苯甲酸丙酯的車間工藝設計課程設計(編輯修改稿)
2025-02-13 04:06 本頁面
【文章內容簡介】 進料量為：╳4╳╳103=正丙醇反應實際耗量：╳（）/=所以正丙醇的出料量為：=（3）對甲苯磺酸：%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，(4）進料物中雜質量：雜質量為：╳（199%）+╳（199%）+╳（198%）=（6）出料物中雜質量（包括原料不純帶入的物質）：雜質量為：+–╳103=其中水量為：╳18/=（7）物料衡算表：進料出料名稱質量（Kg）名稱質量（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——————雜質總量總量M進=M出第二節(jié) 能量衡算：依據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，KJQ2—加熱劑或冷卻劑與系統(tǒng)交換的熱量，KJQ3—過程的熱效應，KJQ出：Q4—物料流出設備時帶走的熱量，KJQ5—設備各部件所消耗的熱量，KJQ6—設備向四周散失的熱量，又稱損失熱，KJ：設進料溫度為25℃，蒸餾終止出料溫度為（195+205）247。2=200℃根據《化工數(shù)據》中的對應狀態(tài)法估算25℃（）時，各物質對應的定壓比熱容CP：CP（正丙醇）=（KgK)CP（對甲苯磺酸）=(KgK)CP（苯甲酸）=(molK)正丙醇帶入設備的熱量：Q=GCPT=╳╳=對甲苯磺酸帶入設備的熱量：Q=GCPT=╳╳=苯甲酸帶入設備的熱量：Q=GCPT=╳╳物料帶入設備的總熱量Q1Q1=++=根據《化工數(shù)據》中的對應狀態(tài)法估算200℃（）時，CP（正丙醇）=（KgK)CP（對甲苯磺酸）=(KgK)CP（苯甲酸）=(molK)CP（苯甲酸丙酯）=(KgK)CP（水）=(KgK)未轉化正丙醇帶出設備熱量：Q=GCPT==╳╳=未轉化對甲苯磺酸帶出設備熱量：Q=GCPT=╳╳=苯甲酸帶出設備熱量：Q=GCPT=╳╳苯甲酸丙酯帶出設備熱量：Q=GCPT=1100╳╳=水帶出設備熱量：Q=GCPT=╳╳=物料帶出設備的總熱量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╳=過程熱效應為：Qr=∑qc（反）∑qc（產）=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=+Q6:Q5+Q6=15%Q2=15%╳=：衡算對象熱量KJ總計KJ進料Q1Q2Q3出料Q4Q5Q6第四章 設備計算和選型第一節(jié) 反應釜的結構和材質：K型：選用搪玻璃第二節(jié) 反應釜中物質的平均密度ρm的計算根據1/ρm=∑αi/ρi其中αi——第I中物料的質量分數(shù)，di=mi/Mρi——第I中物料的密度mi——第I中物料的質量M——總物料量物質名稱正丙醇對甲苯磺酸苯甲酸質量Kg密度g/cm3M=m1+m2+m3=++=1/ρm=∑αi/ρi=()+()+()=ρm=1/=物質總體積為：M/ρm=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=。，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=[44/()]1/3=圓整至公稱直徑標準系列，取Di=1700mm。封頭取相同的內徑，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=（）/=，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Di=1700mm時，從表查出Fh=，F(xiàn)1=，則F=Fh+=+╳=反應釜的規(guī)格按上述各步計算所得，對于技術參數(shù)可根據生產的實際情況選公稱容積為4000L的搪玻璃反應缸的技術參數(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bacde\gfkhij尺寸125300╳40010010012510012512510040工作參數(shù)序號名稱指標罐內夾套內1允許工作壓力，Kgf/cm2
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