【正文】 七．致謝 本次設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)寫作期間，得到了張德拉老師的精心指導(dǎo)，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。 （3）酯化反應(yīng)在常壓操作進(jìn)行，對(duì)傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)使得其能量消耗大為減少，生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和連續(xù)性大為提高，符合現(xiàn)代工藝綠色高效生產(chǎn)的要求。嚴(yán)格執(zhí)行防火規(guī)定及安全技術(shù)措施，嚴(yán)格控制可爆介質(zhì)不得上升到爆炸范圍。根據(jù)DOP生產(chǎn)的特點(diǎn)，應(yīng)采取下列防火措施：（1） 貯存輸送原料及產(chǎn)品的貯罐、管線附近嚴(yán)禁火源，并有明顯的指示牌和標(biāo)志?；厥諘r(shí)必須考慮經(jīng)濟(jì)效益，如果回收有效成分的費(fèi)用很大，就不如用少量堿將其破壞除去。 殼程流體進(jìn)出接管：去接管內(nèi)熱流體流速5m/s 管程流體進(jìn)出接管：,則接管內(nèi)徑為 取標(biāo)準(zhǔn)值徑為70mm參照《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表621，殼程流體進(jìn)出接管管長(zhǎng)200mm，管程流體進(jìn)出接管管長(zhǎng)150mm。由于循環(huán)冷卻水較易結(jié)垢，為便于水垢清洗，因使循環(huán)冷卻水走管路，熱流體走殼程。 對(duì)于二級(jí)酯化反應(yīng)，由于是可逆反應(yīng)，過程中有水生成，從而會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)行程度。Pr=由于反應(yīng)物系放出熱量Q1=6kJ/h=，攪拌功率N=4801W故攪拌槽需移出熱Q=Q1+N=。 參照上表，為了實(shí)現(xiàn)物料的均相混合，達(dá)到返混，所以本設(shè)計(jì)選用六片平直葉圓盤渦輪式攪拌器。( 3600)= / S Q0=QA+QB=+=2685cm3 / S單級(jí)酯化反應(yīng)釜中， h VR=Q0t（1+） =26853600 =裝料系數(shù)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件或?qū)嶒?yàn)結(jié)果而定，～。反應(yīng)焓變的計(jì)算如下： A(l，)+ B(l,) C(l,) A(l，) A(s，) A(s，)+ B(l,) C(l,) 6kJ/h由于在恒溫恒壓下進(jìn)行，所以=06kJ/h6kJ/h6kJ/h6kJ/h所以：6kJ/h故反應(yīng)物系將放出6kJ/h，為保持反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行，需在夾套中沖一定流量的冷卻水。（1－4%）=分子量：苯酐 DOP H2O 18 + H2O根據(jù)一級(jí)酯化反應(yīng)式： 二級(jí)酯化反應(yīng)式：第一步轉(zhuǎn)化率為100%，%.一小時(shí)一級(jí)酯化反應(yīng)釜 進(jìn)釜 苯酐的量為：1000247。最后得到高質(zhì)量的DOP。堿的用量為反應(yīng)混合物酸值的3～5倍。本設(shè)計(jì)采用真空降膜脫醇工藝，熱能利用合理，脫醇效率高，可脫醇至1％左右。氧化鋁與辛酸亞錫以1：1比例復(fù)配非酸性催化劑合成DOP效果最佳，力求達(dá)到流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，熱能利用合理，產(chǎn)品質(zhì)量高。酯化反應(yīng)設(shè)備分塔式反應(yīng)器和串聯(lián)多釜反應(yīng)器兩類。4．設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)范圍包括：（1）工藝生產(chǎn)方法確定、生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與論證（2）工藝計(jì)算（包括物料衡算，熱量衡算）（3）酯化合成工藝主要生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型（4）安全生產(chǎn)與環(huán)保治理措施（5）設(shè)計(jì)繪圖 設(shè)計(jì)重點(diǎn)：生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)與論證，工藝計(jì)算，設(shè)備設(shè)計(jì)與選型。 DOP的市場(chǎng)需求隨著我國國民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，增塑劑作為基礎(chǔ)化工合成材料助劑的市場(chǎng)需求量將大幅提高。用其增塑的PVC 可用于制造人造革、農(nóng)用薄膜、包裝材料、電纜等。本設(shè)計(jì)遵循“技術(shù)成熟，工藝先進(jìn)、設(shè)備配置科學(xué)、環(huán)保安全、經(jīng)濟(jì)效益”等原則，在比較國內(nèi)外各種先進(jìn)生產(chǎn)方法、工藝流程和設(shè)備配置基礎(chǔ)上，選用是從苯酐和異辛醇出發(fā)經(jīng)過酯化反應(yīng)、脫醇、精制得到產(chǎn)品的工藝路線生產(chǎn)鄰苯二甲酸二辛酯。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)論證、工藝計(jì)算及設(shè)備設(shè)計(jì)選型，附有帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，主要生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸圖，生產(chǎn)車間的設(shè)備配置圖?！　‰姎饧?jí)DOP，具有通用級(jí)DOP的全部性能外，還具有很好的電絕緣性能，主要用于生產(chǎn)電線。在用量大的新領(lǐng)域，國內(nèi)市場(chǎng)需求將強(qiáng)勁增長(zhǎng)。5．DOP生產(chǎn)能力及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)該項(xiàng)目年產(chǎn)5萬噸DOP，年開工日為330天（全天候）。前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但緊湊，投資較低，操作控制要求高，動(dòng)力消耗少。 根據(jù)國內(nèi)在引進(jìn)裝置上成功使用國產(chǎn)催化劑的經(jīng)驗(yàn)，選用國產(chǎn)催化劑，既滿足了工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求，又節(jié)約了外匯，可以收到良好的經(jīng)濟(jì)效果。脫醇工藝參數(shù)確定如下：(1)進(jìn)料粗酯溫度：230℃(2)進(jìn)料粗酯含醇量：16％～17％(3)降膜脫醇真空度：30 mbar(4)加熱蒸汽壓力：20ba 中和、水洗工序由于在酯化過程中會(huì)生成一些酸性雜質(zhì)，如單酸酯等，本設(shè)計(jì)采用加入Na0H水溶液進(jìn)行中和，生成可溶于水的鈉鹽與酯分離。使用20%的NaOH水溶液，%左右。%。247。四、主要設(shè)備設(shè)計(jì)與選型反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)與選型 為方便起見，以下用A表示苯酐，用B表示異辛醇。若攪拌時(shí)產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)，應(yīng)取低值，～；～。由《化工原理》上冊(cè)教材中表41，選取葉輪直徑d/Di=,即d=,葉寬b==，葉輪距槽底高度C為D/3=。所以冷卻水質(zhì)量流量m=Q/cp(t2t1)=(30)=。所以需要將水帶出反應(yīng)釜，促進(jìn)反應(yīng)向產(chǎn)物方向進(jìn)行。選用的碳鋼管。壁厚均用10mm殼體材料選用20R鋼，計(jì)算壁厚的公式為：S=PcDi/（2「σ」tФPc）式中：Pc——計(jì)算壓力，取Pc為1= ； Di=300mm；Ф= 「σ」80=130Mpa（取殼體溫度為80℃）S=300（2130）=取C2=2mm ；C1=，圓整后取S=6mm，復(fù)驗(yàn)66%=〉 故最終取C1=故S=6mm 上下封頭均采用標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭，根據(jù)封頭為DN14005。 對(duì)于本設(shè)計(jì)回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用，另一部分需進(jìn)行分餾和催化加氫處理。（2） 廠房?jī)?nèi)不存放易燃物質(zhì)，地溝保持通暢，防止可燃?xì)怏w、液體積聚，加強(qiáng)廠房里通風(fēng)。六．設(shè)計(jì)結(jié)果評(píng)析與總結(jié)經(jīng)過一段時(shí)間的資料查詢、文獻(xiàn)搜索、設(shè)計(jì)整理，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我們這組順利地完成了本次課程設(shè)計(jì)。 （4）進(jìn)行廢水處理分為回收和凈化兩級(jí)。 本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，離不開各位老師和同學(xué)給予的指導(dǎo)與關(guān)心，特別是我們本設(shè)計(jì)小組各成員通力合作，迎難而上精神值得繼續(xù)發(fā)揚(yáng)。在編寫設(shè)計(jì)的過程中我們對(duì)本設(shè)計(jì)說明書作了多次修改，但限于時(shí)間和水平，紕漏在所難免，懇請(qǐng)老師們指正。 （2）采用的是氧化鋁與辛酸亞錫1：1比例復(fù)配非酸催化劑，反應(yīng)時(shí)間短、酯收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好(酸值低、色度低、熱穩(wěn)定性好、體積電阻率大) 、處理?xiàng)l件簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可革除中和水洗兩個(gè)工序。（3） 受壓容器、管線的安全設(shè)施齊全，且證明確實(shí)靈敏可靠，如安全閥、壓力表、防爆板及各種連鎖信號(hào)、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置等。 介質(zhì)的易燃與易爆是相互關(guān)聯(lián)的，防爆的首要措施是防火，所以DOP生產(chǎn)的安全，首要先從防火做起。一般說全部處理過程分為回收和凈化兩級(jí)。查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》得，折流板最小厚度為6mm，折流板外徑323mm，+，材料為Q235A鋼；拉桿選用Ф16，共6根，材料為Q235AF鋼。該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，冬季操作時(shí)進(jìn)口溫度會(huì)降低，考慮到這一因素，估計(jì)該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，因此初步確定選用帶膨脹節(jié)的固定管板式式換熱器。此外 ，還考慮到釜內(nèi)介質(zhì)的反應(yīng)速度難以控制以及介質(zhì)的腐蝕性， 設(shè)備不宜采用安全閥作超壓泄放裝置， 故設(shè)置了一泄放口徑為200mm的爆破片 （厚 3mm的鉛制平板型爆破片內(nèi)襯厚 2mm 的耐酸橡膠板）作為設(shè)備的超壓泄放裝置。 被攪拌液體側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)采用佐野雄二推薦的關(guān)聯(lián)式計(jì)算:Nuj=(D4/3)(d/Di)(b/Di)= 4N/(Di2Hρ),式中N=4801W,Di=,ρ=1010kg/m3,H=故==/ρ=104/1010=107m2/s(Di4/3)=104Di/=(D4/3)(d/D)(b/D) =104 =104故=104/=()采用下式計(jì)算：De/=(1+(De/Dc))即=(1+(De/Dc))/De冷卻水進(jìn)入夾套溫度25oC,冷卻水出夾套溫度55oC，則其定性溫度t=40oC，在此溫度下，水的相關(guān)物性如下：比熱容cp=()導(dǎo)熱系數(shù)=密度ρ=黏度=。 攪拌器的選用及尺寸攪拌器的選型要根據(jù)攪拌目的，物料粘度，攪拌容器容積的大小來綜合考慮。( 3600)= cm3 / S 同理異辛醇體積流量QB ρB 異辛醇密度 QB=nBMB/ρBt=1000 247。由于反應(yīng)是在恒溫下進(jìn)行，所以物系焓變?yōu)榱恪?故每小時(shí)要得純DOP為：%=設(shè)整個(gè)過程之中DOP損失量為4%247。DOP該工序的主要目的是通過吸附劑和助濾劑的吸附，脫色作用，保證產(chǎn)品DOP的色澤和體積電阻率兩項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)除去DOP中殘存的微量催化劑和其他機(jī)械雜質(zhì)。 中和，水洗是在一個(gè)帶攪拌的容器中同時(shí)進(jìn)行的。(2)投料比：PA：2EH=1： (w