【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 真空度：99mbar(4)粗酯量：汽提蒸汽量：10：1(wt)(5)干燥塔出口酯中含水量：0．01％ ～0．05％ (wt) 過(guò)濾工序在粗酯中加入吸附劑和助濾劑，脫除粗酯中含色素的有機(jī)物和吸附脫除殘存的催化劑和其它機(jī)械雜質(zhì)，以保證DOP產(chǎn)品外觀的透明度和純度。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)過(guò)濾工藝，粗濾采用時(shí)間程控的芬達(dá)過(guò)濾器，精濾采用多層濾紙。過(guò)濾工序工藝參數(shù)確定如下：(1)粗酯溫度：90℃(2)芬達(dá)過(guò)濾器粗濾周期：48h(3)精濾后DOP色值：10～15(HAzEN)3. 生產(chǎn)工藝流程圖及其說(shuō)明（見(jiàn)圖1）苯酐、異辛醇助濾劑無(wú)離子水NaOH催化劑、N2汽提脫醇過(guò)濾干燥中和水洗二級(jí)酯化一級(jí)酯化產(chǎn)品濾液廢水圖1 DOP工藝流程方塊圖 生產(chǎn)工藝流程說(shuō)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(jí)酯化溫度為220～230,%～%。為了防止反應(yīng)混合物在高溫下長(zhǎng)期停留而著色，并強(qiáng)化酯化過(guò)程，在各級(jí)酯化釜的底部都通入高純度的氮?dú)猓ㄑ鹾浚?0mg/kg中和，水洗是在一個(gè)帶攪拌的容器中同時(shí)進(jìn)行的。堿的用量為反應(yīng)混合物酸值的3～5倍。使用20%的NaOH水溶液，%左右。因此無(wú)需在進(jìn)行一次單獨(dú)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(jīng)脫醇（～ kPa,50～80℃）、干燥（ kPa,50～80℃）后送至過(guò)濾工序。過(guò)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(guò)吸附劑和助濾劑的吸附，脫色作用，保證產(chǎn)品DOP的色澤和體積電阻率兩項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)除去DOP中殘存的微量催化劑和其他機(jī)械雜質(zhì)。最后得到高質(zhì)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(jìn)行分餾和催化加氫處理。生產(chǎn)廢水（COD值700～1500mHg/L）用活性污泥進(jìn)行生化處理后再排放。 本工藝流程特點(diǎn)：原料簡(jiǎn)單，工藝流程短，物料循環(huán)使用，生產(chǎn)效率高。三、工藝計(jì)算物料衡算設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 DOP年生產(chǎn)能力根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定為年生產(chǎn)80000噸/年，取工作日為330天，此規(guī)模采用連續(xù)操作比較合理。DOP80000噸 年生產(chǎn)日330天 日產(chǎn)DOP 80000247。330= 每小時(shí)生產(chǎn)247。24= 要求達(dá)到最后產(chǎn)品達(dá)規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格：一等品 DOP%故每小時(shí)要得純DOP為：%=設(shè)整個(gè)過(guò)程之中DOP損失量為4%247。（1－4%）=分子量：苯酐 DOP H2O 18 + H2O根據(jù)一級(jí)酯化反應(yīng)式： 二級(jí)酯化反應(yīng)式：第一步酯化轉(zhuǎn)化率為100%，%.一小時(shí)一級(jí)酯化反應(yīng)釜 進(jìn)釜 苯酐的量為：1000247。247。= 根據(jù)投料比 苯酐：異辛醇=1 : = kmol 又回流 kmol += kmol 出釜 － + = kmol 單酸酯的量 kmol 進(jìn)釜 異辛醇 kmol 單酸酯的量 kmol kmol N2 8 m3/h 出釜 第一釜的轉(zhuǎn)化率XA= DOP的物質(zhì)的量 異辛醇量為 單酸酯的量 －= kmol 產(chǎn)生的水的物質(zhì)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(jīng)冷凝器冷卻再回流至反應(yīng)釜中，經(jīng)測(cè)定 nB:n水=:1。所以nB== N2 8m3/h,轉(zhuǎn)化為摩爾流量： ∴每一小時(shí)將有：3排出反應(yīng)釜。表4．一級(jí)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(jí)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(zhì)比熱容物質(zhì)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(yù)熱器顯熱計(jì)算：QA =nA=6kJQB=6kJ2. 反應(yīng)釜熱量的衡算以一級(jí)酯化反應(yīng)釜為例：連續(xù)釜式反應(yīng)器可看成為一敞開(kāi)物系，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，其熱力學(xué)衡算式可表達(dá)為： 式中：————物系焓變及反應(yīng)焓變，kJ。 q————物系與環(huán)境交換的熱。由于反應(yīng)是在恒溫下進(jìn)行，所以物系焓變?yōu)榱?。反?yīng) 焓變的計(jì)算如下： A (l，)+ B(l,) C(l,) A(l，) A(s，) A (s，)+ B(l,) C(l,)6kJ/h由于在恒溫恒壓下進(jìn)行，所以=32 kJ/h6kJ/h6kJ/h6kJ/h6kJ/h所以：6kJ/h故反應(yīng)物系將放出6kJ/h，為保持反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行，需在夾套中沖一定流量的冷卻水。 四、主要設(shè)備設(shè)計(jì)與選型反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)與選型 為方便起見(jiàn)，以下用A表示苯酐，用B表示異辛醇。物料在反應(yīng)過(guò)程中的體積基本不變。由于攪拌速度較大，反應(yīng)物料在反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)狀況可視為呈全混流，在定態(tài)時(shí)，在等溫等容條件下對(duì)整個(gè)反應(yīng)器作A的物料衡算：反應(yīng)釜容積按下式計(jì)算：　 VR=Q0t(1+) (8)　 Q0=QA+QB (9) 式中：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/ρAt (10)式中：nA單位時(shí)間內(nèi)（1小時(shí)）處理的苯酐摩爾數(shù)；MA苯酐的式量；ρA 苯酐密度 。 t單位時(shí)間（1 h）　 QA=nAMA/ρt=1000 247。( 3600)= / S 同理異辛醇體積流量QB ρB 異辛醇密度 QB=nBMB/ρBt=1000 247。( 3600)= / SQ0=QA+QB=+= / S單級(jí)酯化反應(yīng)釜中， h VR=Q0t（1+） =3600 = 裝料系數(shù)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件或?qū)嶒?yàn)結(jié)果而定，～。若攪拌時(shí)產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)，應(yīng)取低值，～；～。本設(shè)計(jì)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(yīng)釜的高度與底面直徑關(guān)系： H=底面直徑：故液面深度h=4VR/Di2=反應(yīng)釜高： H===當(dāng)，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直邊高度h2800mm40mm查表4—5 設(shè)計(jì)溫度：150℃+20℃＝170℃混合液平均密度 ρ=nAMA/(nAMA+nBMB)ρA+ nBMB/(nAMA+nBMB)ρB = + =已知：PW =則工作壓力： 查表4—2 設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的110%，則設(shè)計(jì)壓力為： Pc===設(shè)備選材：查課本附表91設(shè)備選材：由于原料和產(chǎn)物對(duì)鋼材的腐蝕不大，溫度為150℃，壓力為常壓，本設(shè)計(jì)從滿足生產(chǎn)工藝需要及保證酯化釜使用壽命的角度出發(fā)，酯化釜的材質(zhì)選用高合金鋼0Cr18Nil2Mo2Ti。Pc=，T=170℃，Di=3200mm，[δt]=99MPa，φ=(雙面焊對(duì)接，100%探傷)，腐蝕裕量C2=2mm計(jì)算厚度S如下：設(shè)計(jì)厚度Sd如下： Sd=，查表49負(fù)偏差C1=Sd+C1= 圓整后為5mm，即名義厚度Sn=5mm 復(fù)驗(yàn)Sn6%= C1= 故最后取C1=所以該反應(yīng)釜可以用5mm的 0Cr18Nil2Mo2Ti