【文章內(nèi)容簡介】 為?乙酸的流量 乙酸采用工業(yè)二級品（含量98%） ?乙醇的流量乙酸：乙醇 =1：5（摩爾比），則乙醇的進料量為=5=95kmol/h 總物料量流量：=+95=114④硫酸的流量 總物料的質(zhì)量流量 硫酸為總流量的1%，=， 硫酸的流量 == 物料進料量表名稱乙酸乙醇濃硫酸流量kmol/h95反應體積及反應時間計算當乙醇過量時，,其反應速率方程,當反應溫度為80℃，催化劑為硫酸時，反應速率常數(shù)k== m3/()乙酸的初始濃度為 當乙酸轉(zhuǎn)化率=，反應時間t為 取，則反應體積 ，故實際體積 要求每釜體積小于5則間歇釜需2個，每釜體積V=，取實際體積。 連續(xù)進料的計算流量的計算?乙酸乙酯的流量 乙酸乙酯的相對分子質(zhì)量為88，生產(chǎn)流量為?乙酸的流量 乙酸采用工業(yè)二級品（含量98%） ?乙醇的流量乙酸：乙醇 =1：5（摩爾比），則乙醇的進料量為 =5=71kmol/h 總物料量流量：=+71=④硫酸的流量總物料的質(zhì)量流量 硫酸為總流量的1%，=，硫酸的流量== 物料進料量表 .名稱乙酸乙醇濃硫酸流量kmol/h反應體積及反應時間計算當乙醇過量時，,其反應速率方程,當反應溫度為80℃，催化劑為硫酸時，反應速率常數(shù)k== m3/()乙酸的初始濃度為 對于連續(xù)式生產(chǎn)，采用兩釜串聯(lián)，系統(tǒng)為定態(tài)流動。恒容系統(tǒng)，不變 采用兩釜等溫操作，則 解得 所以 實際體積V==16 要求每釜體積小于5則連續(xù)反應釜需4個，每釜體積V=4圓整，取實際體積。連續(xù)性反應時間 設計方案的選擇經(jīng)上述計算可知,而連續(xù)性進料需4個4反應釜。根據(jù)間歇性和連續(xù)性反應特征比較，間歇進料需2條生產(chǎn)線，連續(xù)性需1條生產(chǎn)線，因此選擇間歇生產(chǎn)比連續(xù)生產(chǎn)要優(yōu)越許多。故而，本次設計將根據(jù)兩釜串聯(lián)的的間歇性生產(chǎn)線進行，并以此設計其設備和工藝流程圖。整體工藝的工藝流程圖見附錄。第3章 熱量衡算式中：進入反應器物料的能量， ：化學反應熱， ：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， ：離開反應器物料的熱量，對于氣象物質(zhì)，它的氣相熱容與溫度的函數(shù)由下面這個公式計算：各種液相物質(zhì)的熱容參數(shù)如下表： 液相物質(zhì)的熱容參數(shù)物質(zhì)AB102C104D106乙醇乙酸乙酸乙酯水℃℃，所以：乙醇的值 乙酸乙酯的值 水的值 乙酸的值 氣相物質(zhì)的熱容參數(shù)物質(zhì)AB103C105D108乙醇乙酸乙酯乙醇的值 乙酸乙酯的值 ℃下的焓值每摩爾水的焓值每摩爾的乙醇的焓值每摩爾乙酸的焓值每摩爾乙酸乙酯的焓值的計算 物質(zhì)進料物質(zhì)進料出料乙酸乙醇49乙酸乙酯0水0 的計算的計算因為：求得：=0，故應是外界向系統(tǒng)供熱。換熱采用夾套加熱，設夾套內(nèi)的過熱水蒸氣由130℃降到110℃，溫差為20℃。第4章 反應釜釜體設計在已知攪拌器的操作容積后，首先要選擇罐體適宜的高徑比（H/Di），以確定罐體的直徑和高度。選擇罐體高徑比主要考慮以下兩方面因數(shù)：高徑比對攪拌功率的影響：在轉(zhuǎn)速不變的情況下，（其中D—攪拌器直徑，P—攪拌功率），P隨釜體直徑的增大，而增加很多，減小高徑比只能無謂地消耗一些攪拌功率。因此一般情況下，高徑比應選擇大一些。高徑比對傳熱的影響：當容積一定時，H/Di越高，越有利于傳熱。 高徑比的確定通常用經(jīng)驗值表種類罐體物料類型H/Di一般攪拌釜液—固或液—液相物料氣—液相物料12發(fā)酵罐類氣—液相物料反應物料為液夜相類型，由表H/Di=，考慮容器不是很大，故可取H/Di=，忽略罐底容積反應釜內(nèi)徑的估算值應圓整到公稱直徑DN系列，故可取 標準橢球型封頭參數(shù)見表公稱直徑（mm）曲面高度（mm）直邊高度（mm）內(nèi)表面積（m2）容積（m3）200050040筒體的高度釜體高徑比的復核。 反應器內(nèi)各物質(zhì)的飽和蒸汽壓物質(zhì)水乙酸乙醇乙酸乙酯飽和蒸汽壓（MPa）該反應釜的操作壓力必須滿足乙醇的飽和蒸汽壓所以去操作壓P=，該反應器的設計壓力 ===該反應釜的操作溫度為100℃，設計溫度為120℃。由此選用16MnR卷制16MnR材料在120℃是的許用應力[σ]t=170MPa焊縫系數(shù)的確定 取焊縫系數(shù)=（雙面對接焊，100％無損探傷）腐蝕裕量C2=2mm釜體筒體壁厚=考慮到鋼板負偏差，初選C1 = mm，所以，計算筒體壁厚：+=按鋼制容器的制造取壁厚 計算厚度 鋼板負偏差 厚度 圓整取按鋼制容器的制造取壁厚考慮到封頭的大端與筒體對焊，小端與釜體筒體角焊，因此取筒體壁厚與封頭的壁厚一致，即。第5章 反應釜夾套的設計、高度 根據(jù)筒體的內(nèi)徑標準，經(jīng)計算查取，選取DN=2000的夾套。夾套封頭也采用橢圓形并與夾套筒體取相同直徑。夾套高度H2：≥ ,式中η為裝料系數(shù)，η = ，代入上式： ?。篐2 = 1970mm。由設備設計條件可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，取P=，由于壓力不高所以夾套的材料選用Q235—B卷制。Q235—B材料在120℃是的許用應力[σ]t=113MPa焊縫系數(shù)的確定 取焊縫系數(shù)φ=（雙面對接焊，100％無損探傷）腐蝕裕量C2=2mm筒體的設計厚度：δd =+ C2 =+ 2 ≈ 考慮到鋼板負偏差，初選C1 = mm += ，圓整到標準系列取5 mm。經(jīng)校核，設備穩(wěn)定安全。= =圓整到規(guī)格鋼板厚度，= 5mm，與夾套筒體的壁厚相同，這樣便于焊接。經(jīng)校核，設備穩(wěn)定安全符合要求。第6章 反應釜釜體及夾套的壓力試驗16MnR的屈服極限由所以水壓強度足夠。、水溫壓力表的最大量程：=2=2= P表4PT ， 水溫≥5℃ 操作過程：在保持釜體表面干燥的條件下，首先用水將釜體內(nèi)的空氣排空，保壓不低于30，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將釜體內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干釜體。若質(zhì)量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。水壓試驗合格后再做氣壓試驗。