产1万吨生物质基防冻液的生产工厂的工艺设计毕业论文.doc

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1、毕业论文中文摘要针对目前我国防冻液紧缺以及防冻液的质量不能满足现实的要求等问题，本设计提出基于以葡萄糖为原料经加氢制备的产物为基础来生产生物质基防冻液， 本设计进行了年产一万吨生物质基防冻液的生产工厂的工艺设计。设计包括生物质基产品的介绍，防冻液的配置原理，工厂内的能量衡算，物料衡算，反应釜的计算与选型，离子交换器的计算与选型，确定了反应釜的体积为7.65m3 ，离子交换器中阳树脂高度和阴树脂高度。并且介绍了工厂的整体布局原则以及车间设计的相关内容，绘制了车间布置图，工艺流程图，反应釜装配图。关键词：防冻液 反应釜 离子交换器 车间布置 工艺设计AbstractNowadays, our co

2、untry faces the problems of shortage of antifreezer and the poor quality of antifreezer. In order to solve these problems, the thesis is based on the principle of the glucose as raw material to generate biomass-based antifreezer with the reaction of hydrogenation. The thesis is something about a fac

3、tory process design of an annual output of ten thousand tons of antifreezer.The thesis includes the introduction of biomass-based products ，the principle of the preparation of antifreezer, the energy calculation of factory, the material balance calculations, the calculation and selection of the reac

4、tor, the calculation and selection of ion exchanger. Finally I determine the volume of the reactor for 7.65 m3 and the height of cationic resin and anion resin that filled in the ion exchanger .And then the thesis introduces the principle and the overall layout of the workshop design and in the thes

5、is I draw the workshop layout and process diagram, the reactor assembly drawing.Key words: antifreeze the reactor ion exchanger workshop layout process design II毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历

6、而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文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

7、引用的内容外，本论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。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目录第一章 文章的综述11

8、.1 选题的背景11.2 生物质基产品的工业意义21.3设计依据的技术说明：51.3.1 生物质基防冻液母液的生产原理61.3.2 制备葡萄糖基防冻液的反应机理61.3.3 生物质基防冻液制备过程61.3.4 主要原料性质及来源71.3.5主要实验装置81.3.6 实验结果与讨论81.4 中试制备过程111.5 中试结果数据分析111.5.1 优化的中试工艺条件111.5.2 中试产品的质量111.5.3由中试产品配制的防冻液的技术指标：11第2章 生产基防冻液的工艺流程132.1 工艺流程中的步骤132.2工艺流程图14第3章 物料衡算153.1计算根据153.2 计算基准153.3 反应釜

9、中的混合物的密度计算16第4章 热量衡算174.1 热量衡算总方程式17第5章 反应釜的设计195.1总体结构的设计195.2 罐体几何尺寸的计算195.3夹套几何尺寸的计算205.4 夹套反应釜的强度计算215.5 搅拌器的选型和计算225.6 反应釜的传动装置245.6.1常用的电机245.6.2电机功率的计算245.6.3减速器的计算和选型255.6.4凸缘法兰255.6.5安装底盖255.6.6 机架与联轴器255.6.7 反应釜的轴封装置265.7 反应釜的其他附件265.7.1 支座265.7.2 人孔和手孔265.7.3 设备接口与视镜265.8主要数据得计算结果一览表27第6章

10、 离子交换器的选型296.1 工作原理296.2 计算过程296.2.1再生离子的酸碱量消耗量306.2.2进酸碱管径的计算316.2.3 筒体高度的计算31第7章 防冻液的配置及设备设计327.1配置说明327.2 配置流程327.3混合槽的设计327.3.1 槽体的尺寸设计327.3.2搅拌器的设计32第8章 工厂车间平面布置设计348.1化工车间布置原则348.2车间布置设计的程序348.3平面布置的基本思路35第9章 设计总结36致谢37参考文献38第一章 文章的综述1.1 选题的背景随着中国经济的发展，国内人均生活水平正在逐年的提高。这样而来，中国私家车也越来越普遍。因此，汽车行业也

11、蓬勃发展，可是对于汽车至关重要的发动机却因为冷冻液的缺少而受到限制。本章设计书主要是用新工艺解决原来生产冷冻液的缺点以及制备年产万吨的防冻液。防冻液，冬季气温特别低（尤其是北方），为了能使汽车在寒冷的温度下正常使用，发动机冷却液中都要加入一些能够降低冰点的化合物或者生物基质作为防冻剂。图1防冻液随着汽车工业的发展，对发动机的性能要求也越来越高，不仅要求防冻液具有较低的冰点和较高的沸点，还应具有较好的金属防腐性、防气蚀性、防结垢性，以及对环境污染小或不污染环境，且有较长的使用寿命等等方面的综合性能。 各国对此都做了大量的研究，不断推出配方专利和优良的防冻液商品。一些先进国家的防冻液普及率达到了1

12、00 %。国内防冻液的普及率较低，市售的防冻液有相当数量是进口的，由于价格较高，一般用于进口车辆。虽然近年来国产防冻液生产增长很快，但不少产品由于缺乏严格的质量检验和统一的检验标准。为此，必须吸收国外的先进技术并结的实际，开发生产多功能的高效防冻液来满足日益增长的市场需求。目前，世界各国标准的防冻液生产95%以上采用乙二醇为主要原料，乙二醇是矿物质石油的衍生物，资源紧缺不可再生。我国有众多的工业行业生产需要乙二醇原料，年需求量达到800多万吨，而我国乙二醇年产量不足180万吨，70%甚至80%以上被动的依赖进口，用乙二醇生产防冻液与基础工业争嘴，影响基础工业生产资源的安全，致使合格的防冻液紧缺

13、，一些高端汽车装车只好依赖进口。这种情况说明用乙二醇为原料生产防冻液已经难以适应我国现代化建设的需求。世界各国也都存在同样的问题。现存防冻液生产方式存在许多缺点和不足：（1）乙二醇是石油产品的衍生品，属于不能再生的稀缺资源，不能持续发展；乙二醇用途广泛，是化工工业合成的主要原料，用在防冻液产品上是一种资源的损失浪费和无奈之举；乙二醇有毒，人若误服体重千分之一的量即可致死，需加人工警示色素；乙二醇不易分解，废弃防冻液排放后污染环境；乙二醇价格随国际油价变动波动剧烈，用乙二醇生产防冻液利润较低，直接影响防冻液产量和市场稳定，造成假冒伪劣横行，为产品质量低下的重灾区。行业专家统计，发动机故障一半多来

14、自冷却防冻系统，原因是防冻液质量差，造成发动机运行不正常，耗油增大，动力不达标，浪费能源，也使发动机损耗加大，甚至提前报废，每年造成巨大的经济损失。（2）其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化，浓度在60%以下时，水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低，但浓度超过60%后，随着乙二醇浓度的升高，其冰点呈上升趋势，粘度也会随着浓度的升高而升高。当浓度达到99,9%时，其冰点上升至-13.2这就是浓缩型防冻液（防冻液母液）为什么不能直接使用的一条重要原因，必须引起使用者的注意。 3，乙二醇本身是相对活跃的物质，容易聚合成高分子聚合物，进一步氧化成聚合物有机酸（通常所说的油泥），形成十分粘重的物质，沉积后容易结垢；另乙二醇与氧气反应，生成微量的甲酸和乙酸 当然现行的防冻液还有丙三醇型防冻液，丙三醇型防冻液采用丙三醇与软水按不同比例混合而成。丙三醇与乙二醇相类似，也是一种无色、粘稠而有甜味的液体。丙三醇型防冻液的缺点是冷却降温效能低、甘油配比大，使用成本较高。有鉴于此，那些需要良好保障条件的高档汽车，都会青睐丙三醇型防冻液。鉴于此，亟需找到一种乙二醇以及丙三醇为原料的替代品，标准是：资源丰富可持续使用；价格