安徽建筑工业学院本科生课程设计
1.6 国内外丙烯酰胺生产现状及消费情况
日本生产的丙烯酰胺在各行业中消耗量的比例如下：
纸张增强剂 48% 水处理 30% 纤维处理剂及其他 8% 出口 14%
美国及西欧生产的丙烯酰胺在各行业中消费量的情况如下： 美国 水处理 50% 造纸 20-25 选矿 10-15% 石油工业 10-15% 其他 5%
我国丙烯酰胺在各行业中的消费情况如下：
石油工业 66.6% 煤矿工业 4.4% 纺织工业 5.2% 造纸工业 15% 水处理 2.0% 冶金 32% 化工 4.5% 制糖 3.2% 其他 9.45%
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西欧
56% 17% 22% 5% 年产5000吨晶体丙烯酰胺工艺设计
第二章 工艺流程
2.1工艺流程方块图
粗原料罐 过 滤 水 汽
提浓塔 冷凝器 AM 离心分离 结 晶 精 制 干 燥 包 装 图2-1工艺流程方块图
2.2工艺流程说明
浓度为30%的丙烯酰胺经粗过滤后进入原料储罐中，由离心泵送入提浓塔中
进行提浓，为了在提浓塔中更快的提浓，在送入提浓过程中要进行预热，提浓的热源是热空气，热空气是由风机从外面吸入大气与蒸汽在空气加热器中进行加热而获得的，空气与蒸汽进行热交换后进入提浓塔中从下而上进行加热提浓，提浓是一个间歇过程，一次性提浓不会达到结晶所要的浓度，所以要反复的提浓，当浓度达到35%后送入冷凝器进行冷凝，防止温度过高引起聚合。经过冷凝后温度降到35度左右，送入粗丙烯酰胺罐，在储罐外面要接冷凝套管通过泵进行循环，防止外界温度过高引起丙烯酰胺自发聚合。再配制浓度约为35%的盐酸溶液存入盐酸配制槽中和配制浓度约为35%的氢氧化钠溶液存入碱液配制槽中。再用泵从
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粗丙烯酰胺罐中输送原料进入粗过滤器，除去粗原料中大颗粒的杂质，再由粗过滤器送入活性炭过滤罐，吸附一些小颗粒的杂质，再由活性炭过滤罐送入阳离子交换柱，用泵送配制好的盐酸溶液进入阳离子交换柱中除去金属离子如Ca2+、Mg2+和Cu2+等，再送入阴离子交换柱，用泵送配制好的碱液加入阴离子交换柱中，除去酸根离子如SO42-和NO3-等。经过这些过滤后，丙烯酰胺溶液符合结晶的标准，送入精制储罐中。再由泵从储罐送入结晶釜中进行结晶，在结晶过程中采用-10℃的冷冻盐水通入结晶釜的外面夹套中，控制釜中的温度，同时要慢慢的搅拌。结晶后的物料送入离心机进行离心分离，分离的晶体由输送机送往干燥段。离心的溶液送入原料罐重复上面的步骤。干燥主要除去晶体中的水分，干燥的热源是用蒸汽与空气进行热交换，用热空气干燥晶体，再送入包装机进行包装。
2.3工艺流程控制说明
2.3.1提浓塔温度的控制
通过调节液体的流量和提浓平衡罐内的液体流量来控制塔内的温度，提浓平衡罐采用连锁的形式，当温度和液位超过设定数值时就自动调整阀门。 2.3.2容器液位的控制
间歇操作时，反应器中液位是通过每批加料量来决定的。进料时打开进料泵，
物料达到预定夜位时，关闭进料泵。 2.3.3泵的控制
流体输送设备为离心泵时，管路中流体流量通常有两中调节方式，直接流量调节和旁观流量调节。本设计采用直接流量调节。
直接流量调节。流量计及调节阀安装在输出管道上，流量计在前，调节阀在
后，通过调节阀门的开启度，调节管路中流体流量的大小，该控制方案简单、易操作。
旁路流量调节。调节阀设在循环旁路管道上，流量计设在输出管道上，泵的流量是固定的，通过调节循环旁路中阀们的开启度来调节流量。 2.3.4换热气的控制
通常采用调节载热体流量的方法，检测点一般放在物料出口处，也可以放在
载热体出口处通过控制凝液流量大小。
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年产5000吨晶体丙烯酰胺工艺设计
2.3.5报警、切断及连锁
为了保证安全生产，虽然采用了各种常规的复杂的调节系统使工艺参数保持在安全范围内，但仍不排除在特殊情况下发生意外。对于种种不正常的状态都应考虑到，并在设计中采用充分的附加防范措施。本设计采用连锁报警装置。
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第三章 物料计算
3.1物料计算方块流程图
物料计算方块流程图如图3-1
粗AM罐 水 汽 炭 酸 碱 提浓 精 制 结 晶 干 燥 离 心 图3-1
3.2物料计算
年生产330天，每天生产24小时。
（1）年产5000吨晶体，需浓度为30%的粗原料年用量为： W总?18000 吨/年 水分总损失=原料总量 - 产品总量 - 损失总量
（2）经过提浓后损失5吨/年，浓度达到35%，除去水分为：
（1800?018000?
0.?3）050.35?2585.7吨
年（3）、精制过程损失的主要是除去的杂质。如下： 浓度为30%盐酸用量：400吨/年 。 浓度为30%碱用量：450吨/年。 炭用量：100吨/年。
其中在精制过程中年纯水用量约2000吨。
精制过程中碳吸附杂质约5吨/年、离子交换除去杂质约5吨/年。 废液=水 + 盐酸量 + 碱量 + 炭 + 除去的杂质。
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