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)(完整版)
【正文】 80804020202020101010101010乙酸酯化法乙酸酯化法乙醇脫氫法乙酸酯化法乙醛縮合化法乙酸酯化法乙酸酯化法乙酸酯化法乙酸酯化法乙酸酯化法乙酸酯化法乙酸酯化法乙酸酯化法第二章 乙酸乙酯制備工藝的比較 化學(xué)方程式：用公式編輯器中的可逆符號(hào)乙酸乙酯的制?。合燃右掖?，再加濃硫酸（加入碎瓷片以防暴沸），最后加乙酸然后加熱（可以控制實(shí)驗(yàn)）。 ?。?）：制備乙酸乙酯時(shí)反應(yīng)溫度不宜過高，要迅速升溫至170℃左右，溫度在140℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生乙醚和亞硫酸或乙烯等雜質(zhì)。 2 最好使用冰醋酸和無水乙醇。應(yīng)當(dāng)說，乙醇乙酸酯化法在乙酸乙酯的合成中依然占有相當(dāng)大的比例，尤其是在美國(guó)等國(guó)家，在國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)也依然采用乙酸酯化法；德國(guó)、日本等國(guó)有多套乙醛直接縮合生成乙酸乙酯的裝置；乙醇脫氫法與乙烯和乙酸直接加成法在其中所占的比例較小，技術(shù)有待成熟。催化精餾法不容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和大型化的困難，在于催化精餾屬非均相催化反應(yīng)精餾過程，機(jī)理較復(fù)雜，目前理論還不能很好地解釋這一過程，在國(guó)際上還沒有一個(gè)國(guó)家提出催化精餾塔的設(shè)計(jì)方法。該法的產(chǎn)品只能用于化工原料，不能用于食用香料，這是因?yàn)橐胰┘案碑a(chǎn)物無法除盡。乙醇脫氫法則只用乙醇一種原料，經(jīng)過單一催化劑脫氫后直接得到乙酸乙酯，因此，這種方法也簡(jiǎn)稱一步法，以區(qū)別于傳統(tǒng)的三工段工藝。該工藝反應(yīng)工段，但分離設(shè)備較多，流程較復(fù)雜，主要的副產(chǎn)物必須分離。 流量的計(jì)算1）乙酸乙酯的產(chǎn)量化學(xué)反應(yīng)方程式：同前乙酸乙酯的相對(duì)分子質(zhì)量為88，所以要求的生產(chǎn)流量為2）乙酸的流量乙酸采用工業(yè)二級(jí)品（含量98%），乙酸與乙酸乙酯的物質(zhì)的量比為1:1，乙酸的轉(zhuǎn)化率x=,物料損失以5%計(jì)， 則乙酸的進(jìn)料量（即為） 3）乙醇的流量 乙醇與乙酸的摩爾配比為5：1，則乙醇的進(jìn)料量為 總物料量流量： 4） 硫酸的流量 總物料的質(zhì)量流量如下計(jì)算， 因硫酸為總流量的1%，則 即可算其物質(zhì)的量流量 表351 物料進(jìn)料量表 同前，三線表 .名稱乙酸乙醇濃硫酸流量 反應(yīng)體積及反應(yīng)時(shí)間計(jì)算當(dāng)乙醇過量時(shí)，可視為對(duì)乙酸濃度為二級(jí)的反應(yīng)，其反應(yīng)速率方程（A為乙酸）當(dāng)反應(yīng)溫度為80℃，催化劑為硫酸時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)因?yàn)橐掖即蟠筮^量，反應(yīng)混合物密度視為恒定，,則乙酸的初始濃度為： 當(dāng)乙酸轉(zhuǎn)化率x=，由間歇釜反應(yīng)有： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取非生產(chǎn)時(shí)間，則反應(yīng)體積 ，故實(shí)際體積 要求每釜體積小于5m3 則間歇釜需2個(gè)，每釜體積V= m3圓整，取實(shí)際體積。這里將前面的圖過渡過來 第五章 熱量衡算 式中：進(jìn)入反應(yīng)器物料的能量， ：化學(xué)反應(yīng)熱， ：供給或移走的熱量，有外界向系統(tǒng)供熱為正，有系統(tǒng)向外界移去熱量為負(fù)， ：離開反應(yīng)器物料的熱量，對(duì)于氣象物質(zhì)，它的氣相熱容與溫度的函數(shù)由下面這個(gè)公式計(jì)算：各種液相物質(zhì)的熱容參數(shù)如下表[3]：表頭液相物質(zhì)的熱容參數(shù)同前物質(zhì)AB102C104D106乙醇乙酸乙酸乙酯水℃℃，所以：(1) 乙醇的值 同理可得：(2) 乙酸乙酯的值 (3) 水的值 (3) 乙酸的值 531 氣相物質(zhì)的熱容參數(shù)同前物質(zhì)AB103C105D108乙醇乙酸乙酯(1) 乙醇的值 (2) 乙酸乙酯的值 ℃下的焓值(1) 每摩爾水的焓值 同理：(3) 每摩爾的乙醇的焓值 (4) 每摩爾乙酸的焓值(5) 每摩爾乙酸乙酯的焓值 表551 2 各組分進(jìn)料量同前，所有表格都要統(tǒng)一修改好物質(zhì)進(jìn)料出料乙酸乙醇85乙酸乙酯0水0（1）的計(jì)算 （2）的計(jì)算（3）的計(jì)算因?yàn)椋? 所以：0，故應(yīng)是外界向系統(tǒng)供熱。 根據(jù)設(shè)備的工作條件，可選擇Q235—A作為釜體及夾套材料，由附表6[2]查得所選材料許用應(yīng)力為： 設(shè)備的壁厚計(jì)算 釜體筒體壁厚計(jì)算 內(nèi)壓設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)工作條件，可選取P=。 夾套封頭壁厚設(shè)計(jì)與選擇 圓整到規(guī)格鋼板厚度，S封夾 = 6mm，與夾套筒體的壁厚相同，這樣便于焊接。法蘭： DN50 HG 2059297（6）溫度計(jì)接管：φ45，L=100mm，無縫鋼管 法蘭： DN40 HG 2059297（7） 不凝氣體排出管：φ32，L=100 mm，無縫鋼管 法蘭： DN25 HG 2059297（8） 壓料管：φ57，L=200 mm，無縫鋼管 法蘭： DN50 HG 2059297（9）壓料管套管：φ1084，L=200 mm，10號(hào)鋼 法蘭： DN100 HG 2059297第七章 結(jié)論與建議 參考文獻(xiàn)[1]陳甘棠主編．《化學(xué)反應(yīng)工程》．第三版．化學(xué)工業(yè)出版社，2009[2]陳國(guó)桓主編．《化工機(jī)械基礎(chǔ)》．第二版. 化學(xué)工業(yè)出版社，2007[3]周大軍、揭嘉主編.《化工工藝制圖》.化學(xué)工業(yè)出版社，2005[4]《實(shí)用化學(xué)手冊(cè)》．科學(xué)出版社[5]姚玉英主編．《化工原理》．，2006[6]印永嘉等主編．《物理化學(xué)簡(jiǎn)明教程》.第四版．高等教育出版社，2007致中間兩個(gè)字符 謝指導(dǎo)教師評(píng)語課程設(shè)計(jì)成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日共 38 頁(yè)，第 頁(yè)32 。據(jù)附表12[2]可查取到夾套封頭尺寸： 公稱直徑：1800mm，曲面高度：450mm，直邊高度：40mm 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)參數(shù)表4 夾套反應(yīng)釜的相關(guān)參數(shù)項(xiàng)目釜 體夾 套公稱直徑DN/mm16001800公稱壓力PN/MPa高度/mm16801200筒體壁厚/mm106封頭壁厚/mm106 攪拌器的形式選擇 根據(jù)工作條件，由于物料的黏度不大，
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1