苯甲酸丙酯的車間工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-13 04:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)料量為：╳4╳╳103=正丙醇反應(yīng)實(shí)際耗量：╳（）/=所以正丙醇的出料量為：=（3）對(duì)甲苯磺酸：%所以對(duì)甲苯磺酸的進(jìn)料量為：（）╳%/98%=假設(shè)反應(yīng)過(guò)程不消耗催化劑，(4）進(jìn)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：進(jìn)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(duì)甲苯磺酸對(duì)甲苯磺酸——————苯甲酸丙酯1100——————雜質(zhì)總量總量M進(jìn)=M出第二節(jié) 能量衡算：依據(jù)Q進(jìn)=Q出得：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6其中Q進(jìn)：Q1—物料帶入設(shè)備的熱量，KJQ2—加熱劑或冷卻劑與系統(tǒng)交換的熱量，KJQ3—過(guò)程的熱效應(yīng)，KJQ出：Q4—物料流出設(shè)備時(shí)帶走的熱量，KJQ5—設(shè)備各部件所消耗的熱量，KJQ6—設(shè)備向四周散失的熱量，又稱損失熱，KJ：設(shè)進(jìn)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(duì)應(yīng)狀態(tài)法估算25℃（）時(shí)，各物質(zhì)對(duì)應(yīng)的定壓比熱容CP：CP（正丙醇）=（KgK)CP（對(duì)甲苯磺酸）=(KgK)CP（苯甲酸）=(molK)正丙醇帶入設(shè)備的熱量：Q=GCPT=╳╳=對(duì)甲苯磺酸帶入設(shè)備的熱量：Q=GCPT=╳╳=苯甲酸帶入設(shè)備的熱量：Q=GCPT=╳╳物料帶入設(shè)備的總熱量Q1Q1=++=根據(jù)《化工數(shù)據(jù)》中的對(duì)應(yīng)狀態(tài)法估算200℃（）時(shí)，CP（正丙醇）=（KgK)CP（對(duì)甲苯磺酸）=(KgK)CP（苯甲酸）=(molK)CP（苯甲酸丙酯）=(KgK)CP（水）=(KgK)未轉(zhuǎn)化正丙醇帶出設(shè)備熱量：Q=GCPT==╳╳=未轉(zhuǎn)化對(duì)甲苯磺酸帶出設(shè)備熱量：Q=GCPT=╳╳=苯甲酸帶出設(shè)備熱量：Q=GCPT=╳╳苯甲酸丙酯帶出設(shè)備熱量：Q=GCPT=1100╳╳=水帶出設(shè)備熱量：Q=GCPT=╳╳=物料帶出設(shè)備的總熱量Q4Q4=++++=：查資料得：燃燒熱qc（正丙醇）=2025KJ/molqc（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╳=過(guò)程熱效應(yīng)為：Qr=∑qc（反）∑qc（產(chǎn)）=2025+（+）=反應(yīng)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=+Q6:Q5+Q6=15%Q2=15%╳=：衡算對(duì)象熱量KJ總計(jì)KJ進(jìn)料Q1Q2Q3出料Q4Q5Q6第四章 設(shè)備計(jì)算和選型第一節(jié) 反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)：K型：選用搪玻璃第二節(jié) 反應(yīng)釜中物質(zhì)的平均密度ρm的計(jì)算根據(jù)1/ρm=∑αi/ρi其中αi——第I中物料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，di=mi/Mρi——第I中物料的密度mi——第I中物料的質(zhì)量M——總物料量物質(zhì)名稱正丙醇對(duì)甲苯磺酸苯甲酸質(zhì)量Kg密度g/cm3M=m1+m2+m3=++=1/ρm=∑αi/ρi=()+()+()=ρm=1/=物質(zhì)總體積為：M/ρm=第三節(jié) 反應(yīng)釜的計(jì)算和選型（1）確定筒體和封頭型式從該反應(yīng)的反應(yīng)條件和反應(yīng)現(xiàn)象可以得知它是屬于帶攪拌的低壓反應(yīng)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(yīng)物料先為液—固相類型，查表可得出，H/Di為1~。該反應(yīng)的狀態(tài)為無(wú)泡沫和無(wú)沸騰情況，黏度也不大，故可取裝料系數(shù)η=。，則反應(yīng)釜容積為：，取反應(yīng)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(yīng)釜直徑估算：Di=[4V/（Л╳H/Di）]1/3=[44/()]1/3=圓整至公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)Di=1700mm，h2=25mm時(shí)，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=（）/=，于是H/Di=（4）確定夾套直徑查表得：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=（ηVVh）/V1=（╳）/=取Hi為1200mm。(6)傳熱面積當(dāng)Di=1700mm時(shí)，從表查出Fh=，F(xiàn)1=，則F=Fh+=+╳=反應(yīng)釜的規(guī)格按上述各步計(jì)算所得，對(duì)于技術(shù)參數(shù)可根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況選公稱容積為4000L的搪玻璃反應(yīng)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(jì)孔視鏡口備用口備用口出料口進(jìn)料口進(jìn)氣口廢氣口符號(hào)bacde\gfkhij尺寸125300╳40010010012510012512510040工作參數(shù)序號(hào)名稱指標(biāo)罐內(nèi)夾套內(nèi)1允許工作壓力，Kgf/cm2
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