【正文】 (wt)(4)酯化壓力：常壓(帶氮封) 表2 進料溫度及與釜反應(yīng)溫度PA2一EH 催化劑釜1 釜2 釜3釜4釜517017520190200210220230 (5)停留時間：約7h，酯化釜體積18m3(6)酯化釜攪拌器轉(zhuǎn)速：72r／min(6)總轉(zhuǎn)化率：約99．5％ 脫醇工序由于酯化反應(yīng)是在過量醇的條件下進行的，必須將粗酯中的醇脫除，回收重復(fù)利用。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指標(biāo)，同時除去DOP中殘存的微量催化劑和其他機械雜質(zhì)。%故每小時要得純DOP為：%=設(shè)整個過程之中DOP損失量為4%247。( 3600)= cm3 / S 同理異辛醇體積流量QB ρB 異辛醇密度 QB=nBMB/ρBt=1000 247。 被攪拌液體側(cè)的對流傳熱系數(shù)采用佐野雄二推薦的關(guān)聯(lián)式計算: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/=()采用下式計算：De/=(1+(De/Dc))即=(1+(De/Dc))/De冷卻水進入夾套溫度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=。該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，冬季操作時進口溫度會降低，考慮到這一因素，估計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。一般說全部處理過程分為回收和凈化兩級。（3） 受壓容器、管線的安全設(shè)施齊全，且證明確實靈敏可靠，如安全閥、壓力表、防爆板及各種連鎖信號、自動調(diào)節(jié)裝置等。在編寫設(shè)計的過程中我們對本設(shè)計說明書作了多次修改，但限于時間和水平，紕漏在所難免，懇請老師們指正。 （4）進行廢水處理分為回收和凈化兩級。（2） 廠房內(nèi)不存放易燃物質(zhì)，地溝保持通暢，防止可燃氣體、液體積聚，加強廠房里通風(fēng)。壁厚均用10mm殼體材料選用20R鋼，計算壁厚的公式為：S=PcDi/（2「σ」tФPc）式中：Pc——計算壓力，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。所以需要將水帶出反應(yīng)釜，促進反應(yīng)向產(chǎn)物方向進行。由《化工原理》上冊教材中表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=。四、主要設(shè)備設(shè)計與選型反應(yīng)釜的設(shè)計與選型 為方便起見，以下用A表示苯酐，用B表示異辛醇。使用20%的NaOH水溶液，%左右。 根據(jù)國內(nèi)在引進裝置上成功使用國產(chǎn)催化劑的經(jīng)驗，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)濟效果。5．DOP生產(chǎn)能力及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)該項目年產(chǎn)5萬噸DOP，年開工日為330天（全天候）。　　電氣級DOP，具有通用級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。本設(shè)計遵循“技術(shù)成熟，工藝先進、設(shè)備配置科學(xué)、環(huán)保安全、經(jīng)濟效益”等原則，在比較國內(nèi)外各種先進生產(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。 DOP的市場需求隨著我國國民經(jīng)濟快速增長，增塑劑作為基礎(chǔ)化工合成材料助劑的市場需求量將大幅提高。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。本設(shè)計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。最后得到高質(zhì)量的DOP。（1－4%）=分子量：苯酐 DOP H2O 18 + H2O根據(jù)一級酯化反應(yīng)式： 二級酯化反應(yīng)式：第一步轉(zhuǎn)化率為100%，%.一小時一級酯化反應(yīng)釜 進釜 苯酐的量為：1000247。( 3600)= / S Q0=QA+QB=+=2685cm3 / S單級酯化反應(yīng)釜中， h VR=Q0t（1+） =26853600 =裝料系數(shù)，根據(jù)實際生產(chǎn)條件或?qū)嶒灲Y(jié)果而定，～。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=。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?；厥諘r必須考慮經(jīng)濟效益，如果回收有效成分的費用很大，就不如用少量堿將其破壞除去。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。 七．致謝 本次設(shè)計在設(shè)計寫作期間，得到了張德拉老師的精心指導(dǎo)，老師嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。 （3）酯化反應(yīng)在常壓操作進行，對傳統(tǒng)工藝的改進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。根據(jù)DOP生產(chǎn)的特點，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。 殼程流體進出接管：去接管內(nèi)熱流體流速5m/s 管程流體進出接管：,則接管內(nèi)徑為 取標(biāo)準(zhǔn)值徑為70mm參照《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表621，殼程流體進出接管管長200mm，管程流體進出接管管長150mm。 對于二級酯化反應(yīng)，由于是可逆反應(yīng)，過程中有水生成，從而會影響反應(yīng)的進行程度。 參照上表，為了實現(xiàn)物料的均相混合，達到返混，所以本設(shè)計選用六片平直葉圓盤渦輪式攪拌器。反應(yīng)焓變的計算如下： 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)在恒溫下進行，需在夾套中沖一定流量的冷卻水。堿的用量為反應(yīng)混合物酸值的3～5倍。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，力求達到流程簡單，設(shè)備少，熱能利用合理，產(chǎn)品質(zhì)量高。4．設(shè)計范圍本設(shè)計范圍包括：（1）工藝生產(chǎn)方法確定、生產(chǎn)流程設(shè)計與論證（2）工藝計算（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)計與選型（4）安全生產(chǎn)與環(huán)保治理措施（5）設(shè)計繪圖 設(shè)計重點：生產(chǎn)工藝設(shè)計與論證，工藝計算，設(shè)備設(shè)計與選型。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。設(shè)計的重點是生產(chǎn)工藝設(shè)計論證、工藝計算及設(shè)備設(shè)計選型，附有帶控制點的工藝流程圖，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。在用量大的新領(lǐng)域，國內(nèi)市場需求將強勁增長。前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但緊湊，投資較低，操作控制要求高，動力消耗少。脫醇工藝參數(shù)確定如下：(1)進料粗酯溫度：230℃(2)進料粗酯含醇量：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生成一些酸性雜質(zhì)，如單酸酯等，本設(shè)計采用加入Na0H水溶液進行中和，生成可溶于水的鈉鹽與酯分離。%。247。若攪拌時產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)，應(yīng)取低值，～；～。所以冷卻水質(zhì)量流量m=Q/cp(t2t1)=(30)=。選用的碳鋼管。 對于本設(shè)計回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用，另一部分需進行分餾和催化加氫處理。六．設(shè)計結(jié)果評析與總結(jié)經(jīng)過一段時間的資料查詢、文獻搜索、設(shè)計整理，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。 本設(shè)計能夠順利的完成，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)計小組各成員通力合作，迎難而上精神值得繼續(xù)發(fā)揚。 （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) 、處理條件簡單等優(yōu)點，同時可革除中和水洗兩個工序。 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。查《化工設(shè)備機械基礎(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。此外 ，還考慮到釜內(nèi)介質(zhì)的反