§å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen MỤC LỤC   LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT Chương I :TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM A Tính chất nguyên liệu I Tính chất benzen Tính chất vật lý benzen Tính chất hóa học benzen II Tính chất axit nitric Tính chất vật lý axit nitrric Tính chất hóa học axit nitrric III Tính chất axit sulfuric Tính chất vật lý axit sulfuric Tính chất hóa học axit sulfuric IV Tính chất Na2CO3 Tính chất vật lý Na2CO3 Tính chất hóa học Na2CO3 B Tính chất sản phẩm Tính chất vật lý nitrobenzen Tính chất hóa học nitrobenzen Ứng dụng nitrobenzen Chương II : CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NITROBENZEN Nitro hóa axit HNO3 Nitro hóa hổn hợp axit HNO3 + H2SO4 Nitro hóa muối HNO3 Nitro hóa có thêm HCH3COO hay alhydric- axetic Nitro hóa phương pháp nhóm sulfo, amino, diazo…bằng nhóm NO2 Nitro hóa oxit nitơ Nitro hóa oxit nitơ có mặt H2SO4 Nitro hóa HNO3 với tách nước phản ứng Chương III : LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH NITRO HOÁ I Quá trình nitro hóa II Lý thuyết chung Bản chất tác nhân nitro hóa Cơ chế phản ứng nitro hóa hỗn hợp H2SO4 + HNO3 Động học phản ứng trình nitro hóa hỗn hợp HNO3 + H2SO4 SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen 4.Qúa trình phụ nitro hóa 5.Những yếu tố ảnh hưởng đến trình nitro hóa III Kỹ thuật tiến hành phản ứng nitro hóa Thiết bò nitro hóa Chuẩn bò hỗn hợp nitro hóa Sản xuất hợp chất nitro IV.Sản xuất nitrobenzen Sơ đồ sản xuất nitrobenzen phương pháp liên tục hai bậc Sơ đồ nitro hóa benzen theo Katter Sơ đồ sản xuất nitrobenzen Nga Sơ đồ sản xuất nitrobenzen theo phương pháp liên tục 5.Sơ đồ sản xuất nitrobenzen theo phương pháp gián đoạn 6.Lựa chọn công nghệ PHẦN II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Chương I.Tính cân vật chất cân nhiệt lượng A Tính cân vật chất I Giai đoạn trộn hổn hợp axit Lượng vật chất vào thiết bò trộn Lượng vật chất khỏi thiết bò trộn II Giai đoạn nitro hoá Lượng vật chất vào thiết bò notro hoá Lượng vật chất khỏi thiết bò nitro hoá III Giai đoạn lắng Lượng vật chất vào thiết bò lắng Lượng vật chất khỏi thiết bò lắngù IV Giai đoạn trung hoà Lượng vật chất vàảtung hoà Lượng vật chất khỏi thiết bò tung hoà V Giai đoạn rửa Lượng vật chất vào thiết bò rửa Lượng vật chất khỏi thiết bò rửa B Tính cân nhiệt lượng Tính cân nhiệt lượng cho thiết bò nitro hoá Tính cân nhiệt lượng cho thiết bò làm lạnh Chương II TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH Tính đường kính chiều cao thiết bò nitro hoá Tính bề dày thân thiết bò nitro hoá Tính bề dày đáy nắp thiết bò nitro hoá SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Tính chọn bích để nối thân thiết bò vỏ bọc Tính chọn chân đỡ cho thiết bò nitro hoá Tính chọn bơm dây chuyền sản xuất Tính chọn máy nén PHẦN III THIẾT KẾ XÂY DỰNG I.Xác đònh đòa điểm xây dựng Nhiệm vụ yêu cầu Cơ sở để xác đònh đòa điểm xây dựng Chọn đòa điểm xây dựng Tổng mặt nhà máy Tổng hợp tiêu xây dựng nhà máy II Thiết kế tổng mặt nhà máy Nhiệm vụ Các yêu cầu thiết kế tổng mặt nhà máy Những giải pháp thiết kế tổng mặt nhà máy Mặt nhà máy PHẦN IV TÍNH TOÁN KINH TẾ I.Mục đích II Nội dung tính toán Tính chi phí vốn cố đònh Tính chi phí vốn lưu động Tính khấu hao Tính giá thành sản phẩm Tính lợi nhuận nhà máy năm Tính thời gian thu hồi vốn PHẦN V AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG I.An toàn lao động Yêu cầu phòng cháy chữa cháy Trang bò phòng hộ lao động II Vệ sinh môi trường Xử lý khí thải Xử lý nước thải PHẦN VI TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG CÔNG NGHỆ Mục đích ý nghóa Một số dạng tự động Cấu tạo số thiết bò tự động KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Lêi nãi ®Çu   Tõ tríc ®Õn hƯ thèng c¸c ngµnh c«ng nghiƯp ,th× ngµnh c«ng nghiƯp ho¸ häc chiÕm mét vÞ trÝ kh¸ quan träng nỊn kinh tÕ qc d©n Ngµy cïng víi sù ph¸t triĨn cđa khoa häc ,ngµnh c«ng ngh9Ưp ho¸ chÊt , ®Ỉt biƯt lµ ngµnh tỉng hỵp h÷u c¬ ngµy cµng hoµn thiƯn vỊ mỈt kü tht, c¸c s¶n phÈm ho¸ häc ngµy cµng cao vỊ mỈt sè lỵng ,chÊt lỵng còng nh vỊ mỈt thĨ lo¹i ,nh»m phơc vơ cho nhu cÇu cc sèng vµ sinh ho¹t cđa ngêi Nitrobenzen lµ hỵp chÊt trung gian ®iƠn h×nh , cã rÊt nhiỊu øng dơng cc sèng , chđ u ®Ĩ dïng lµm c¸c hỵp chÊt nh : anilin , benzidin, dintrobenzen , thc nhém ,lµm xóc tiÕn qu¸ tr×nh lu ho¸ cao su, Ngoµi cßn dïng lµm dung m«i chän läc ®Ĩ tinh chÕ ®Çu má , dïng y dỵc vµ dïng lµm thc nỉ , Nitrobenzen ngµy ®ỵc s¶n xt theo nhiỊu ph¬ng ph¸p kh¸c Tuy nhiªn qu¸ tr×nh nitro ho¸ víi t¸c nh©n nitro ho¸ lµ hỉn hỵp axit sufuric vµ axit nitric lµ ®ỵc ph¸t hiƯn sím nhÊt Nitro ho¸ benzen ®ỵc ph¸t hiƯn ®Çu tiªn vµo n¨m 1834 vµ ®ỵc ®a vµo s¶n xt víi qui m« c«ng nghiƯp vµo n¨m 1847 cho ®Õn Nguyªn liƯu chđ u cđa qu¸ tr×nh lµ benzen , cßn t¸c nh©n nitro hãa th× cã nhiỊu lo¹i nh: axit nitric, mi nitrat , hỉn hỵp axit , oxit nit¬, Nhng c«ng nghiƯp ngµy chđ u sư dơng t¸c nh©n nitro ho¸ lµ hỉn hỵp axit nitric vµ axit sunfuric , sau ®ã dïng dung dÞch natricacbonat ®Ĩ trung hoµ hÕt lỵng axit cßn s¶n phÈm , ci cïng lµ dung níc s¹ch ®Ĩ rưa l¹i ViƯc s¶n xt nitrobenzen lµ cã vÞ trÝ quang träng Cho nªn viƯc n¾m v÷ng c¬ chÕ qu¸ tr×nh , lùa chän s¬ ®å c«ng nghƯ ,c¸c ®iỊu kiƯn c«ng nghƯ, ®Þa ®iĨm x©y dùng , còng nh tÝnh hiƯu qu¶ kinh tÕ , lu«n lµ yªu cÇu quang träng vµ rÊt cÇn thiÕt cđa nhµ thiÕt kÕ c«ng nghƯ , nh»m ®a s¶n phÈm tèt nhÊt vµ kinh tÕ nhÊt SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen PhÇn I Tỉng quan vỊ lý thut Chương I: TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM A TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU I.Tính chất benzen [ ]: Benzen có công thức hóa học C 6H6 Benzen hydrocacbon thơm trạng thái lỏng, không màu, linh động, có chiết suất cao, có mùi thơm đặc biệt Benzen không tan nước, tan rượu, ete, dầu hỏa Benzen hòa tan nhiều chất nhựa, mỡ, lưu huỳnh nhiều chất khác không tan nước Do benzen dung môi thông dụng Benzen nguồn nguyên liệu quan trọng công nghiệp phẩm nhuộm anilin, dược phẩm, việc sản xuất chất phụ để nâng cao số octan nhiên liệu động ôtô máy bay.Năm 1825 Faraday người tìm benzen Benzen tách từ chất lỏng ngưng tụ cách nén khí dầu mỏ Năm 1845 A.W.Hofman thu benzen từ dầu nhẹ nhựa than 1.Tính chất vật lý benzen [ 10 ]: Dưới thông số vật lý benzen: Điểm nóng chảy 5,5330C Điểm sôi 80,10C Khối lượng riêng 25oC: 879 kg/m3 Độ nhớt 200C 0,649.10-3 N.s/m2 Sức căng bề mặt 200C 29.10-3 N/m Nhiệt dung riêng 200C 1730 J/kg.đo Nhiệt hóa 8.09kcal/kmol Nhiệt độ tự bốc cháy không khí 538oC Nhiệt độ tới hạn 289.45oC Nhiệt nóng chảy 30,1 kcal/kmol SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Độ hoà tan nước benzen 0.05g/100g C6H6 Nhiệt lượng nóng chảy 2,351 kcal/mol Tỷ trọng tới hạn 0,3 g/ml Hằng số vật lý số hydrocacbon thơm [ ] : Công thức Tên gọi tnc0C tsôi0C Tỷ khối C6H6 Benzen +5,51 80,1 0,8790 C6H5CH3 Toluen -95 110,6 0,8669 C6H5(CH3)2 Xilen Para-xilen +13,2 138,4 0,8610 Octo-xilen -29,0 144,4 0,8802 Meta-xilen -53,6 139,1 0,8641 Etylbenzen -94,0 136,2 0,8669 C6H5C2H5 2.Tính chất hóa học benzen [ ] a.Phản ứng cộng hợp : Khó thực hiện, đòi hỏi điều kiện khắc nghiệt nhiệt độ, xúc tác, áp suất + Phản ứng khử : Ni,200 - 300 C,300 atm  → + 3H2 benzen xyclohexan Cl + Tác dụng với clo : + Cl2 nhiệt độ, áp suất ánh sáng CH Cl– CH CH- Cl Cl – CH CH–Cl CH Cl SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen b.Phản ứng oxi hóa : Rất khó thực hiện.Các chất oxi hóa thông thường KMNO ,K2Cr2O7 / H2SO4 khả oxi hóa nhân benzen Ởû nhiệt độ cao, benzen bò oxi hóa oxi tạo anhydric maleic với có mặt xúc tác V2O5 : O CH + 450 C V2O5 9/2O2 benzen C O CH C O anhydricaxetic c.Phản ứng electrophyl SE : phản ứng halogen hóa : X FeX3 + X2 + HX ; (X = Cl, Br) Phản ứng nitro hóa : NO2 H2SO4 + HNO3 + H2O 55 – 600C Phản ưnùg sulfo hóa : SO3H + H2SO4 + Phản ứng ankyl hóa : + RCl H2O R AlCl3 SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 + HCl §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Phản ứng axyl hóa : O + R – C – Cl + AlCl3 O C R + HCl II.Tính chất axit nitric [ ], [ 183 ]: Axit nitric có công thức phân tử HNO3 axit mạnh dùng làm tác nhân nitro hóa benzen để sản xuất nitrobenzen.Ở trạng thái hơi, phân tử axit nitric có cấu tạo phẳng H O 0,96 A0 102 O 1,41 A0 1,21 A0 1160 N 1140 1300 O 1.Tính chất vật lý axit nitric: Ởû điều kiện thường axit nitric chất lỏng không màu, bốc khói mạnh không khí Axit nitric đặc tan nước theo tỷ lệ Nó tạo nên với nước hỗn hợp đồng sôi chứa 69,2% axit sôi 121,8 0C áp suất thường Axit nitric tinh khiết bền, dễ bò phân hủy tác dụng ánh sáng nhiệt : HNO3 = NO2 + O2 + H2O Khí NO2 sinh lại tan vào axit nitric làm cho chất lỏng từ không màu trở nên có màu vàng Bản thân axit nitric tinh khiết tự ion hóa sau : HNO3 NO2+ + NO3- + H2O Trong nồng độ loại ion 0,5 mol/lít nhiệt độ –100C Khi tan dung môi có khả cho proton mạnh hơn, axit sulfuric axit pecloric, axit nitric phân ly cho ion nitroni NO2+ : HNO3 + 2HClO4 SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 NO2+ + 2ClO4- + H3O+ §å ¸n Tèt NghiƯp 4HNO3 + ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen 2H2SO4 4NO2+ + 2HSO4- + H3O+ Qúa trình phân ly tạo nên nhiều ion nitroni tự ion hóa axit nitric ∗Một số tính chất vật lý axit nitric [10 ] : Nhiệt độ sôi 82,60C Nhiệt độ kết tinh -41,590C Khối lượng riêng 200C 1512,8 kg/m3 Độ nhớt 200C 0,8.10-3 N.s/m2 Nhiệt tạo thành pha khí 2,1258 J/g Nhiệt hóa 200C 626,3 J/g Nhiệt dung riêng 200C 1.748 j/g.độ Nhiệt nóng chảy 600 kcal/kmol 2.Tính chất hóa học axit nitric : Axit nitric axit mạnh, tương đối bền, oxi hóa mạnh tác nhân nitric hóa a Tác dụng với kim loại : Axit nitric tương tác với hầu hết kim loại trừ Au, Pt, Rh, Ta Ir Tùy thuộc vào nồng độ axit, nhiệt độ chất kim loại mà sản phẩm thu HNO2, NO2, N2O, N2 , NH4+ Nói chung kim loại điện cực nhỏ điện cực hidro khử axit nitric đến N2O, N2, NH4+ Ví dụ : 4Zn + 10HNO3(loãng) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Những kim loại khác khử axit nitric đặc đến NO khử axit nitric loãng đến NO Ví dụ : 3Cu + 8HNO3(loãng) Pb + 4HNO3(đặc) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O = Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Điều lạ số kim loại thông thường : Fe, Al, Cr không tương tác với axit nitric đặc mà axit thụ động hóa (do tạo thành màng oxit mỏng khó tan) SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen b.Tác dụng với phi kim : Axit nitric oxi hóa số nguyên tố không kim loại C, P, As, S lên số oxi hóa cao : S + S + 2HNO3(loãng) = H2SO4 + NO 6HNO3(đặc) = + 4NO2 H2SO4 + 2H2O Giống với axit nitrơ, axit nitric đặc oxi hóa ion Fe2+ đến ion Fe3+ thân axit khử đến NO Khi có dư ion Fe 2+, NO kết hợp với ion cho hợp chất màu nâu bền : 6FeSO4 + 3H2SO4 + 2HNO3 = 3Fe2(SO4)3 + NO + 4H2O FeSO4 + NO = [Fe(NO)]SO4 Khác với axit nitrơ, axit nitric loãng không oxi hóa HI đến I Tuy nhiên axit đặc oxi hóa HI mà HCl : HNO3(đặc) + 3HCl NO + Cl2 + 2H2O Hỗn hợp thể tích axit nitric đặc ba thể tích axit clohidric đặc gọi cường thủy, hòa tan vàng Platin 3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO + 8H2O PtCl4 + 2HCl = H2[PtCl6] Axit cloroplatinic III.Tính chất axit sulfuric [4] , [5]: Axit sulfuric sử dụng chất xúc tác trình nitro hóa đồng thời tạo điều kiện cho việc sử dụng axit nitric triệt để 1.Tính chất vật lý axit sulfuric: Axit sulfuric chất lỏng nặng (d = 1,827 g/cm3 ), sánh dầu, màu mùi, phân tử liên hợp với liên kết hidro, đông đặc 10,370C sôi kèm theo phân hủy khoảng 2960C Khi đun sôi axit tinh khiết lúc đầu bay khí SO3 ,đến dung dòch có nồng độ 98.2% sôi 338oC hổn hợp đồng sôi H2SO4 H2O SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 10 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Gi¸ ®iƯn dïng c«ng nghiƯp lµ : 8500 VN§ / Kwh Gi¸ ®iƯn dïng cho th¾p s¸ng lµ : 440 VN§ / Kwh VËy : Chi phÝ ®iƯn n¨ng dïng toµn bé nhµ m¸y lµ mét giê lµ : P®iƯn = 8500 x 117,1 + 440 x 16,240 = 106640 VN§ / h §iƯn dïng ®Ĩ th¾p s¸ng lµ 16 h mét ngµy Cho nªn tỉng lỵng ®iƯn dïng mét n¨m lµ :106640 x 16 x 340 = 580,12.106 VN§/ n¨m c.TÝnh tiỊn l¬ng cho c«ng nh©n : *B¶ng tÝnh l¬ng cho c«ng nh©n , c¸n bé lµm viƯc nhµ m¸y lµ: STT N¬i lµm viƯc cđa c«ng nh©n 10 11 12 Gi¸m ®èc Phã gi¸m ®èc Th ký C¸n bé kü tht Nhµ s¶n xt chÝnh Kho chøa Thỵ c¬ khÝ Thỵ ®iƯn Phßng hµnh chÝnh Phßng b¶o vƯ DÞch vơ b¸n hµng Tỉng Sè ngêi lµm Sè tiỊn l¬ng cho viƯc mét mét ngêi ngµy (VN§ /th¸ng) 2,8.106 2,5.106 2.106 2,5.106 21 1,8.106 21 1,8.106 1,8.106 1,8.106 2.106 1,5.106 1,8.106 87 Sè tiỊn cho mét n¨m (VN§/n¨m) 33,6.106 60,0.106 48,0.106 60,0.106 453,6.106 453,6.106 129,6.106 129,6.106 192,0.106 108,6.106 172,8.106 1927,8.106 Ngoµi cßn mét sè chi phÝ kh¸c : TiỊn båi dìng cho nh©n viªn mét n¨m b»ng 5% tỉng tiỊn l¬ng cho c«ng nh©n Tøc lµ : 0,05 x 1927,8.106 = 96,36.106 VN§ / n¨m TiỊn b¶o hiĨm cho nh©n viªn lµ : 30000 (VN§/ n¨m) cho mçi ngêi Tøc lµ : 87 x 30000 = 2,61.106 VN§ / n¨m VËy tỉng chi phÝ tiỊn cho nh©n viªn mét n¨m lµ: 1927,8.106 + 96,36.106 + 2,61.106 = 2024,19.106 106 VN§ /n¨m 3.TÝnh khÊu hao : Tỉng vèn ®Çu t x©y dùng : Pxd = 9394,7.106 VN§ Tỉng ®Çu t cho thiÕt bÞ lµ : PtbÞ = 1738,8.106 VN§ *TÝnh chi phÝ khÊu hao c¬ b¶n : -Nhµ s¶n xt cã thêi gian khÊu hao lµ 20 n¨m Do ®ã møc khÊu hao mét n¨m cđa nhµ s¶n xt lµ : SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 85 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Pxd 9394,7.10 = = 469,7.10 VN§ / n¨m 20 20 -ThiÕt bÞ cã thêi gian khÊu hao lµ : 15 n¨m Do ®ã møc khÊu hao cđa thiÕt bÞ mét n¨m lµ : Psd 1738,8.10 = = 115,92.10 VN§/ n¨m 15 15 -Møc khÊu hao cho viƯc s÷a ch÷a thiÕt bÞ , cho c«ng tr×nh x©y dùng lÊy b»ng 5% møc khÊu hao c¬ b¶n Tøc lµ : 0,05 x ( 469,7.106 + 115,92.106 ) = 29,3.106 VN§ / n¨m VËy tỉng møc khÊu hao lµ : 469,7.106 + 115,92.106 + 29,3.106 = 614,92.106 VN§ / n¨m 4.TÝnh gi¸ thµnh cđa s¶n phÈm : N¨ng st cđa nhµ m¸y lµ : 45000000 kg/ n¨m §¬n gi¸ cđa s¶n phÈm lµ : 7000 VN§ / kg s¶n phÈm VËy tỉng doanh thu cđa nhµ m¸y mét n¨m lµ : Psp = 45000000 x 7000 = 315000.106 VN§ / n¨m 5.TÝnh lỵi nhn cđa nhµ m¸y mét n¨m : Tỉng vèn lu ®éng cđa nhµ m¸y bao gåm : +Chi phÝ mua nguyªn liƯu : 308560,9.106 VN§ / n¨m +Chi phÝ cho ®iƯn n¨ng : 580,12.106 VN§/ n¨m +Chi phÝ cho nh©n viªn : 2024,19.106 VN§/ n¨m +KhÊu hao : 614,92.106 VN§/ n¨m Suy tỉng vèn lu ®éng cđa nhµ m¸y lµ : Pld =308560,9.106 + 580,12.106 + 2024,19.106 + 614,92.106 = = 311782,9.106 VN§ / n¨m Lỵi nhn cđa nhµ m¸y tríc th lµ : L = Psp- Pld =315000.106 +311782.9.106 = 3217,1.106 VN§/ n¨m Th cđa nhµ níc thu tõ doanh nghiƯp nµy lµ 5% lỵi nhn cho mçi n¨m Do VËy nhµ m¸y phai r nép th cho nhµ níc lµ : 0,05 x 3217,1.106 = 160,1.106 VN§ / n¨m VËy lỵi hn cđa nhµ m¸y sau mçi n¨m lµ : L = 3217,1.106 – 160,1.106 = 3057.106 VN§ / n¨m 6.TÝnh thêi gian thu håi vèn : Tỉng vèn ®Çu t­ cè ®Þnh 11133,5.106 = = 3.1 (n¨m) 6 Lỵi nhn + KhÊu hao 3057.10 + 614,92.10 NhËn xÐt : SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 86 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen VËy sau n¨m vµ th¸ng nhµ m¸y ho¹t ®éng th× thu håi l¹i vèn XÐt vỊ mỈt kinh tÕ th× dù ¸n nhµ m¸y nµy cã tÝnh kh¶ thi, lµm ¨n cã l·i Do ®ã nªn x©y dùng nhµ m¸y nµy PhÇn V An toµn lao ®éng vµ vƯ sinh m«i trêng I.An toµn lao ®éng : NỊn c«ng nghiƯp ho¸ chÊt nãi chung , ph©n xëng s¶n xt nitrobenzene nãi riªng , rÊt ®éc h¹i cho ngêi vµ m«i trêng V× vËy ®Ĩ ®¶m b¶o an toµn lao ®éng cho ngêi vµ vƯ sinh cho m«i trêng th× s¶n xt ph¶i ®¶m b¶o c¸c qui tr×nh sau ®©y : Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xt th× kh©u an toµn lao ®éng lµ hÕt søc cÇn thiÕt , nh»m c¶i thiƯn ®iỊu kiƯn lµm viƯc cho c«ng nh©n nhµ SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 87 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen m¸y V× vËy tõ ®Çu thiÕt kÕ ph¶i bè trÝ cho hỵp lÝ , hn lun tuyªn trun c¸c qui ®Þnh cho c«ng nh©n hiĨu râ Nh vËy ®Ĩ ®¶m b¶o tèt cÇn ph¶i tu©n thđ theo c¸c yªu cÇu sau: 1.Yªu cÇu vỊ phßng ch¸y ch÷a ch¸y : -Thêng xuyªn thùc hiƯn c¸c c«ng t¸c gi¸o dơc ®Õn c«ng nh©n lao ®éng ph©n xëng , thùc hiƯn nh÷ng qui ®Þnh chung cđa nhµ m¸y , tiÕn hµnh kiĨm tra ®iÞnh k× , thùc hiƯn c¸c thao t¸c an toµn lao ®éng s¶n xt -Khi thiÕt kÕ ph¶i bè trÝ c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh theo ®óng qui ®Þnh , hỵp lÝ theo h¬ng giã t¹i ®Þa ®iĨm x©y dùng -C¸c thiÕt bÞ ph¶i ®¶m b¶o an toµn ch¸y nỉ tut ®èi , khong cho c¸c hiƯn tỵng rß rØ khÝ snar phÈm hay nguyªn liƯu ngoµi , thÕt kÕ cÇn chän nhøng nguyªn liƯu cã kh¶ n¨ng chèng ch¸y nỉ cao ®Ĩ thay thÕ cho nh÷ng lo¹i nguyªn liƯu cã khư n¨ng ch¸y nỉ lín -Ph¶i cã hƯ thèng tù ®éng ho¸ an toan lao ®éng vµ b¸o ®éng kÞp thêi co ch¸y nỉ x¶y -Bè trÝ c¸c m¸y mãc thiÕt bÞ tho¸ng , c¸c ®êng èng nhµ m¸y ph¶i ®¶m b¶o , h¹n chÕ c¸c ®êng èng chång chÐo lªn -Kho , bĨ chøa s¶n phÈm vµ nguyªn liƯu ph¶i ®ỵc bao che , tranh xa ngn lưa, ®iƯn -Bè trÝ c¸c thiÕt bÞ dĨ ch¸y , nỉ xa ngn ®iƯn, lưa, tia lưa ®iƯn -VËn hµnh c¸c thiÕt bÞ ph¶i theo ®óng c¸c thao t¸c kü tht , lµm viƯc ph¶i tu©n theo c¸c thao t¸c chỈt chÏ -Trong trêng hỵp mch s÷a ch÷a c¸c thiÕt bÞ cã chøa khÝ dĨ ch¸y nỉ , ph¶i dïng khÝ tr¬ thỉi khái thiÕt bÞ , sau ®ã míi ®ỵc s÷a ch÷a -Gi¶m thÊp nång ®é c¸c chÊt dĨ ch¸y nỉ ®Õn møc cÇn thiÕt khu s¶n xt -Trong nhµ m¸y ph¶i cã ®éi ngò phßng, ch¸y ch÷a ch¸y thêng trùc 24/24h ngµy , lu«n s¼n sµn , bè trÝ ®Çy ®đ trang thiÕt bÞ phßng ch¸y , ch÷a ch¸y hiƯn ®¹i , ®¸p øng ®ỵc yªu cÇu cho viƯc cøu ch÷a -Trong qu¸ tr×nh s¶n xt ph¶i ®¶m b¶o c¸c thiÕt bÞ ¸p lùc lín , hƯ thèng ®iƯn ph¶i ®ỵc thiÕt kÕ an toµn nhÊt , ph¶i cã thiÕt bÞ b¶o hiĨm , che ch¾n -Ph¶i trang bÞ qn , ¸o phßng lao ®éng cho c«ng nh©n lµm viƯc 2.Trang bÞ phßng lao ®éng : Nh÷ng c«ng nh©n lµm viƯc nhµ m¸y ph¶i ®ỵc gi¸o dơc thêng xuyªn vỊ néi qui an toµn lao ®éng , thùc hiƯn tèt c¸c thao t¸c lµm viƯc , ®óng kü tht -Trong nhµ m¸y ph¶i tut ®èi kh«ng dïng lưa, tr¸nh c¸c va ch¹m cÇn thiÕt ®Ĩ g©y tia lưa ®iƯn , sưa ch÷a ph¶i tr¸nh dïng ngn ®iƯn cao ¸p SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 88 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen -Trong c«ng t¸c b¶o qu¶n c¸c kho, bĨ chøa ph¶i tr¸nh hót thc, ph¶i trang bÞ khÈu trang, qn , ¸o, … hỵp lý -Ph¶i kiĨm tra søc kh ®Þnh kú cho c«ng nh©n , ph¸t hiƯn nh÷ng bƯnh phỉ biÕn ®Ĩ phßng tr¸nh , ®¶m b¶o chÕ ®é lao ®éng cho c«ng nh©n theo qui ®Þnh cđa nhµ níc II VƯ sinh m«i trêng : MỈt b»ng nhµ m¸y ph¶i chän t¬ng ®èi b»ng ph¼ng cã hƯ th«ng tho¸t níc vµ xư lý níc th¶i tèt §Ỉt nhµ m¸y c¸ch ly khu d©n c mét kho¶ng c¸ch an toµn , ci híng giã ph¶i trång nhiỊu c©y xanh xung quanh nhµ m¸y ®Ĩ t¹o m«i trêng tèt h¬n Khi thiÕt kÕ nhµ m¸y ph¶i tu©n thđ theo qui ®Þnh x©y dùng , ph¶i ®¶m b¶o th«ng giã , chiÕu s¸ng , tho¸t khÝ cho c«ng nh©n lµm viƯc 1.Xư lý khÝ th¶i : C¸c nhµ m¸y , xÝ nghiƯp th× m«i trêng kh«ng khÝ s¶n xt cã ¶nh hëng lín ®Õn søc kh cđa ngêi lµm viƯc V× vËy chóng ta lu«n lu«n t¹o ®iỊu kiƯn m«i trêng tèt nhµ m¸y Gi¶i qut ®ỵc ®iỊu kiƯn vƯ sinh ®ã kh«ng chØ gi¶m bít ®ỵc c¸c bƯnh nghỊ nghiƯp cho c«ng nh©n mµ cßn t¹o ®ỵc ®iỊu kiƯn lµm vieec tèt cho c«ng nh©n lµm viƯc tõ ®ã n©ng cao n¨ng st cđa c«ng viƯc C¸c chÊt ®éc h¹i ®èi víi søc kh cđa ngêi cßn mang tªn lµ ®éc tè ngêi ®ã kĨ c¶ bơi ®éc C¸c chÊt ®ỵc coi lµ ®éc h¹i nªu nh mét sè lỵng lín r¬i vµo c¬ thĨ cđa ngêi , ®ã ngêi sÏ bÞ nhiƠm ®éc vµ bƯnh tËt Sù nhiƠm ®éc ®ã cã thĨ tøc kh¾c hc sau mét thêi gian Trong ®iỊu kiƯn s¶n xt ®éc tè cã thĨ th©m nhËp vµo c¬ thĨ ngêi vµo c¬ quan h« hÊp , qua da vµ qua ®êng ¨n ng C¸c chÊt bơi ®ỵc t¸ch bay vµo kh«ng khÝ cđa c¸c phßng s¶n xt thùc hiƯn c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghƯ kh¸c Dùa vµo t¸c h¹i cđa bơi cđa c¬ thĨ ngêi mµ ngêi ta chia lµm hai lo¹i bơi ®éc vµ bui kh«ng ®éc Khi ngêi gỈp ph¶i th× dĨ m¾c bƯnh nghỊ nghiƯp , bƯnh cÊp tÝnh , … V× vËy ph¶i hÕt søc cÈn thËn lµm viƯc §Ĩ ng¨n chỈn h¬i , khÝ , bơi ®éc h¹i th× c«ng nghiƯp s¶n xt ngêi ta thêng bè trÝ thiÕt bÞ ®éc h¹i xa khu vùc ®«ng ngêi, ®ång thêi cã hƯ th«ng th«ng giã nhÊt ®Þnh Chđ u ngêi ta dïng c¸c c«ng nghƯ xư lý khÝ nh : hÊp thơ ,hÊp phơ, trung hoµ , läc, hót , … SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 89 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Xư lý níc th¶i : Níc th¶i thêng chøa c¸c hỵp chÊt c¬ häc kh¸c V× vËy mơc ®Ých xư lý níc th¶i lµ khư c¸c t¹p chÊt ®ã cho níc sau xư lý ®¹t yªu cÇu th¶i m«i trêng C¸c qu¸ tr×nh xư lý níc th¶i ®ỵc chia thµnh c¸c c«ng ®o¹n xư lý nh sau : cÊp I, cÊp II, cÊp III +Xư lý cÊp I : Gåm c¸c qu¸ tr×nh xư lý s¬ bé vµ l¾ng , b¾t ®©ï tõ song ch¾n sau ®ã ®Õn xư lý cÊp I C«ng ®o¹n nµy cã nhiªm vơ khư c¸c vËt r¾n nỉi cã kÝch thíc lín vµ c¸c t¹p chÊt cã kÝch thíc lín khái níc th¶i ®Ĩ b¶o vƯ b¬m vµ ®êng èng +Xư lý cÊp II : Gåm c¸c qu¸ tr×nh sinh häc , ho¸ häc cã t¸c dơng khư hÇu hÕt c¸c t¹p chÊt h÷u c¬ hoµ tan cã thĨ ph©n hủ b»ng ®êng sinh häc nh : ho¹t ho¸ bïn , läc sinh häc hay oxy ho¸ sinh häc c¸c ao hå vµ phÈm hủ , m khÝ ,… +X lý cÊp III : Thêng gåm c¸c qu¸ tr×nh : Vi läc , kÕt tđa ho¸ häc vµ ®«ng tơ , hÊp thơ b»ng than ho¹t tÝnh , zeolic, trao ®ỉi cation , them thÊu ngỵc, ®iƯn thÊm tÝch , c¸c qu¸ tr×nh khư c¸c chÊt dinh dìng , clo ho¸ , ozon ho¸ , … PHÇN VI Tù §éNG HO¸ TRONG D¢Y CHUN S¶N XT 1-Mục đích ý nghóa M« h×nh tù ®éng hãa d©y chun c«ng nghƯ lµ qu¸ tr×nh sư dơng c¸c dơng cơ, c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc tù ®éng ®iỊu khiĨn sù ho¹t ®éng cđa c¸c bé phËn d©y chun c«ng nghƯ theo ®óng yªu cÇu ®· ®ỵc t¹o dùng theo chÕ ®é c«ng nghƯ cđa d©y chun ®ã Mơc ®Ých cđa viƯc ®a hƯ thèng m« h×nh ®iỊu khiĨn tù ®éng ho¸ nµy vµo d©y chun c«ng nghƯ lµ nh»m lµm cho c¸c m¸y mãc thiÕt bÞ ho¹t ®éng theo chÕ ®é tèi u nhÊt, mét c¸ch chÝnh x¸c nhÊt, tr¸nh ®ỵc sù cè x¶y thao t¸c ®iỊu khiĨn, bé phËn nµy tù ®éng b¸o ®éng cã sù cè x¶y MỈt kh¸c, nhê sù c«ng dơng hƯ thèng tù ®éng ho¸ nµy vµo d©y chun c«ng nghƯ cho phÐp tr¸nh sù nhÇm lÉn, gi¶m sè lỵng c«ng nh©n lµm viƯc nhµ m¸y, ®ång thêi t¨ng n¨ng st lao ®éng SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 90 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Nhê hƯ thèng tù ®éng ho¸ mµ d©y chun c«ng nghƯ cã nh÷ng n¬i sinh khÝ ®éc h¹i hay dƠ g©y ch¸y nỉ… lµm cho c«ng nh©n kh«ng thĨ ®iỊu khiĨn trùc tiÕp ®ỵc, ®ã sư dơng hƯ thèng ®iỊu khiĨn tù ®éng sÏ ®¶m b¶o tÝnh m¹ng cho c«ng nh©n Nh vËy, viƯc ¸p dơng hƯ thèng m« h×nh ®iỊu khiĨn tù ®éng d©y chun c«ng nghƯ kh«ng chØ lµ mét vÊn ®Ị cÇn thiÕt mµ cßn cã tÝnh b¾t bc ®èi víi c«ng nghƯ §èi víi d©y chun c«ng nghƯ s¶n xt nitrobenzen th× khèng chÕ ®iỊu kiƯn c«ng nghƯ cho thÝch hỵp nh: §o nång ®é nhiƯt ®é lu lỵng cđa c¸c dung dÞch axit còng nh nguyªn liƯu tríc cho vµo thiÕt bÞ trén, ®o lu lỵng dßng láng, dßng khÝ, nhiƯt ®é, lu lỵng toµn bé d©y chun Do vËy ph¶i l¾p ®Ỉt hƯ thèng ®iỊu khiĨn tù ®éng lµ rÊt cÇn thiÕt vµ b¾t bc ph¶i cã d©y chun + Dụng cụ đo nhiệt độ : t0 + Dụng cụ đo áp suất : ↑ +Dụng cụ đo lưu lượng : +Dụng cụ đo nhiệt độ hiển thò trung tâm điều khiển TI +Dụng cụ đo nhiệt độ truyền xa trung tâm điều khiển TT +Thiết bò đo áp suất tự động điều chỉnh (van an toàn) Pcz Bộ điều chỉnh mức chất lỏng tự ghi có báo động khí cụ lắp trung tâm điều khiển LRA Bộ điều chỉnh áp suất tự ghi hiển thò, khí cụ lắp trung tâm điều khiển PIR C¬ cÊu ®iỊu chØnh C¬ cÊu chÊp hµnh Gi÷ nguyªn Tù ®éng më mÊt tÝn hiƯu Tù ®éng ®ãng mÊt tÝn hiƯu HƯ thèng tù ®éng ®iỊu chØnh bao gåm ®èi tỵng ®iỊu chØnh (§T) vµ bé ®iỊu chØnh (B§C) Bé ®iỊu chØnh cã thĨ bao gåm : bé c¶m biÕn vµ bé khch ®¹i - Bé c¶m biÕn dïng ®Ĩ ph¶n ¸nh sù sai lƯch c¸c th«ng sè ®iỊu chØnh so víi gi¸ trÞ cho tríc vµ biÕn ®ỉi thµnh tÝn hiƯu - Bé khch ®¹i lµm nhiƯm vơ khch ®¹i tÝn hiƯu cđa bé c¶m biÕn ®Õn gi¸ trÞ cã thĨ ®iỊu chØnh c¬ quan ®iỊu khiĨn (CQ§K), c¬ quan nµy t¸c ®éng lªn ®èi tỵng nh»m xo¸ ®i ®é sai lƯch cđa c¸c th«ng sè ®iỊu chØnh SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 91 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen M¹ch ®iỊu chØnh ®ỵc khÐp kÝn nhê quan hƯ ngỵc tư ®èi tỵng ®Õn bé ®iỊu chØnh Quan hƯ nµy ®ỵc gäi lµ håi tiÕp chÝnh 2.Mét sè d¹ng tù ®éng: a Tù ®éng kiĨm tra vµ tù ®éng b¶o vƯ: Tù ®éng kiĨm tra c¸c th«ng sè c«ng nghƯ ( nhiƯt ®é, ¸p st, lu lỵng, nång ®é, …) kiĨm tra c¸c th«ng sè c«ng nghƯ ®ã cã thay ®ỉi hay kh«ng? NÕu cã th× c¶nh b¸o chØ thÞ ghi l¹i gi¸ trÞ thay ®ỉi ®ã BiĨu diƠn s¬ ®å tù ®éng kiĨm tra vµ tù ®éng ®iỊu chØnh nh sau: §T CB C 5.1 CT 5.2 G 5.3 PL 5.4 B§K N §èi tỵng ®iỊu chØnh C¶m biÕn ®èi tỵng Bé khch ®¹i Ngn cung cÊp n¨ng lỵng C¬ cÊu chÊp hµnh 5.1 C¶nh b¸o 5.2 ChØ thÞ b»ng kim lo¹i hc b»ng sè 5.3 Ghi l¹i sù thay ®ỉi 5.4 Ph©n lo¹i b D¹ng tù ®éng ®iỊu khiĨn: S¬ ®å cÊu tróc: §T CB SS B§ N 4 §èi tỵng ®iỊu chØnh C¶m biÕn ®èi tỵng Bé khch ®¹i Ngn cung cÊp n¨ng lỵng Bé ®Ỉc cho phÐp ta ®Ỉc tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn, nã lµ mét tỉ chøc c¸c t¸c ®éng cã ®Þnh híng ®iỊu khiĨn tù ®éng c D¹ng tù ®éng ®iỊu chØnh: S¬ ®å cÊu tróc: SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 92 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen §T CB CCCH SS BD B§K N §èi tỵng ®iỊu chØnh C¶m biÕn ®èi tỵng Bé khch ®¹i Ngn cung cÊp n¨ng lỵng Bé ®Ỉc Bé so s¸nh C¬ cÊu chÊp hµnh 3.CÊu t¹o cđa mét sè thiÕt bÞ tù ®éng: a Bé c¶m biÕn ¸p st: Trong c¸c bé ®iỊu chØnh thêng sư dơng bé c¶m øng ¸p st kiĨu mµng, hép xÕp, piston, èng cong ®µn håi,…ViƯc chän bé c¶m øng ¸p st phơ thc vµo viƯc c¶m øng ®iỊu chØnh vµ ®é chÝnh x¸c theo yªu cÇu z p Bé c¶m øng st kiĨu mµng ; Bé c¶m øng kiĨu hép xÕp Z P Bộ ứn g suất kiểu pittôn g P Bộ ứn g suất kiểu cung tròn b Bé c¶m øng nhiƯt ®é : Ho¹t ®éng cđa bé c¶m øng nhiƯt ®é dùa trªn nguyªn lý gi·n në nhiƯt, mèi quan hƯ gi÷a nhiƯt ®é cđa chÊt khÝ vµ ¸p st h¬i b·o hoµ cđa nã hƯ kÝn dùa trªn nguyªn lý nhiƯt ®iƯn trë SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 93 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Z Cảm ứng nhiệt độ kiểu màng Cảm ứng nhiệt độ kiểu hộp xếp Z Cảm ứng nhiệt độ kiểu điện trở Cảm ứng nhiệt độ kiểu lưỡng kim loại giãn nở c.Bé c¶m øng møc ®o chÊt láng: Møc c¸c chÊt láng cã thĨ ®o ®ỵc b»ng nhiỊu c¸ch kh¸c nhng ph¬ng ph¸p ®¬n gi¶n vµ cã ®é chÝnh x¸c cao lµ ®o b»ng phao Kiểu phao Kiểu màng d.Bộ cảm biến lưu lượng : Bộ cảm biến lưu lượng xây dựng phụ thuộc vào biểu thức sau: Q = f.V F : Diện tích đường ống dẫn V: Tốc độ chất lỏng chảy ống dẫn theo đònh luật Becnuli V= 2.∆P S Với S: Tỷ trọng chất lỏng ∆P: Độ chênh lệch áp suất chất lỏng Nếu tỷ trọng không đổi lưu lượng thể tích phụ thuộc vào hai thông số tiết diện f độ chênh lệch áp suất ∆P SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 94 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Ta có hai cách đo lưu lượng: + Khi tiết diện không đổi đo lưu lượng độ chênh lệch áp suất trước sau thiết bò có ống hẹp + Khi độ chênh lệch áp suất không đổi đo điện tích tiết diện ống dẫn xác đònh lưu lượng dòng chảy SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 95 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen kÕt ln Sau kho¶ng thêi gian gÇn th¸ng nghiªn cøu ®Ị tµi : ‘ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xt nitrobenzen víi n¨ng st 45000 tÊn / n¨m ‘.Tõ sù nỉ lùc lµm viƯc cđa b¶n th©n , víi sù híng dÉn tËn t×nh cđa thÇy gi¸o GS.TS §µo V¨n Têng , cïng víi c¸c thÇy c« gi¸o bé m«n c«ng nghƯ H÷u C¬ -Ho¸ DÇu cđa trêng §HBK Hµ Néi , ®Õn em ®· hoµn thµnh b¶n ®å ¸n ®óng thêi gian quy ®Þnh Qua b¶n ®å ¸n nµy ®· gióp cho em hiĨu ®ỵc c¬ b¶n vỊ qu¸ tr×nh thiÕt kÕ mét ph©n xëng s¶n xt ho¸ chÊt ë quy m« c«ng nghiƯp , phÇn nµo biÕt ¸p dơng kÕt qu¶ lý thut vµo thùc tÕ s¶n xt, thĨ nh sau : -PhÇn tỉng quan lý thut : N¾m ®ỵc tÝnh chÊt cđa nguyªn liƯu vµ s¶n phÈm , còng nh øng dơng cđa nã thùc tÕ s¶n xt HiĨu ®ỵc c¬ chÕ , ®éng häc , c¸c th«ng sè c«ng nghƯ nh : nhiƯt ®é , ¸p st , nång ®é , thêi gian lu, … cđa qu¸ tr×nh ph¶n øng BiÕt c¸ch so s¸nh c¸c chØ tiªu kü tht cđa qu¸ tr×nh ph¶n øng , tõ ®ã lùa chän c«ng nghƯ thÝch hỵp nhÊt , nh»m ®em l¹i n¨ng st vµ chÊt lỵng s¶n phÈm cao, gi¸ thµnh rỴ , kinh tÕ nhÊt -PhÇn tÝnh to¸n c«ng nghƯ : BiÕt c¸ch tÝnh to¸n c©n b»ng vËt chÊt ,c©n b»ng nhiƯt lỵng cđa d©y chun s¶n xt, tÝnh ®êngkÝnh, chiỊu cao,bÝch, bỊ dµy , ch©n ®ì, chän vËt liƯu lµm thiÕt bÞ ,… -PhÇn x©y dùng : N¾m ®ỵc c¸ch chän ®Þa ®iĨm x©y dùng nhµ m¸y , hiĨu ®ỵc c¬ b¶n vỊ sù bè trÝ c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh toµn bé nhµ m¸y theo híng giã nhÊt ®Þnh , bè trÝ c¸c thiÕt bÞ ph©n xëng s¶n xt , trªn c¬ së ®ã thiÕt kÕ tỉng thĨ mỈt b»ng ®Ĩ x©y dùng nhµ m¸y s¶n xt -PhÇn tÝnh to¸n kinh tÕ : HiĨu ®ỵc c¬ b¶n vỊ sù tÝnh to¸n c¸c chi phÝ còng nh doanh thu toµn bé nhµ m¸y , tõ ®ã xÐt tÝnh hiƯu qu¶ kinh tÕ cđa mét nhµ m¸y -PhÇn an toµn lao ®éng vµ vƯ sinh m«i trêng :NhËn biÕt ®ỵc møc ®é ®éc h¹i cđa khÝ th¶i ®èi víi ngêi vµ m«i trêng, ®Ĩ tõ ®ã ph©n bè vÞ trÝ lµm viƯc cđa ngêi vµ thiÕt bÞ phßng chèng mét c¸ch cã hiƯu qu¶ nhÊt , nh»m ®em l¹i sù s¹ch cho m«i trêng vµ ngêi Tuy nhiªn , kh¶ n¨ng cđa b¶n th©n , thêi gian , tµi liƯu cßn h¹n chÕ vµ lÇn ®Çu tiªn ®ỵc nhËn nhiƯm vơ thiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xt ë quy m« c«ng nghiƯp , nªn ch¾c ch¾n cßn nhiỊu thiÕu sãt , em rÊt mong q thÇy c« gi¸o t¹o ®iỊu kiƯn , gióp ®ì cho em , ®Ĩ em ®ỵc hiĨu h¬n SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 96 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen TÀI LIỆU THAM KHẢO Tập thể: Văn đình Đệ, Trònh Thanh Đoan, Dương Văn Tuệ, Nguyễn Thò Minh Nguyệt, Nguyễn Đăng Quang, Nguyễn Thò Thanh , Hoàng Trọng Yêm Hoá Học Hữu Cơ NXB KH & KT 2002.Tập 2.Ngun ThÞ Thanh Hóa hữu Tập Hợp chất hữu mạch vòng Nhà xuất Giáo Dục 1998 Nguyễn Minh Châu Hóa hữu Trường Đại Học Sư Phạm Qui Nhơn 1995 Lê Mậu Quyền Hóa học vô Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 2000 Hoàng Nhâm Hóa học vô Tập Nhà xuất Giáo Dục 2001 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Bộ môn tổng hợp hữu Kỹ thuật tổng hợp chất hữu trung gian 1974 Nguyễn Thạc Cát (Chủ Biên), Hoàng Minh Châu, Đỗ Tất Hiển, Nguyễn Quốc Tín Từ điển hóa học phổ thông Nhà xuất Giáo Dục 2002 Vũ Thế Trí Tổng hợp chất trung gian §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi 1974 Phan Minh T©n SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 97 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen Tổng hợp hữu hoá dầu T2 Trường ĐHBK TPHCM NXB Đại học Quốc Gia TP HCM 2001 10.Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên Sổ tay trình thiết bò công nghệ hóa chất Tập Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 1992 11.TrÇn C«ng Khanh ThiÕt bÞ ph¶n øng tỉng hỵp c¸c hỵp chÊt h÷u c¬ NXB KH & KT n¨m 1986 12.Ullman’s encyclopedia of industrial chemistry Vol A17, A3 13.Tadeu S Z.Urbanski Nitro compound 1964 14.Carl R Noler Chemistry of organic compound 1957 15.TËp thĨ : Ngun Bin , §ç V¨n §µi , Lª V¨n D¬ng , Long Thanh Hïng , §inh V¨n Hnh , Ngun Träng Khu«ng , Phan V¨n Th¬m , Ph¹m Xu©n To¶n , TrÇn Xoa Sỉ tay qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ c«ng nghƯ ho¸ chÊt TËp NXB KH & KT Hµ Néi 1991 16.TËp thĨ : Ngun Bin , §ç V¨n §µi , Lª V¨n D¬ng , Long Thanh Hïng , §inh V¨n Hnh , Ngun Träng Khu«ng Phan V¨n Th¬m , Ph¹m Xu©n To¶n , TrÇn Xoa Sỉ tay qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ c«ng nghƯ ho¸ chÊt TËp NXB KH & KT Hµ Néi 1999 17.Ngun Bin.TÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghƯ ho¸ chÊt vµ thùc phÈm NXB KH & KT Hµ Néi 1998 18.Ph¹m Xu©n To¶n C¸c qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ c«ng nghƯ ho¸ chÊt vµ thùc phÈm TËp NXB KH & KT Hµ Néi 2003 19.PGS.TS Ng« B×nh ,TS Phïng Ngäc Th¹ch , Ngun Minh HËu, Phan §×nh TÝnh C¬ së x©y dùng nhµ c«ng nghiƯp §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi Bé m«n x©y dùng c«ng nghiƯp Hµ Néi 1997 20.Kinh tÕ c«ng nghiƯp ho¸ chÊt §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi 1971 21.Híng dÉn thiÕt kÕ tèt nghiƯp phÇn kinh tÕ §HBK Hµ Néi 1973 22.Kht Minh Tn Bµi gi¶ng an toµn lao ®éng vƯ sinh m«i trêng SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 98 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen 23.Bé m«n m¸y ho¸ Trêng §HBK Hµ Néi ThiÕt bÞ ho¸ chÊt , 1989 24.C¬ së kü tht an toµn lao ®éng vµ phßng ch¸y ch÷a ch¸y c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 99 [...]... Xt Nitrobenzen Hằng số vận tốc (K) biến đổi từ 30 ÷ 42 Theo số liệu động học thì K = 30 ÷ 36 Bởi vậy khi dùng dư H 2SO4 với HNO3 ít nước thực tế HNO3 phân ly hoàn toàn thành (NO2+) cation nitronyl Nghiên cứu bằng quang phổ phân ly liên hợp thấy hàm lượng NO 2+ trong hỗn hợp H2SO4 + HNO3 biến đổi như sau: 1 HNO3trong hỗn 5 10 1 15 2 20 8 40 60 80 9 90 1 100 hợp (%) HNO3chuyển thành NO2+ (%) 1 100 1 100... hơi nước Nitrobenzen dễ tan được trong hầu hết các dung môi hữu cơ và tan lẫn với benzen ở mọi tỷ lệ Nitrobenzen là một dung môi hữu cơ tốt có thể hòa tan được AlCl3 Những thông số vật lý quan trọng của nitrobenzen : + Nhiệt độ nóng chảy 5,850C + Nhiệt độ sôi ở 4 kPa 10 8,20C + Tỷ trọng d425 1, 119 + Độ nhớt (15 0C) 2 ,17 .10 -2 mPa.s + Sức căng bề mặt (200C) 43,35 N/m + Nhiệt dung riêng (300C) 14 ,18 J/g +... CHẤT CỦA SẢN PHẨM [12 ] ; [ 1 ]: 1. Tính chất vật lý của nitrobenzen : Nitrobenzen có công thức phân tử C6H5NO2, là hợp chất nitro thơm đơn giản nhất Chất lỏng như dầu Nitrobenzen được điều chế bằng cách dùng hỗn hợp HNO3 và H2SO4 để nitro hóa benzen Dùng làm nguyên liệu để sản xuất anilin, benzidin, thuốc nhuộm, dung môi và chất oxi hóa Nitrobenzen tinh khiết là chất lỏng không màu (nitrobenzen công... tinh khiết từ para nitro-anilin 6.Nitro hoá bằng oxit nitơ : Phương pháp này được nghiên cứu và đưa vào sản xuất từ năm 19 10 đến 19 15 Nitro hoá bằng oxit nitơ trong kỹ thuật rất ưu việt, vì nó không cần qua giai đoạn điều chế HNO3 Như ta đã biết sản xuất HNO3 từ oxit nitơ là một điều phức tạp về thiết bò và kỹ thuật, quá trình phải oxi hoá NO thành NO2 sau đó dùng nước hấp thụ được axit loãng rồi dùng... ∆H = -11 7 kj/mol, còn naphtalen có ∆H = - 209kj/mol Qúa trình toả nhiệt này đòi hỏi phải làm lạnh một cách có hiệu quả , bằng việc sử dụng quá trình làm lạnh bằng vỏ bọc ngoài hoặc làm lạnh trong hay cả hai phương pháp Vì lí do an toàn, thiết bò thùng khuấy được giới hạn khả năng chứa khoảng 6000 lít, kết hợp với máy khuấy Quá trình liên tục dùng cho sản xuất hợp chất trung gian (nitrobenzen, dinitrobenzen…)... dung riêng (300C) 14 ,18 J/g + Nhiệt nóng chảy 94 ,1 J/g + Nhiệt hóa hơi 3 31 J/g + Nhiệt độ chớp cháy cốc kín 880C + Nhiệt độ tự bốc cháy 4820C SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 13 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen + Giới hạn nổ trong không khí (930C) 1, 8% V + Tỷ trọng pha hơi 4 ,1 + Chỉ số khúc xạ n15 1, 55457 2.Tính chất hóa học của nitrobenzen : Hợp chất nitro thơm tham gia hai... đen Ngoài ra còn dùng làm dung môi chọn lọc để tinh chế dầu mỏ và một số ứng dụng quan trọng nữa là dùng để sản xuất thuốc nổ và dùng trong y dược Chương II SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu K44 15 §å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Ph©n Xëng S¶n Xt Nitrobenzen CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NITROBENZEN [ 8 ] 1. Nitro hoá bằng axit HNO3 : Phản ứng xảy ra theo phương trình : ArH + HONO2 → ArNO2 + H2O Nước tạo ra trong... NaOH O2N OH + NaCL Nhóm -NO2 là nhóm hút electron mạnh làm phân tán điện tích âm và làm bề cacbanion trong phản ứng thế electrophyl 3.Ứng dụng của nitrobenzen: Nitrobenzen là một sản phẩm trung gian quan trọng Hầu hết nitrobenzen được dùng để chuyển hoá thành anilin ,benzidin, dinitrobenzen ,làm chất xúc tiến lưu hoá cao su, dùng để sản xuất thuốc nhuộm anilin đen Ngoài ra còn dùng làm dung môi chọn... lượng H 2O chứa trong đó là 11 % Nếu hàm lượng HNO3 là 30% thì ion NO2+ mất đi khi hàm lượng nước chứa trong đó là 13 ,5% Trong đó axit nitric khan phần lớn HNO 3 nằm ở dạng phân tử trung hoà HONO2 Một vài tính chất của HNO 3 như sự biến đổi sức căng bề mặtcùng với nhiệt độ, trọng lượng phân tử, quang phổ tử ngoại chứng tỏ có sự liên hợp các phân tử của axit nitric do liên kết hydro theo cấu tạo sau :... nhân thơm theo nối đôi rồi tiếp tục tách nước thành nitrobenzen : OH + benzen NO2 H OH H NO2 - H2 O NO2 nitrobenzen Sự xác nhận trên được tìm ra trong khi tách sản phẩm tương tự của sự kết hợp axit nitric với hydrocacbon không no, naphtalin và angtraxen Thiếu sót của sơ đồ trên là không được rõ ràng khi tiếp tục chuyển hoá sản phẩm kết hợp thành dẫn xuất của benzen SVTH : Ph¹m Ngäc Hỵp - Líp Ho¸ DÇu