论文总字数：17890字

摘 要

活性染料的发明是染料发展史上的重大里程碑，其改变了染料附着纤维的方式，为染料化学照亮了新的发展方向。活性染料新产品的迅速增长及优越性能,全方位体现了活性染料的开发价值与研究意义。

以产业绿色化升级为背景，本课题合理设计了活性艳红X-B、活性艳红K-2BP、活性艳红M-2B及活性黑KN-B染料的生产流程。并借助不同染料活性，通过混拼达到染料染色互补的目的，使产品在应用阶段具有了更为优越的性能。

论文重点研究了相同部分的生产工艺条件，严格控制反应温度、时长、pH等条件，以达到最高生产效率。并且在物料衡算、设备选型、车间布置及厂区平面的设计过程中细致计算、注重绿色环保，最终兼顾产品产量与环保要求。

关键词：活性染料 工厂设计 染料合成

The design of reactive dye factory with an annual output of 80,000 tons Abstract

The invention of reactive dyes as an emerging field is a major milestone in the history of dye development. The invention of reactive dyes changed the way that dyes attach to fibers, and illuminated a new direction of development for dye chemistry. The rapid growth and superior performance of new reactive dyes products fully reflect the development value and research significance of reactive dyes.

Taking the industrial green upgrade as the background, this topic through the rational design of Reactive Brilliant Red X-B, Reactive Brilliant Red K-2BP, Reactive Brilliant Red M-2B and Reactive Black KN-B dye production process. With the help of different dye activities, the purpose of complementary dyes can be achieved through blending, so that the products have more superior performance in the application stage.

By focusing on the research of the production process conditions of the same part, the reaction temperature, duration, PH and other conditions are strictly controlled to achieve the highest production efficiency. And through detailed calculation in the process of material balance calculation, equipment selection, workshop layout and plant floor design, while paying attention to green environmental protection, the output and environmental protection merger effect is finally achieved.

KeyWords: Reactive dyes; Factory design; Dye synthesis

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 6

1.1 项目依据 6

1.1.1 课题意义与背景 6

1.1.2 我国染料工业发展概况 6

1.2 设计原则及目标 7

第二章 工艺流程 9

2.1 工艺流程设计 9

2.1.1 工艺流程设计重要性 9

2.1.2 工艺路程选择原则 9

2.1.3工艺流程分析 10

2.1.4工艺流程确定 11

2.1.5工艺流程叙述 12

2.1.6工艺流程参数 13

2.2 化工计算 13

2.2.1 物料衡算 13

第三章 工艺计算与设备选型 20

3.1 反应器的选型及物料计算 20

3.1.1反应器的选型及物料计算 20

3.1.2搅拌器及搅拌轴选型 21

3.2 过滤设备的计算与选型 22

3.3 烘干设备与粉碎机选型 22

3.4 混合机选型 23

第四章 厂区平面设计 25

4.1 总平面设计原则与内容 25

4.1.1 厂区平面布置原则 25

4.1.2 厂区平面布置内容 25

4.2 厂区平面综述 25

第五章 生产区车间设计 27

5.1 车间布置任务 27

5.2 车间布置综述 27

附件一：厂区设计平面图 28

附件二：车间设计平面图 29

参考文献 30

致 谢 33

第一章 绪论

1.1 项目依据

1.1.1 课题意义与背景

活性染料自从面世以来，凭借优越的固色率、稳定性等性能逐步在行业中发展起来，活性染料以超过总产量20%的占比，引领着行业发展。自从世界各个国家明确禁用染料以来，活性染料是科研工作者及行业中替代染料的不二之选。除去颜色鲜艳的优点之外，活性染料具有高提升性、优良的湿处理牢度等种种优点，使得行业达到节能减排、绿色发展的效果。国产常用活性染料活性次序为：X型gt;KN型gt;K型。

设计年产8万吨活性染料工厂，设计关键部分是生产工艺及设备选型，通过确定生产流程、完成物料衡算、设计厂区、车间平面等环节，丰富并完善课题。

自1954年活性染料被发现往后的60年，或是于1956年第一支活性染料能工业化生产以来的58年内，作为活性染料三大组成之一的活性基不断壮大、发展，活性基团是影响最终染料应用性能的关键部分。例如均三嗪类、β-硫酸酯乙基砜以及可应用于纤维染色与印花的β-溴代丙酰烯胺等活性基，现今在染料商品化工业化进程中积极发挥应用作用。人工染料问世至今已有100多年，到2010年， 在一百六十多万吨的全球染料产量中，有近八十吨产自中国。而其他国家的染料产量远不及中国，这些数据充分表明，染料生产及供应重心已从欧洲东迁移至亚洲，中国也是不容置疑的世界染料生产中心^[23]。

1.1.2 我国染料工业发展概况

1997年，我国作为世界上染料第一生产大国，连续多年染料产量超过世界染料总产量的百分之五十。2018年，中国染料工业诞生100周年。在这一百年期间中国染料工业逐步壮大、从无到有，如今中国已成为染料工业强国。随着行业持续健康发展，在染料产量与印染使用量方面，我国占全世界用量的七成以上。将纺织纤维染色是染料的主要用途之一，不仅能使纺织纤维不仅带上色彩功能，故而，染料是国民日常生活中必不可少的重要化学物质之一。随着科学研究的不断深入，为使生产的染料具有高固色率以及优良的应用性能，中国对其的开发已走在世界前列，在此基础上染料生产自动化不断提升^[13]，行业实力正引领世界不断前进。正是基于我国不断提升的科学研发能力及工业自动化水平，中国染料行业在不远的将来会以生产技术水平先进、染料性能优越等特色立足于世界行业的前端。

我国生产的染料产品质量、档次以及行业工业化制造水平有了质的飞跃后，染料行业实现平稳增长，加大了产业结构调整的实施力度，在行业重点技术研究方面投入大量人力物力，并且为实现行业绿色可持续化生产，规范行业三废处理标准。正是科学健康的行业发展规划，使我国在国际上逐步确立行业领导地位。

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