化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì)--年產(chǎn)5014噸乙酸乙酯的反應(yīng)器的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 際市場(chǎng)，占據(jù)更大的市場(chǎng)份額。乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要高，如能用無(wú)水乙醇代替質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的乙醇效果會(huì)更好。⑵Na2CO3能跟揮發(fā)出的乙酸反應(yīng)，生成沒(méi)有氣味的乙酸鈉，便于聞到乙酸乙酯的香味?！? . ：以烷基鋁為催化劑將乙醛進(jìn)行縮合反應(yīng)生產(chǎn)醋酸乙酯國(guó)外工業(yè)生產(chǎn)大多采用此工藝。在酯化合成方面，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的固體催化劑有沸石分子篩、離子交換樹(shù)脂、金屬硫酸鹽、固體超強(qiáng)酸等，具有產(chǎn)物純度高，反應(yīng)選擇性強(qiáng)，酯收率高，反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物較少等優(yōu)點(diǎn)。在冰醋酸價(jià)格高的地方，該法有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。石油價(jià)格的不斷上漲，造成該工藝的劣勢(shì)更加凸現(xiàn)，在中國(guó)這樣自身石油儲(chǔ)量及產(chǎn)量不高需要大量進(jìn)口石油的國(guó)家，如果盲目發(fā)展這一工藝生產(chǎn)乙酸乙酯缺乏戰(zhàn)略考慮。該工藝的關(guān)鍵問(wèn)題在于催化劑，根據(jù)反應(yīng)歷程，產(chǎn)物中有中間產(chǎn)物乙醛與乙酸，另外還有副產(chǎn)物乙烯、丙酮、丁酮、2丁醇等。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)基于“三傳一反”。雖然，間歇生產(chǎn)的檢測(cè)控制等裝備就比連續(xù)性生產(chǎn)成本高，所耗費(fèi)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。夾套封頭也采用橢圓形并與夾套筒體取相同直徑 。 夾套筒體壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)式（1012）[2] 筒體的設(shè)計(jì)厚度： 考慮到鋼板負(fù)偏差，初選C1 = mm + = ，圓整到標(biāo)準(zhǔn)系列取6 mm。/m)，本設(shè)計(jì)中物料黏度不大，）經(jīng)計(jì)算比較，軸徑為40mm 滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度要求，故選擇攪拌軸徑為40 mm 。 電動(dòng)機(jī)的選擇 選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為：JO2221 攪拌軸材料：選用Q235A,選取其[τ]=16MPa （[τ]為軸材料的許用切應(yīng)力，單位：MPa,對(duì)于Q235A,取12～20MPa） 攪拌軸強(qiáng)度計(jì)算圓整，取d = 40 mm 攪拌軸剛度計(jì)算（式中[θ]為軸的許用扭轉(zhuǎn)角(176。綜合外壓與內(nèi)壓的設(shè)計(jì)計(jì)算，釜體的筒體壁厚為10mm，經(jīng)計(jì)算校核，滿(mǎn)足設(shè)備安全要求。封頭取相同內(nèi)徑，其直邊高度ho由附表12[3] 初選ho=40 mm 。故采用一條的生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)即可，即兩釜串聯(lián)，反應(yīng)器的體積V5，反應(yīng)時(shí)間：連續(xù)性反應(yīng)時(shí)間 經(jīng)上述計(jì)算可知,而連續(xù)性進(jìn)料需1個(gè)4m3反應(yīng)釜。生產(chǎn)規(guī)模：5014噸/年生產(chǎn)時(shí)間：間歇生產(chǎn)6000小時(shí)/年，連續(xù)生產(chǎn)8000小時(shí)/年,物料消耗：按5%計(jì)算乙酸的轉(zhuǎn)變化率：54%反應(yīng)在等溫下進(jìn)行，反應(yīng)溫度為80℃，以少量濃硫酸為催化劑，硫酸量為總物料量的1%，當(dāng)乙醇過(guò)量時(shí)，其動(dòng)力學(xué)方程為： 。1996年西南化工研究院也開(kāi)始進(jìn)行乙醇脫氫法生產(chǎn)乙酸乙酯的研究，目前還在進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，取得了不小的進(jìn)展。該工藝采用的催化劑主要有液體無(wú)機(jī)酸和有機(jī)磺酸類(lèi)、分子篩類(lèi)和雜多酸類(lèi)催化劑。乙醛縮合法在歐洲和日本是生產(chǎn)乙酸乙酯的主流生產(chǎn)方法，在我國(guó)工業(yè)性生產(chǎn)廠(chǎng)很少。用濃硫酸作催化劑，也有其不可克服的缺點(diǎn)，即硫酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，其強(qiáng)氧化性引起磺化、碳化或聚合等副反應(yīng)，產(chǎn)品純度低，后處理進(jìn)程復(fù)雜，三廢量大。 （NaOH）的原因。 1) 濃硫酸既作催化劑，又做吸水劑。在工業(yè)生產(chǎn)中，究竟使哪種過(guò)量為好，一般視原料是否易得、價(jià)格是否便宜以及是否容易回收等具體情況而定。2006年，我國(guó)已由乙酸乙酯凈進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閮舫隹趪?guó)，凈出口量達(dá)10萬(wàn)噸。美國(guó)乙酸乙酯近幾年生產(chǎn)量都在 50 萬(wàn) t 以上, 是世界上乙酸乙酯貿(mào)易量最大的國(guó)家。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃。我們所說(shuō)的陳酒很好喝，就是因?yàn)榫浦泻幸宜嵋阴ァ?Batch reactor目 錄目錄里不要課程名稱(chēng)和任務(wù)書(shū)，以及指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)的。本選題為年產(chǎn)量為年產(chǎn)5014噸乙酸乙酯的反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 。 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)容 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； 目錄； 前言（對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的理化性能，國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況，應(yīng)用價(jià)值及其前景等方面進(jìn)行介紹）設(shè)計(jì)方案比較；(合成工藝介紹，通過(guò)分析各種工藝優(yōu)缺點(diǎn)，得到本設(shè)計(jì)選用的合成工藝流程)工藝流程圖設(shè)計(jì)； 反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 攪拌器的設(shè)計(jì)；車(chē)間設(shè)備布置設(shè)計(jì)；（主要設(shè)備的布置）環(huán)境保護(hù)；設(shè)備裝配圖；設(shè)計(jì)總結(jié)； 參考資料。A為乙酸，建議采用配比為乙酸：乙醇=1：5（摩爾比），㎏/l，（kmol 指導(dǎo)老師：薛永萍，劉陽(yáng)2013年12月23日摘要摘要中間需空連個(gè)字符間距。關(guān)鍵字：乙酸；乙醇；乙酸乙酯；合成工藝；間歇式反應(yīng)器關(guān)鍵詞需黑體，但后面內(nèi)容不需要加黑的Abstract根據(jù)中文重寫(xiě)Ethyl空兩格 acetate is a kind of important organic solvents and basic organic chemical raw materials, its application is very broad, our country prepared using traditional methods that acetic acid and ethanol as raw material, concentrated sulfuric acid catalyzed direct synthesis of ethyl acetate. So through the social use of physical and chemical properties of ethyl status quo needs, and conduct research and development at home and abroad as well as various aspects of ethyl acetate after paring laboratory and industrial production system of law, for the condensation of ethanol and acetic acid were synthesis of ethyl curriculum design. The topic for the annual production of 5,014 tons annual output of ethyl reactor design. In industrial production of material balance, heat balance and synthesis process equipment to provide more detailed data and drawings for the batch tank reactor industrial design. The topic for the annual production of 5,014 tons annual output of ethyl reactor design.Key words:又名乙酸乙酯，簡(jiǎn)稱(chēng)乙酯，分子式CH3COOC2H5，無(wú)色透明液體，具有揮發(fā)性，有水果香味。因?yàn)檫@是個(gè)可逆反應(yīng)，所以要具有長(zhǎng)時(shí)間，才會(huì)積累導(dǎo)致陳酒香氣的乙酸乙酯。切斷火源。用作溶劑，及用于染料和一些醫(yī)藥中間體的合成。由于日本和歐洲有大量的乙烯法乙醛資源可利用, 因此大都采用乙醛縮合法合成乙酸乙酯。年產(chǎn)能在3萬(wàn)~10萬(wàn)噸的企業(yè)有7家，分別為：江西南昌贛江溶劑廠(chǎng)（年產(chǎn)能8萬(wàn)噸）、吉林燃料乙醇公司（年產(chǎn)能5萬(wàn)噸）、廣東順德集團(tuán)（年產(chǎn)能5萬(wàn)噸）、河南焦作金玉龍公司（年產(chǎn)能4萬(wàn)噸）、天津冠達(dá)公司（年產(chǎn)能4萬(wàn)噸）、江蘇江陰百川化學(xué)工業(yè)公司（年產(chǎn)能3萬(wàn)噸）、河南孟州華興公司（年產(chǎn)能3萬(wàn)噸）等。催化作用使用的濃硫酸量很少，一般只要使硫酸的質(zhì)量達(dá)到乙醇質(zhì)量的3%就可完成催化作用，但為了能除去反應(yīng)中
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