【文章內容簡介】 雜質，以保證DOP產品外觀的透明度和純度。本設計采用二級過濾工藝，粗濾采用時間程控的芬達過濾器，精濾采用多層濾紙。過濾工序工藝參數(shù)確定如下：(1)粗酯溫度：90℃(2)芬達過濾器粗濾周期：48h(3)精濾后DOP色值：10～15(HAzEN)3. 生產工藝流程圖及其說明（見圖1）苯酐、異辛醇助濾劑無離子水NaOH催化劑、N2汽提脫醇過濾干燥中和水洗二級酯化一級酯化產品濾液廢水圖1 DOP工藝流程方塊圖 生產工藝流程說明（參考CAD圖紙Ⅰ：工藝流程圖）熔融苯酐和辛醇以一定的摩爾比[(1:～1:)在130150先制成單酯,最后一級酯化溫度為220～230,%～%。為了防止反應混合物在高溫下長期停留而著色，并強化酯化過程，在各級酯化釜的底部都通入高純度的氮氣（氧含量＜10mg/kg中和，水洗是在一個帶攪拌的容器中同時進行的。堿的用量為反應混合物酸值的3～5倍。使用20%的NaOH水溶液，%左右。因此無需在進行一次單獨的水洗。非酸性催化劑也在中和、水洗工序被洗去。 然后物料經脫醇（～ kPa,50～80℃）、干燥（ kPa,50～80℃）后送至過濾工序。過濾工序不用一般的活性炭，而用特殊的吸附劑和助濾劑。吸附劑成分為SiOAL2OFe2O3 、MgO等，助濾劑（硅藻土）成分為SiOAL2OFe2O3 、CaO、MgO等。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，保證產品DOP的色澤和體積電阻率兩項指標，同時除去DOP中殘存的微量催化劑和其他機械雜質。最后得到高質量的DOP。%。 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。生產廢水（COD值700～1500mHg/L）用活性污泥進行生化處理后再排放。 本工藝流程特點：原料簡單，工藝流程短，物料循環(huán)使用，生產效率高。三、工藝計算物料衡算設計生產能力 DOP年生產能力為年生產30000噸/年，設工作日為330天 DOP30000噸 年生產日330天 日產DOP30000247。330= 每小時DOP的產量生247。24= 要求DOP的生產規(guī)格產品規(guī)格：一等品 DOP%每小時要得純DOP為：%=設整個過程之中DOP損失量為4%247。（1－4%）=分子量：苯酐 DOP H2O 18 + H2O根據一級酯化反應式： 二級酯化反應式：第一步酯化轉化率為100%，%.一小時一級酯化反應釜 進釜 苯酐的量為：1000247。247。= kmol 根據投料比 苯酐：異辛醇=1 : = kmol異辛醇一部分作為帶水劑與水一起出釜，異辛醇經冷凝器冷卻再回流至反應釜中，經測定 ，設回流異辛醇量X kmol 則出釜異辛醇為 kmol 總異辛醇量( +X) kmol 出釜 =—+X X= 總異辛醇為 += kmol 出釜異辛醇為 kmol 單酸酯的量 kmol 進釜 異辛醇 kmol 單酸酯的量 kmol kmol N2 3 m3/h 出釜 設轉化率為X 第一釜 DOP產量為 kmol 第二釜 DOP產量為 （1X）kmol 第三釜 DOP產量為 （1X）kmol 第四釜 DOP產量為 (1X)(1X) kmol 第五釜 DOP產量為 （1X）(1X)(1X) kmol所以+(1X)+(1X)+(1X) 2 +(1X) 3≤ X=即反映的轉化率為X= DOP的物質的量 異辛醇量為 單酸酯的量 －= 產生的水的物質的量n水=異辛醇一部分作為帶水劑與水一起出釜，異辛醇經冷凝器冷卻再回流至反應釜中，經測定 nB:n水=:1。所以nB== kmol/h N2 3m3/h,轉化為摩爾流量： ∴每一小時將有：3排出反應釜。表4．一級酯化段物料衡算表入塔苯酐異辛醇單酸酯出塔苯酐異辛醇單酸酯量（kmol/h）0量（kmol/h）0 摩爾含量（%）0摩爾含量（%）0表5 二級酯化段釜1物料衡算表入釜異辛醇單酸酯氧化鋁與辛酸亞錫N2 水DOP 量（kmol/h）00出釜異辛醇單酸酯氧化鋁與辛酸亞錫N2 水DOP 量（kmol/h）表6 各物質比熱容物質Cp,m/kJ/()(303K）Cp,m/kJ/()(423K）/kJ/mol異辛醇0..3454苯酐鄰苯二甲酸一辛酯注：A苯酐；B異辛醇。C鄰苯二甲酸一辛酯1. 預熱器顯熱計算：QA =nA=6kJQB=6kJ2. 反應釜熱量的衡算以一級酯化反應釜為例：連續(xù)釜式反應器可看成為一敞開物系，根據熱力學第一定律，其熱力學衡算式可表達為： 式中：————物系焓變及反應焓變，kJ。 q————物系與環(huán)境交換的熱。由于反應是在恒溫下進行，所以物系焓變?yōu)榱?。反?焓變的計算如下： A (l，)+ B(l,) C(l,) A(l，) A(s，) A (s，)+ B(l,) C(l,)5kJ/h由于在恒溫恒壓下進行，所以=32 kJ/h 6kJ/h6kJ/h6kJ/h6kJ/h所以：6kJ/h106kJ/h，為保持反應在恒溫下進行，需在夾套中沖一定流量的冷卻水。3. 換熱器的熱量衡算分子量：苯酐 DOP H2O 18 由于反應溫度在2000C以下進行，兩流體溫度變?yōu)椋簾崃黧w進入換熱器的溫度為1900C，出口溫度定為700C；冷流體（循環(huán)水）進口溫度為250C，出口溫度為600C。Q1=mcp△T, △T=1300C A異丙醇 B水 CN2mA = nAMA =130= kg/hmB = nBMB =18 = kg/hmc = ncMc = 14 =Q1=mcp△T=130+130+130 =++ = KJ/h表10入冷凝器的氣體的比熱容 組分 異辛醇水N2比熱容KJ/(kg.℃)2000C600C2000C600C2000C600C組成 kmol產生熱Q1 kJ/h 表11 冷凝液組分氣化熱和液體熱容組分異辛醇水氣化熱wr KJ/mol 液體比熱容KJ/(kg.℃)組成 kmol/h冷凝放熱 kJ/h Q2 = 1000+1000 = + = kJ/h冷凝放出總熱Q2=+= kJ/hQ總=Q1 + Q2 =+=故冷卻水用量：w水= 四、主要設備設計與選型反應釜的設計與選型 為方便起見，以下用A表示苯酐，用B表示異辛醇。物料在反應過程中的體積基本不變。由于攪拌速度較大，反應物料在反應器內的流動狀況可視為呈全混流，在定態(tài)時，在等溫等容條件下對整個反應器作A的物料衡算：反應釜容積按下式計算：　 VR=Q0t(1+) (8)　 Q0=QA+QB (9) QA=nAMA/ρAt (10)式中：nA單位時間內（1小時）處理的苯酐摩爾數(shù)；MA苯酐的分子量；苯酐密度ρA =。 t單位時間（1 h）QA和QB，分別為苯酐和異辛醇的體積流量。為攪拌容器的備用系數(shù)，～。 QA=nAMA/ρt=1000 247。( 3600)= / S 同理異辛醇體積流量QB 異辛醇密度ρB = QB=nBMB/ρBt=1000 247。( 3600)= / SQ0=QA+QB=+= / S單級酯化反應釜中，247。5= h VR=Q0t（1+） =3600 = 裝料系數(shù)，根據實際生產條件或實驗結果而定，～。本設計物料攪拌狀態(tài)較平穩(wěn)。 故攪拌釜的有效體積為： V=VR/= 反應釜的高度與底面直徑關系： H=底面直徑：H===故液面深度h=4VR/Di2=4247。=當，查表166得各參數(shù)如表6所示表6 所查得的各參數(shù)曲面高度h1