【文章內(nèi)容簡介】 酸 ： 因為催化劑 對甲苯磺酸 用量 用量為 占酸質(zhì)量 % 所以 對甲苯磺酸 的進料量為： （ ） ╳ %/98%= 假設反應過程不消耗催化劑， 對甲苯磺酸 的出料量也為 (4）進料物中雜質(zhì)量： 雜質(zhì)量為： ╳ （ 199%） +╳ （ 199%） +╳ （ 198%） = （ 6）出料物中雜質(zhì)量（包括原料不純帶入的物質(zhì)）： 雜質(zhì)量為： +–╳ 103= 其中水量為： ╳ 18/= （ 7）物料衡算表： 6 進料 出料 名稱 質(zhì)量（ Kg） 名稱 質(zhì)量（ Kg） 苯甲酸 苯甲酸 正丙醇 正丙醇 對甲苯磺酸 對甲苯磺酸 ——— ——— 苯甲酸丙酯 1100 ——— ——— 雜質(zhì) 總量 總量 M 進 =M 出 第二節(jié) 能量衡算 ： 依據(jù) Q 進 =Q 出 得： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 其中 Q 進 ： Q1— 物料帶入設備的熱量， KJ Q2— 加熱劑或冷卻劑與系統(tǒng)交換的熱量， KJ Q3— 過程的熱效應， KJ Q 出 ： Q4— 物料流出設備時帶走的熱量， KJ Q5— 設備各部件所消耗的熱量， KJ Q6— 設備向四周散失的熱量，又稱損失熱， KJ 物料帶入設備的熱量 Q1： 設進料溫度為 25℃，蒸餾終止出料溫度為（ 195+205） 247。 2=200℃ 根據(jù)《化工數(shù)據(jù)》中的對應狀態(tài)法估算 25℃（ ）時，各物質(zhì)對應的定壓比熱容 CP： CP（正丙醇） =（ Kg K) CP（對甲苯磺酸） =(Kg K) CP（苯甲酸） =(mol K) 正丙醇帶入設備的熱量： Q=G CP T=╳ ╳ = 7 對甲苯磺酸帶入設備的熱量： Q=G CP T=╳ ╳ = 苯甲酸帶入設備的熱量： Q=G CP T=╳ ╳ 物料帶入設備的總熱量 Q1 Q1=++= 物料帶出設備的熱量 Q4 根據(jù)《化工數(shù)據(jù)》中的對應狀態(tài)法估算 200℃（ ）時， CP（正丙醇） =（ Kg K) CP（對甲苯磺酸） =(Kg K) CP（苯甲酸） =(mol K) CP（苯甲酸丙酯） =(Kg K) CP（水） =(Kg K) 未轉(zhuǎn)化正丙醇帶出設備熱量： Q=G CP T==╳ ╳ = 未轉(zhuǎn)化對甲苯磺酸帶出設備熱量： Q=G CP T=╳ ╳ = 苯甲酸帶出設備熱量： Q=G CP T=╳ ╳ 苯甲酸丙酯帶出設備熱量： Q=G CP T=1100╳ ╳ = 水帶出設備熱量： Q=G CP T=╳ ╳ = 物料帶出設備的總熱量 Q4 Q4=++++= 過程的熱效應： 查資料得：燃燒熱 qc（正丙醇） =2025KJ/mol qc（水） =利用卡拉奇法估算燃燒熱，得： qc（苯甲酸） =+∑ k△ =╳ 30+1╳ =qc（苯甲酸丙酯） =+∑ k△ =╳ 52+1╳ =8 過程熱效應為： Qr=∑ qc（反） ∑ qc（產(chǎn)） =2025+（ +） =反應吸熱量為： Q3=nQr= ╳ （ ╳ 2200 ╳ ╳ ） / （ ╳ ╳ ）=： 由 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 及 Q5+Q6=15%Q2 故 85%Q2=Q4Q3Q1=+= 所以 Q2= Q5+Q6: Q5+Q6=15%Q2=15%╳ = ： 衡算對象 熱量 KJ 總計 KJ 進料 Q1 Q2 Q3 出料 Q4 Q5 Q6 第四章 設備計算和選型 第一節(jié) 反應釜的結(jié)構(gòu)和材質(zhì) ： K型 ：選用搪玻璃 第二節(jié) 反應釜中物質(zhì)的平均密度ρ m 的計算 根據(jù) 1/ρ m=∑α i/ρ i 其中 α i—— 第 I中物料的質(zhì)量分數(shù)， di=mi/M ρ i—— 第 I中物料的密度 mi—— 第 I 中物料的質(zhì)量 9 M—— 總物料量 物質(zhì)名稱 正丙醇 對甲苯磺酸 苯甲酸 質(zhì)量 Kg 密度 g/cm3 M=m1+m2+m3=++= 1/ρ m=∑α i/ρ i =( )+( )+( )=ρ m=1/=物質(zhì)總體積為： M/ρ m=第三節(jié) 反應釜的計算和選型 （ 1）確定筒體和封頭型式 從該反應的反應條件和反應現(xiàn)象可以得知它是屬于帶攪拌的低壓反應釜類型，根據(jù)慣例，選擇圓柱形筒體和橢圓形封頭。 （ 2）確定筒體和封頭直徑 反應物料先為液 — 固相類型，查表可得出， H/Di 為 1~。該反應的狀態(tài)為無泡沫和無沸騰情況，黏度也不大，故可取裝料系數(shù) η =。 反應物總體積為 ，則反應釜容積為： ，取反應釜容積為 4000L 即 4m3，考慮容器大小，可取 H/Di=，這樣可使直徑不致太大。 反應釜直徑估算： Di=[4V/（ Л ╳ H/Di） ]1/3=[4 4/( )]1/3= 圓整至公稱直徑標準系列，取 Di=1700mm。封頭取相同的內(nèi)徑，其曲面高度由表查得 h1=425mm，直邊高度 h2，查表可取 25mm。 （ 3）確定筒體高度 當 Di=1700mm， h2=25mm 時，從表查得橢圓形封頭的容積 Vh=，再查表得筒體每一米高的容積 V1=，則筒體高估算為： H=（ V– Vh） /V1=（ ） /= 取 H 為 ，于是 H/Di=（ 4）確定夾套直徑 10 查表得： Di′ =Di+200=1700+200=1900mm 夾套封頭也采用橢圓形，并與夾套筒體取相同直徑。 （ 5）確定夾套的高度 夾套筒體的高度估算： Hi=（η VVh） /V1=（ ╳ ） /= 取 Hi為 1200mm。 (6)傳熱面積 當 Di=1700mm時 ，從表查出 Fh=， F1=，則 F=Fh+=+╳ = 反應釜的規(guī)格按上述各步計算所得，對于技術(shù)參數(shù)可根據(jù)生產(chǎn)的實際情況選公稱容積為 4000L 的搪玻璃反應缸的技術(shù)參數(shù)。 管口尺寸（ mm）及用途 管口名稱 攪拌孔 人手孔 溫度計孔 視鏡 口 備用 口 備用 口 出料 口 進料 口 進氣 口 廢氣口 符號 b a c d e\g f k h i j 尺寸 125 300╳ 400 100 100 125 100 125 125 100 40 工作參數(shù) 序號 名稱 指標 罐內(nèi) 夾套內(nèi)