【正文】 設(shè)備布置的任務(wù)是決定工藝設(shè)備的空間位置，決定設(shè)備的露天與否，決定車間生產(chǎn)部 分的通道。 聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計 由于選用擺線針齒行星減速機，所以聯(lián)軸器的型式選用立式夾殼聯(lián)軸節(jié)（ D 型）。根據(jù)以上本反應(yīng)釜選用圓盤式攪拌器。 25 第 六 章 攪拌器的選型 攪拌設(shè)備規(guī)模、操作條件及液體性質(zhì)覆蓋面非常廣泛，選型時考慮的因素很多，但主要考慮的因素是介質(zhì)的黏度、攪拌過程的目的和攪拌器能造成的流動形態(tài)。 23 第 五 章 反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗 釜體的水壓試驗 水壓試驗壓力的確定 ： ? ?? ? MP aPP tcT ????? ?? 水壓試驗的強度校核 ： MP aCS CSDP n niTT 138)(2 )()(2 )( ??? ????? ???? 16MnR 的屈服極限 MPas 345?? M P as 1 013 4 ?????? 由 M P aM P a sT ???? ?? 所以水壓強度足夠 壓力表的量程、水溫 ： 壓力表的最大量程： P 表 =2 Tp =2= 或 ? P 表 ? 4PT 即 ? P 表 ? 水溫 ： ≥5℃ 水壓試驗的操作過程 ： 操作過程：在保持釜體表面干燥的條件下，首先用水將釜體內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至 ，保壓不低于 30min ，然后將壓力緩慢降至 ，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。 高徑比對傳熱的影響：當(dāng)容積一定時， H/Di越高，越有利于傳熱。根據(jù)間歇性和連續(xù)性反應(yīng)特征比較，間歇進(jìn)料需 2 條生產(chǎn)線，連續(xù)性需 1 條生產(chǎn)線。另外，隨著醋酸乙酯新用途的不斷開發(fā)，將會使醋酸乙酯 在其他方面用量的比例也有一定的增加。出口價格近幾年也不斷上漲。 20xx 年上半年進(jìn)口量為 萬噸，同比減少約%。目前國內(nèi)大型醋酸乙酯企業(yè)均采用酯化法技術(shù)，主要生產(chǎn)廠家情況見表 [2]。 國內(nèi)生產(chǎn)狀況及發(fā)展動向 近年來， 隨著我國化學(xué)工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展，乙酸乙酯的生產(chǎn)發(fā)展很快。 20xx 年全球乙酸乙酯的生產(chǎn)能力只有 萬噸， 20xx 年生產(chǎn)能力增加到 萬噸， 20xx 年生產(chǎn)能力增加到約 萬噸，同比增長約 %。 涂料 醋酸乙酯主要用于高檔溶劑型涂料，如聚氨酯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、丙烯酸酯涂料、乙烯基涂料等。我國是人口大國，到 20xx 年人口已達(dá)到 億，人口凈增長、人口老齡化問題都將增加對醫(yī)藥品的需求量。 關(guān)鍵詞 ： 乙酸乙酯； 間歇釜式反應(yīng)器；物料衡算；熱量衡算； 設(shè)備 II Abstract The traditional synthesis method of EA is esterification, in which EA was made by direct esterification of ethanol and acetic acid with a sulfuric acid design through the consumption of ethyl acetate at home and abroad and pare the existing synthetic process, and has carried on the volume calculation of the continuous reactor and batch the esterification method and batch reactor is determined. The batch reactor for annual production capacity of 5039 T is to be the designed. From the material balance， heat balance， the reactor volume of cubic meters, heat transfer for the ? per hour .The results show that the size of the reactor characteristics for high is 1930mm, diameter is 1600mm, The characteristics of clip size for high is 1400mm, diameter is 1700mm. Also auxiliary equipment on the tower as designed, heat is finished through the clip with the mon cold tube inside. The form for disc type stirrer, stirring shaft of diameter is 60mm， the motor power is result of the project design has a certain market value which can guide industrial design for batch reactor industrial design provides a detailed data and drawings. Keywords:ethyl acetate。 本選題 為 年產(chǎn)量為 5039 噸的間歇釜式反應(yīng)器的計算，通過物料衡算，熱量衡算，反應(yīng)器體積為 179。 反應(yīng)部分的流程設(shè)計（畫出反應(yīng)部分的流程圖） （需根據(jù)計算結(jié)果，進(jìn)行比較做改動） 反應(yīng)器的工藝設(shè)計計算 生產(chǎn)線數(shù)，反應(yīng)器個數(shù)，單個反應(yīng)器體積。 攪拌器的設(shè)計 對攪拌器進(jìn)行選型和設(shè)計計算。 換熱量為 ? 。batch reactor。同時，隨著我國加入世界貿(mào)易組織，醫(yī)藥出口量明顯增加。我國的醋酸酯涂料是 20 世紀(jì) 90 年代以后才迅速發(fā)展起來的，不僅增長速度快，并且在涂料總 產(chǎn)量中所占的比例也不斷上升。其中北美地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬噸 /年，約占世界乙酸乙酯總生產(chǎn)能力的 %； 中南美地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬噸 /年，約占總生產(chǎn)能力的 %；西歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬噸 /年， 約占 總生產(chǎn)能力的 %，亞太地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬噸/年，約占總生產(chǎn)能力的 %； 世界其他國家和地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬噸 /年，約占總生產(chǎn)能力的 %。 20xx 年生產(chǎn)能力只有 萬噸， 20xx 年增加到 萬噸， 20xx 年進(jìn)一步增加到約 萬噸，20xx20xx 年產(chǎn)能的年均增長率達(dá)到約 %。 表 20xx 年醋酸乙酯主要生產(chǎn)廠家情況 生產(chǎn)廠家名稱 地址 生產(chǎn)能力 (萬噸 /年 ) 美國塞拉尼斯公司 得克薩斯州潘帕 美國伊斯曼化學(xué)公司 得克薩斯州朗 維尤 美國 Solution 公司 馬薩諸塞 巴西羅地亞公司 帕利尼涯 墨西哥塞拉尼斯公司 卡格來吉拉 英國 BP 化學(xué)公司 赫爾 西班牙 Ercros 公司 塔拉戈納 瑞典 Sweask 乙醇化學(xué)公司 多姆斯喬 日本昭和電工公司 南陽 日本千葉公司 市原 日本協(xié)和發(fā)酵 公司 四日市 印度 Laxmi有機工業(yè)公司 馬哈德 印度 Jubilant 有機合成公司 加勞拉尼蠟 韓國三星 /BP 公司 蔚山 韓國國際酯類公司 蔚山 新加坡塞拉尼斯公司 裕廊島 5 表 我國醋酸乙酯主要生產(chǎn)企業(yè)情況 企 業(yè) 名 稱 產(chǎn) 能 (萬噸 /年 ) 江蘇索普集團 山東金沂蒙集團公司 廣東江門謙信化工發(fā)展公司 廣東順德順冠集團公司氣體溶劑有限公司 上海吳涇化工有限公司 揚子江乙?；び邢薰?司 江西南昌贛江溶劑廠 廣東順德集團公司 天津冠達(dá)集團公司 上海石油化工公司 上海試劑有限公司 成都有機化工廠 浙江建德建業(yè)有機化工有限公司 江蘇三木集團公司 目前，國內(nèi)一些大型甲醇羰基合成醋酸企業(yè)或者具有乙醇裝置的企業(yè)正在配套建設(shè)或擬建乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，主要有山東?；煞萦邢薰緮M采用 Davy 公司技術(shù)，新建 萬噸 /年生產(chǎn)裝置 (近期已經(jīng)建成投產(chǎn) )，吉林燃料乙醇有限公司擬建 萬噸 /年生產(chǎn)裝置，吉安生物化工公 司擬建 萬噸 /年生產(chǎn)裝置，廣西新火石化公司擬建 萬噸 /年裝置，第一期 萬噸 /年已經(jīng)于 20xx 年 4 月 13 日開工。與此相反，我國醋酸乙酯的出口量卻在逐年增加。 20xx 年出口價格為 美元 /噸， 20xx 年上漲到 美元 /噸， 20xx 年上漲到 美元 /噸。 9 第 二 章 工藝設(shè)計計算 設(shè)計依據(jù) 《乙酸 乙 酯生產(chǎn)設(shè)計任務(wù)書》 設(shè)計方案 對于乙酸 乙 酯的生產(chǎn)既可以采用間歇式生產(chǎn)，也可以采用連續(xù)式生產(chǎn)。 雖然 ，間歇生產(chǎn)的檢測控制等裝備就比連續(xù)性生產(chǎn)成本高 ， 所耗費的人力物力大于連續(xù)生產(chǎn)， 但該課題 年產(chǎn)量少， 選擇間歇生產(chǎn)比連續(xù)生產(chǎn)要優(yōu)越許多。 表 高徑比的確定通常才用經(jīng)驗值表 [7] 種類 罐體物料類型 H/Di 一般攪拌釜 液 —固或液 —液相物料 1~ 氣 —液相物料 1~2 發(fā)酵罐類 氣 —液相物料 ~ 假定高徑比為 H/Di=，先忽略罐底容積 ?????????? iii DHDHDV 344 ??[7] mDi ? 取標(biāo)準(zhǔn) mmmD i ?? 表 用標(biāo)準(zhǔn)橢球型封頭參數(shù) [8] 公稱直徑（ mm） 曲面高度（ mm） 直邊高度（ mm） 內(nèi)表面積（ m2） 容積（ m3） 1600 400 40 查得橢圓形封 頭的容積為 V 封 = m3 筒體的高度 ????? VVH 19 釜體高徑比的復(fù)核 0193 0 ??? ii DHDH 滿足要求 筒體壁厚的設(shè)計 設(shè)計參數(shù)的確定 表 反應(yīng)器內(nèi)各物質(zhì)的飽和蒸汽壓 [9] 物質(zhì) 水 乙酸 乙醇 乙酸乙酯 飽和蒸汽壓（ MPa） 該反應(yīng)釜的操作壓力必須滿足乙醇的飽和蒸汽壓所以去操作壓力 P=，該反應(yīng)器的設(shè)計壓力 ： Pc=== 該反應(yīng)釜的操作溫度為 80℃ ，設(shè)計溫度為 100℃ 。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將釜體內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干釜體。 同一攪拌操作可以用多種不同構(gòu)型的攪拌設(shè)備來完成，但不同的實施方案所需的設(shè)備投資和功率消耗是不同的，甚至?xí)沙杀兜牟顒e。 攪拌槳的尺寸及安裝位置 葉輪直徑與反應(yīng)釜的直徑比一般為 ~[10]，一般取 ，所以葉輪的直徑 160 0 800id D m m? ? ? ?， 葉輪據(jù)槽底的安裝高 度 1 1 .0 1 .0 8 0 0 8 0 0H d m m? ? ? ?； 葉輪的葉片寬度 80 0 16 0W d mm? ? ? ?， 葉輪的葉長度 5 5 80 0 20 0l d mm? ? ? ?， 液體的深度 1i1 .0 D 1 6 0 0 mHm??； 擋板的數(shù)目為 4，垂直安裝在槽壁上并從槽壁地延伸液面上，擋板寬度 160 0 160 m mbWD? ? ? ? 槳葉數(shù)為 6，根據(jù)放大規(guī)則，葉端速度設(shè)為 ,則攪拌轉(zhuǎn)速為： 4 .3 4 .3 1 .5 2 /3 .1 4 0 .8n r sd?? ? ??， 取 /n r s? 攪拌功率的計算 采用永田進(jìn)治公式進(jìn)行計算： 42 .1 5 7 1 0 /Pa s? ??? 26 22 641 . 0 1 . 5 8 5 0 7 . 0 9 1 0 3 0 02 . 1 5 7 1 0e dnR ?? ???? ? ? ? ?? 221 .5 0 .8 0 .2 2 99 .8 1r ndF g ?? ? ?[13] 由于 eR 數(shù)值很大，處于湍流區(qū)，因此，應(yīng)該安裝擋板，一小車打旋現(xiàn)象。標(biāo)記為： DN 40 HG 21570—95。 確定管道、電氣儀表 管 線及采暖通風(fēng)管道的走向和位置。 車間布置設(shè)計的主要工作是設(shè)備的布置，重點協(xié)作伙伴是建筑專業(yè)。 攪拌抽臨界轉(zhuǎn)速校核計算 由于反應(yīng)釜的攪拌軸轉(zhuǎn) 速 n =90 /minr ＜ 200 min/r ，故不作臨界轉(zhuǎn)速校核計算。對結(jié)晶過程，小晶粒選渦輪式，大晶粒選槳葉式為宜。水壓試驗合格后再做氣壓試驗。如果反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行的是吸熱反應(yīng)，則需進(jìn)行傳熱面積的校核。因此一般情況下，高徑比應(yīng)選擇大一些。 故采用一條的生 產(chǎn)線生產(chǎn)即可，即兩釜串聯(lián)， 反應(yīng)器的體積 V53 反應(yīng)時間 : 連續(xù)性反應(yīng)時間 hr ccvV A AA )( 210 ?? ??? ???? 設(shè)計方案的選擇 經(jīng)上述計算可知 ,間歇釜進(jìn)料需要 1個 ,而連續(xù)性進(jìn)料需 2 個 。預(yù)計到 20xx 年，我國乙酸乙酯的總需求量將達(dá)到約 萬噸，供大于求，屆時消費結(jié)構(gòu)將有所變化，其中在制藥和粘合劑行業(yè)消費的比例將會有所下降，隨著新型高檔涂料的不斷發(fā)展，預(yù)計涂料行業(yè)對醋酸乙酯的需求量將會有較大幅度的增加；隨著電子、通訊行業(yè)的發(fā)展，油墨方面的需求量也將有所上升。 20xx 年以前，我國醋酸乙酯的進(jìn)口價格變化不大，基本上維