 1.零件的作用 题目给定的零件是进给箱齿轮轴，其主要作用是支撑传动零部件，实现回转运动，并传递扭矩和动力，以及承受一定的载荷。齿轮轴零件是将齿轮部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械零件。齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴Φ26圆柱面处有圆弧形的键槽和圆孔，主要是通过键和其他部件相连。轴的左端部位为齿轮部分，主要传递运动和动力。 2.零件的工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构简单，属于阶梯轴类零件，由圆柱面、轴肩、键槽、齿轮等不同形式的几何表面及几何实体组成。其主要加工的表面有以齿轮轴左右端面为中心的Φ60、Φ45、Φ30、Φ29、Φ26、Φ24的外圆柱面，以Φ26的外圆柱面和左右台阶面为中心的加工30×8×4的键槽、Φ8的孔，左右两端的端面，以及齿轮轴左端的齿轮加工。其多数表面的尺寸精度等级在7～11之间，表面粗糙度值为1.6μm～12.5μm，齿轮的精度等级为8。其中位置要求较严格的,主要是保证加工Φ60的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.25范围内,以及保证Φ30的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.02范围内。 通过分析，该零件布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。经过对以上加工表面的分析，对于这几组加工表面而言，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，并且保证它们的位置精度。
总装二车间工艺设计说明书一、设计依据 2001年7月8日公司新车型专题会议。 二、车间任务和生产纲领 1、车间任务 各种总成及合件的分装、发送、车身内、外饰及底盘的装配和检测，补漆和返工等工作。 2、生产纲领 年生产24万辆整车（其中S11车8万辆，T11车3万辆，B11车5万辆， MPV 2万辆，B21车3万辆。），采用二班制，按每年251个工作日计算。 3、生产性质 本车间属于大批量、流水线生产。 4、产品特点： 4.1、S11车： （1）、外形尺寸：L×W×H=3500×1495×1485（单位：mm）；（2）、轴距： L=2340mm； （3）、轮距（前/后）： 1315/1280mm； （4）、整备质量： 778Kg。 4.2、T11车： （1）、外形尺寸：L×W×H=4265×1765×1670（单位：mm）；
（2）、轴距： L=2510mm； （3）、轮距（前/后）： 1505/1495mm； （4）、整备质量： 1425Kg。 4.3、B11车： （1）、外形尺寸：L×W×H=4770×1815×1440（单位：mm）；（2）、轴距： L=2700mm； （3）、轮距（前/后）： 1550/1535mm； （4）、整备质量： 1450Kg。 4.4、MPV： 各参数暂未定。 4.5、B21车： （1）、外形尺寸：L×W×H=4670×1780×1435（单位：mm）；（2）、轴距： L=2670mm； （3）、轮距（前/后）： 1515/1500mm； （4）、整备质量： 1350Kg。 5、生产协作 本车间装配用油漆车身通过悬挂式输送机从涂装二车间及涂装三车间输送过来，发动机由发动机厂用叉车运输过来，其他外协作件均由外协厂家提供。 三、工作制度和年时基数 1、采用二班制，每班工作8小时，全年按251个工作日计算，工作负荷
说明书目录第一章总论 第一节设计依据和范围 第二节设计原则 第三节建筑规模和产品方案 第四节项目进度建议 第五节主要原辅料供应情况 第六节厂址概述 第七节公用工程和辅助工程 第二章总平面布置及运输 第一节总平面布置 第二节工厂运输 第三章劳动定员 第四章车间工艺 第一节工艺流程及相关工艺参数 第二节物料衡算 第三节车间设备选型配套明细表 第五章管道设计 第一节管道计算与选用 第二节管道附件与选用 第三节管路布置 第六章项目经济分析 第一节产品成本与售价 第二节经济效益 第三节投资回收期
第一章总论 第一节设计依据和范围 一、设计依据 设计依据食品工厂建设的国家标准，拟建工厂所在地理位置、地势环境、水源充足、原料来源，交通运输、消费市场等进行设计。工厂的设计符合经济建设的总原则、长远规划和地区发展，符合各行业开发发展政策，同时也符合本行业的法规政策。 二、建筑制图标准 建筑制图标准符合中华人民共和国建设部颁布的 《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001-2001、 《总图制图标准》GB/T 50103-2001、 《建筑制图标准》GB/T 50104-2001、 《建筑结构制图标准》GB/T 50105-2001、 《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001 《暖通空调制图标准》GB/T 50114 《建筑中水设计规范》GB50336—2002 三、生产用水 工厂应有足够的生产用水，水压和水温均应满足生产需要;水质应符合GB5749的规定。如需配备贮水设施，应有防污染措施，并定期清洗、消毒。 非饮用水不与产品接触的冷却用水、制冷用水、消防用水、蒸汽用水等必须用单独管道输送，不得与生产(饮用)用水系统交叉连接，或倒吸入生产用水系统中。这些管道应有明显的颜色区别。 蒸汽用水直接或间接用于加工产品的蒸汽用水，不得含有影响人体健康或污染产品的物质。 四．厂区道路 厂区路面应坚硬(如混凝土或沥青路面)无积水。停车场及其他场地的地面为混凝土。其他地带应绿化，应有良好的排水系统。
第一章塑件分析 1.1塑件结构分析 图1-1 塑件结构图 此制品是消声器上盖，现实生活中经常看到用到，是一个非常实际的产品。且生产纲领为：中批量生产，所以我们采用注射模具注射成型。 1.2 成型工艺性分析[1] 塑件材料为尼龙，因塑件用在空压机内，表面无光洁度要求。具有良好的力学性能，其抗冲击强度比一般的塑料有显著的提高，具有良好的消音效果和自润滑性能。密度1.15 g/cm3, 成型收缩率：0.4～0.7%，平均收缩率为0.55%。 第二章确定模具结构
2.1模具结构的确定 塑料模具的种类很多，大体上分为：二板模，三板模，热流道模。 二板模缺点是浇口痕迹明显，产生相应的流道废料，不适合高效生产。本模具选择二板模其优点是二板模结构简单，制作容易，成本低，成型周期短。 支撑板 分型面 定模侧 动模侧 图2.1 典型的二板模结构 模架为非标准件 定模座板： 400*200*25mm 定模板： 315*200*40mm 动模板： 315*200*32mm 支承板： 315*200*25mm 推秆固定板：205*200*15mm 推板： 205*200*20mm 模脚： 50*200*60mm 动模座板 400*200*25mm 2.2确定型腔数目 2.2.1塑件体积的计算 a. 塑件体积的计算 体积为：
V a = S a ×L a =(37×35-8×25)×10-(33×36-10.5×25) ×8 =12.60cm 3 b.计算塑件的重量 根据《塑料模具设计手册》查得密度ρ取1.12g/cm 3 所以，塑件单件的重量为：m=ρV ＝12.60?1.12 ＝14.11g 浇注系统的体积为：主流道+分流道+浇口=（6280+376.8*2+12*2）/1000 ≈7.05 cm 3 粗略计算浇注系统的重量：7.05*1.12=7.90g ≈8.0g(含有冷料穴料重) 总重量：14.11*2+8.0=36.22g 2.2.2 模具型腔数目的确定 模具型腔的数目决定了塑件的生产效率和模具的成本，确定模具型腔的方法也有许多种，大多数公司采用“按经济性确定型腔的数目”。根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料的费用，仅考虑模具费用和成型加工费，则模具费用为 21C nC Xm += 式中Xm ——模具费用，元； 1C ——每一个型腔的模具费用，元 2C ——与型腔数无关的费用，元。 成型加工费用为 n Y N X t j 60= 式中j X ——成型加工费用，元 N ——需要生产塑件的总数； t Y ——每小时注射成型的加工费，元/h ；n ——成型周期，min 。 总的成型加工费用为n Y N C nC X X X t j m 6021++=+= 为了使成型加工费用最小，令 0=dn dX ，则 n=2 上式为按经济性确定型腔数目为2。考虑到模具成型零件和抽芯结构的设计，模具
阀体零件机械制造工艺学课程设计说 明书
机电及自动化学院 《机械制造工艺学》课程设计说明书 设计题目：阀体零件工艺方案设计 姓名： 学号： 班级：机电（1）班 届别： 指导教师 年 7月 目录(共12页) 一、零件的分析 (1) （一）零件的作用 (1)
（二）零件的工艺分析 (1) 二确定生产类型 (1) 三确定毛坯 (1) 四工艺规程设计 (2) （一）选择定位基准： (2) （二）制定工艺路线 (3) （三）选择加工设备和工艺设备 (8) （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) （五）确定切削用量及时间定额 (9) 五余量表格 (10) 参考资料：《机械制造工艺设计手册》 《机械制造工艺学》 《机械加工余量手册》 《热加工工艺基础》 《金属工艺学实习教材》 《互换性与测量技术》
《机械制图》 一、零件的分析 （三）零件的作用 阀体，泵体等均属于箱体类零件。其主要作用是用于支承，包容，保护运动零件或其它零件。 本题目的阀体是球阀中的主体零件，它容纳阀芯，密封圈，阀杆，填料压紧套等零件。它的大致形状类似于三通管，左端方形凸缘上有直径为50，公差等级为11级的孔与阀盖配合，右端外螺纹作用连接管道，上部直径18H11孔与阀杆配合，从而起到调节流量的作用。 （四）零件的工艺分析 经过查找手册和热加工工艺基础课本，中碳铸钢ZG230-450具有良好的性能，适用于受力不大，要求韧性的零件制造，例如轴承盖，阀体等，因此零件材料选ZG230. 1：根据零件图分析，为了便于铸造，毛胚只铸造出水平方向的孔，竖直方向的孔用钻床加工，为了铸造效率，选择用金属型铸造。 2：因为水平方向的孔很多，且在同一中心线上，因此在加工时用水平方向的外圆做粗基准进行加工，则能够保证所有的孔同轴。
课程：给水课程设计 某自来水厂工艺设计说明书 组别：第四组 组员：彪艳霞、沈晓慧、施谊琴、杨佳莉 赵文洁、陈艳丹、倪晶晶、赵维诘 钱嘉骋、张旭 指导老师：刘洪波 专业：环境工程 学院：环境与建筑学院
某自来水厂工艺设计说明书 第一章概述 1.1设计任务及要求 《给水处理》是一门实践性很强的课程,是学生毕业后经常能用到的专业核心课程之一。为了使学生更好地掌握其基本理论、熟悉和掌握给水厂（自来水厂）设计的原则、步骤与方法，独立完成相关工艺选择、主要构建筑物设计计算、设备选型，从而培养学生运用所学理论和技术知识，综合分析及解决实际工程设计问题的初步能力，使学生在设计计算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高，开展此课程设计。 本课程设计的重点在于： 1. 给水处理厂处理工艺流程的选择与工艺设计； 2. 给水处理常规构筑物如絮凝池、沉淀池、过滤池、清水池、二级泵房、加氯间等构建筑物的工艺计算； 3. 合理优化布置处理厂的平面与高程。 1.2基本资料 1.2.1水厂规模与基本情况 水厂1：某市地处长江下游（东部地区），属亚热带季风气候，四季分明，日照充分，雨量充沛。气候温和湿润，年平均气温15.7 ℃。春（4月-5月）、秋（10月-11月）较短，冬（12月-次年3月）、夏（6月-9月）较长。有春雨、梅雨、秋雨三个雨期，年平均气温20℃，最冷月平均温度3℃，最热月平均温度35℃，最高温度39℃，最低温度1℃。年平均降雨量1325mm，80%以上的降雨发生在6月至10月的五个月中，多年平均最大时降雨量为59.45mm，最大日降雨量为156.2mm，常年最大风速为2.9m/s，主导风向为西南风。该市水源主要为地表水，拟建一给水厂，以地表水为水源。 （1）水厂近期净产水量为:15万m3/d。 （2）水源水质资料：
机械制造学课程设计说明书 题目名称 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 机械与电子工程系 二○一四年月日
目录 一、任务书--------------- -------3 二、指导教师评阅表----------------------4 三、序言-------------------------------------------------------------------------------------------3 四、零件的分析-----------------------------------------------------------------------------------3 五、工艺规程的设计------------------------------------------------------------------------------4 （1）. 确定毛坯的制造形式---------------------------------------------------------------4 （2）. 基面的选择---------------------------------------------------------------------------4 （3）. 制订工艺路线------------------------------------------------------------------------4 （4）. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确------------------------------------5 （5）. 确定切削用量及基本工时---------------------------------------------------------6 六、设计心得与小结-----------------------------------------------------------------------------11 七参考文献-------------------------------------------------------------------------------------1 1
MBR污水处理工艺设计 一、课程设计题目 度假村污水处理工程设计 二、课程设计的原始资料 1、污水水量、水质 （1）设计规模 某度假村管理人员共有200人，另有大量外来人员和游客，由于旅游区污水水量季节性变化大，初步统计高峰期水量约为300m3/d，旅游淡季水量低于70m3/d，常年水量为100—150m3/d，自行确定设计水量。 （2）进水水质 处理的对象为餐饮废水和居民区生活污水。进水水质： 项目COD BOD5SS pH NH3-N TP 含量/(mg/L) 150-250 90-150 200-240 7.0-7.5 35-55 4-5 2、污水处理要求 污水处理后水质应优于《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB18921-2002） 项目BOD5SS pH NH3-N TP 含量/(mg/L) 6 10 6.0-9.0 5 0.5 3、处理工艺 污水拟采用MBR工艺处理 4、气象资料 常年主导风向为西南风 5、污水排水接纳河流资料 该污水处理设施的出水需要回用于度假村内景观湖泊，最高水位为103米，常年水位为100米，枯水位为98米 6、厂址及场地现状 进入该污水处理设施污水管端点的地面标高为109米
三、工艺流程图 图1 工艺流程图 四、参考资料 1.《水污染控制工程》教材 2. 《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB18921-2002） 3.《给排水设计手册》 4、《给水排水快速设计手册》 5．《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002） 6.《MBR设计手册》 7．《膜生物反应器——在污水处理中的研究和应用》顾国维、何义亮编著8．《简明管道工手册》第2版 五、细格栅的工艺设计 1.细格栅设计参数 (1)栅前水深h=0.1m； (2)过栅流速v=0.6m/s； (3)格栅间隙b 细=0.005m； (4)栅条宽度s=0.01m； (5)格栅安装倾角α=60?。 2.细格栅的设计计算 本设计选用两细格栅，一用一备 1)栅条间隙数：
日产2500吨白水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 毕业设计说明书 2500t/d特种水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 摘要:拟设计一条日产2500t干法白水泥生产线,设计部分重点是生料粉磨配套系统工艺设计。在设计中参考了很多国内外比较先进的大型水泥厂,用了很多理论上的经验数据。其中主要设计内容有:1.配料计算、物料平衡计算、储库计算;2.全厂主机及辅机的选型;3.全厂工艺布置;4.窑磨配套系统工艺布置;5.计算机CAD绘图;6.撰写设计说明书。 白水泥与普通硅酸盐水泥在成分上的主要区别是白水泥中铁含量只有普通水泥的十分之一左右。设计采用石灰石与叶腊石两种原料。物料平衡计算时考虑到需控制铁含量,按照经验公式(石灰石饱和系数、硅酸率、铝氧率)计算并参考其他白水泥厂,得出恰当的率值为:KH0.9、IM3.85、SM18。全厂布局由水泥生产的流程决定。设计中采用立磨粉磨系统。立磨设备工艺性能优越,单机产量大,操作简便,能粉磨料粒度大、水分高的原料,对成品质量控制快捷,可实行智能化、自动化控制等优点。设计采用窑尾废气烘干物料,节约能源。总之原则上最大限度地提高产量和质量,降低热耗,符合环保要求,做到技术经济指标先进合理。 关键词:白水泥;干法生产线;回转窑;立磨 2500t / d special cement clinker production line and supporting system for kiln grinding process design
Abstract: Designing a 2500 t/d white cement production line, which was focused on the design part of the raw material grinding design supporting system. In the design, many more advanced large-scale cement home and abroad are referenced. Main content of the design were: 1. burden calculation, the material balance calculation, calculation of reservoir; 2. The whole plant selection of main and auxiliary machinery; 3. the entire plant process layout; 4. the system grinding process kiln Arrangement; 5. computer CAD drawing; 6.writing design specifications. The main difference in composition of white cement and ordinary Portland cement is the content of white cement in the iron was only one-tenth of the ordinary cement. Controlling the iron content was considered when calculated material balance. According to the experience formula KH, IM, SM and refer to other white cement plant, drawn the appropriate ratio value: KH 0.9, IM 3.85, SM 18. The layout of the entire plant was up to the cement production process.Vertical roller mill grinding system was used in key plant design. Vertical grinding process equipment performance was superiority, single output, easy to operate, grinding people particle size, moisture and high raw materials, finished product quality control fast and it can take advantages of intelligent and automated control.In principle, the aim of the design is increase production and quality, reduce heat consumption, be accord with environmental requirements. so, technical and economic indicators should
前言 随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。 第一章绪论 1.1、本次课程设计应达到的目的： 本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节，掌握水处理工艺选择和工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制，掌握设计说明书的写作规范。通过课程设计使学生具备初步的独立设计能力，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，训练设计与制图的基本技能。1.2、本课程设计课题任务的内容和要求： m/3，进水水质如下：某城镇污水处理厂设计日平均水量为20000d ⑴、污水处理要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。
⑵、生化部分采用SBR工艺。 ⑶、来水管底标高446.0m.受纳水体位于厂区南侧150m。50年一遇最高水位448.0m。 ⑷、厂区地势平坦，地坪标高450.0m。厂址周围工程地质良好，适合修建城市污水处理厂。 ⑸、所在地区平均气压730.2mmHg柱，年平均气温13.1℃，常年主导风向为东南风。 具体设计要求： ⑴、计算和确定设计流量，污水处理的要求和程度。 ⑵、污水处理工艺流程选择（简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可） ⑶、对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸，主要设备的选取。 ⑷、水力计算，平面布置设计，高程布置设计。
机械制造术课程设计说明书 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2011 年 7 月7 日
目录 1.零件分析························ 3页 1.1零件作用分析························3页 1.2 零件工艺分析···························3页 1.3零件的生产类型······························4 页 2.毛坯的选择····························4 页 2.1选择毛坯······························4页 2.2确定毛坯尺寸及公差························4 页 2.3设计毛坯图···························6 页 3.工艺规程设计···································7 页 3.1 定位基准的选择·······························7页 3.2 制定工艺路线····························12页 3.3选择加工设备及刀具、夹具、量具··········12页 3.4 加工工序设计································13页 3.5 时间定额计算····························19页 3.6填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡·······21页 4.摇杆轴支座各工序专用夹具设计········25页 4.1粗精铣上下端面专用夹具··············25页 4.2粗精铣左右端面专用夹具··············页 4.3钻2-m m孔专用夹具··············页 4.4镗m m孔专用夹具················页 4.5铣3m m轴向槽专用夹具·················页设计总结······································ 27页参考文献········································ 27页
科技大学 课程设计 课程设计名称：端盖铸造工艺设计学生姓名： 学院： 专业及班级： 学号： 指导教师： 2015 年7 月7 日
铸造工艺课程设计任务书 一、任务与要求 1．完成产品零件图、铸件铸造工艺图各一，铸造工艺图需要三维建模(完成3D图)。 2．完成芯盒装配图一。 3．完成铸型装配图一。 4. 编写设计说明书一份(15～20页)，并将任务书及任务图放置首页。 二、设计容为2周 1. 绘制产品零件图、铸造工艺图及工艺图的3D图(2天)。 2. 铸造工艺方案设计：确定浇注位置及分型面，确定加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率，确定型芯、芯头间隙尺寸。(1天)。 3. 绘制芯盒装配图(1天)。 4. 绘制铸型装配图、即合箱图(包括流道计算共2天)。 5. 编制设计说明书(4天)。 三、主要参考资料 1. 亮峰主编，材料成形技术基础[M]，高等教育，2011. 2. 丁根宝主编，铸造工艺学上册[M] ，机械工业，1985. 3. 铸造手册编委会，铸造手册：第五卷[M] ，机械工业，1996. 4. 其文主编, 材料成形工艺基础(第三版)[M]，华中科技大学，2003.
摘要 本设计是端盖的铸造工艺设计。端盖的材料为QT400-15，结构简单，无复杂的型腔。根据端盖的零件图进行铸造工艺性分析，选择分型面，确定浇注位置、造型、造芯方法、铸造工艺参数并进行浇注系统、冒口和型芯的设计。在确定铸造工艺的基础上，设计模样、芯盒和砂箱，并利用CAD、Pro/E等设计软件绘制端盖零件图、芯盒装配图。 关键词：铸造；端盖；型芯
ABSTRACT This design is about the casting process of end cap. The material of end cap is QT400-15. The end cap without complex cavity owns simple structures. Select the right parting line, pouring position, modeling method ,core making method, parameters of casting by analyzing the part drawing, then design gating system, riser, core. After the design of casting process, accomplish the part drawing of end cap and assembly drawing of core box with the aid of design software such as CAD and Pro/E. Keywords:Cast; End cap; Core
制作工艺说明 （1）工艺流程与质保措施 产品从设计、原料采购、制造、装机、调试等各阶段，都严格按照依据GB19001（ISO9000-2000版）所编写的《质量管理手册》，严格实施质量控制。 1、设计输入到设计输出（全部图释和全套产品明细表），按程序和职责，审核、签字。 2、设计修改，填写更改通知单，注明修改原因，经审批并在图样或文件上标记后，方能下达实施。 3、采购，原材料由国内或国外合法厂商供应，进厂须检验部门检验同意后，才能进库，并分类存放、登记入账、挂卡，账、物、卡一致。 4、外购的主要零部件，如滚动轴承、机械密封、传感元器件、密封元件式材料，选用国内、外知名厂商产品。滚动轴承国产一般是哈、瓦、洛轴承厂；国外是日本NTN、NSK、NSR 式瑞典SKF。进厂经检验后，入库保管。 5、铸件，所有模具由上海凯泉提供。铸件由固定的分供方，按我司质量与技术要求及时供应。全部铸件毛坯，进厂有专人检验，并登记入库。特大型铸件，进厂时带随件检验棒料供物理、化学检验之用；还要进行无损探伤检验。 6、焊接件，按图样施工，按图样技术要求和焊接质量进行无损探伤检验。 7、锻件，上海凯泉提供原材料，由协作厂商负责加工并检验交付。 8、冷加工，按产品类别和大、中、小件分车间，按工艺操作，按图样加工，按标准验收。各车间配置了与任务相适应的数控机床，专用机床，通用机床和齐全、完善的工、卡、量具。实施自检、互检、专检和首尾件检验控制。 例如：叶轮铸件车削拉键槽静、动平衡检验涂油、涂漆入库 例如：导流体铸件车削钻孔检验涂油、涂漆转入装配车间 9、装配，对承压零部件，包括潜水电泵的机壳、上盖、下盖、油室等按设计扬程的1.5倍公称压力历时5分针，进行打压试验，确保无变形、无冒汗现象出现。 轴类零件，检查直线度和尺寸精度。 全部合格零件，按装配工艺卡进行组装。 10、测试。上海凯泉拥有二座开式和一座闭式水泵性能测试台，性能试验的全过程由计算机控制，自动采集数据，自动打印性能曲线。测试台经过国家主管行政部门委托的检验机构鉴定，达到GB/T3214和GB3216的B级规定。 测试分为出厂试验和型式试验二类。 出厂试验，按规定进行设计工况的检验。 型式试验，按用户要求进行逐项试验。 重点工程的用泵，逐台进行试验，并提交试验报告。 凡经测试的产品，严格保证100%达到合格品。 11、质量记录，上海凯泉出厂产品均携带产品合格证书。每一产品均有固定的、唯一的产品编号，以便质量跟踪。重要零、部件上铸有或刻记着我司永久性标识。 （2）无损探伤的方法 我公司在本型水泵的生产过程中，将对叶片、主轴、轮毂等主要零部件的重点部位进行无损探伤，以确保各主要零件的产品质量不存在内部缺陷等隐患。采现就采用的无损探伤方法介绍如下。 一、超声波探伤： 1. 检查的主要零件及相应标准 1.1 附件：主要为水泵主轴（包括两端联接法兰）GB/T6402-91钢锻件超声波检验方法。 1.2 铸钢件：主要为水泵的叶片、轮彀GB/T7233-87铸钢件超声法探伤及质量评级方法