年產(chǎn)198噸甲磺酸培氟沙星的甲基化反應(yīng)的反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)劃書(編輯修改稿)
2024-08-28 20:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 + 16CO2+17/2H2O+3/2N2+HF ab正烷烴基數(shù)1液體氟1固體酮1固體酸1液體苯1固體叔胺1液體2仲胺1固體0∑a=∑b= qc= ∑a+x∑b= +=②培氟沙星(C17H20FN3O3 )C17H20FN3O3 + 17CO2+19/2H2O+3/2N2+HF ab正烷烴基數(shù)1液體氟1固體酮1固體酸1液體+苯1固體+叔胺1液體2叔胺1液體∑a=∑a= qc= ∑a+x∑b= +=③甲酸銨（HCOONH4）HCOONH4+5/4O2 CO2+5/2H2O+1/2N2 ab正烷烴基數(shù)1液體酸1固體成鹽∑a=∑a= qc= ∑a+x∑b= +2/5=④甲烷磺酸(H3CSO3H)H3CSO3H+3/2O2 CO2+2H2O+SO2 ab正烷烴基數(shù)1液體磺酸1固體0∑a=∑a=qc= ∑a+x∑b= +3=(2)部分原料的燃燒熱選取qc0 （kJ/mol）△fHm189。（kJ/mol）HCHO (g )HCOOH(l)NH3 (g )qc0 (NH3 ) =(3)+()= kJ/mol(3)熔解熱的計(jì)算氣態(tài)溶質(zhì)的熔解熱可取蒸發(fā)潛熱的負(fù)值，固態(tài)溶質(zhì)可取其熔融熱的數(shù)值。①熔融熱元素 qF=(～)TF無機(jī)化合物 qF =(～)TF 有機(jī)化合物 qF =(～46)TFqF 熔融熱，J/molTF 熔點(diǎn)，K熔點(diǎn): 221+=qF == kJ/mol= kJ/㎏熔點(diǎn): 273+=qF ==㎏②汽化熱(H2O) 100℃時(shí)水的汽化熱為539 Kcal/Kg= KJ/kg(C2H5OH) ℃ Kcal/Kg=相關(guān)反應(yīng)物焓的估算利用鍵焓法估算生成焓，鍵焓法的相關(guān)公式如下: 一些元素(i)的原子化焓〔(i,)/kJmol1〕元素(i)(i,)元素(i)(i,)元素(i)(i,)元素(i)(i,)元素(i)(i,)HOCNF鍵焓數(shù)據(jù)〔(AB,)/kJmol1〕N=O607CC348OH463CH413（1）、諾氟沙星的焓計(jì)算：諾氟沙星的分子式為C16H18FN3O3,則：△atHmo（F）+3△atHmo（N）+ 3△atHmo（O） =16+18+1+3+3 = kJmol1諾氟沙星中含12個(gè)CC，14個(gè)CH，則：（由于苯的碳碳鍵能介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間，） 12348+14413 =9958 kJmol1== kJmol1（2）、甲磺酸培氟沙星甲基化物的焓計(jì)算:甲磺酸培氟沙星甲基化物的分子式為C17H20FN3O3,則=17+20+1+3+3= KJ/mol甲磺酸培氟沙星甲基化物分子中含13個(gè)CC，16個(gè)CH則：13348+16413=11132KJ/mol=（）= KJ/mol（3）、 KJ/mol。反應(yīng)釜夾套中熱量衡算（1）物料溫度由20℃升至100℃的升溫階段 時(shí)間為T=30min△ tm=〔（12020）（110100）〕/㏑〔（12020）（110100）〕 =查得所選反應(yīng)釜的傳熱系數(shù)K=460=1656KJ/(. ℃)所以：Q1=KA△tmT=1656=設(shè)過程中設(shè)備自身儲(chǔ)存的熱量和散發(fā)的熱量Q2為總熱量Q總的5%則：Q2=247。(1+5%)=顯然Q1＞Q2，故所選的設(shè)備在此處的傳熱能力是符合要求的。（2）物料溫度由100℃降至80℃的降溫階段 時(shí)間T=15min△ tm=〔（12020）（8030）〕/㏑〔（12020）（8030）〕 =查得所選反應(yīng)釜的傳熱系數(shù)K=460=1656KJ/(. ℃)所以：Q3=KA△tmT=165615/60=設(shè)過程中設(shè)備自身儲(chǔ)存的熱量和散發(fā)的熱量Q2為總熱量Q總的5%則：Q2=247。(1+5%)=顯然Q1＞Q2，故所選的設(shè)備在此處的傳熱能力是符合要求的。（3）物料溫度由80℃升至98℃的升溫階段 時(shí)間為T=50min△ tm=〔（12080）（11098）〕/㏑〔（12080）（11098）〕 =查得所選反應(yīng)釜的傳熱系數(shù)K=460=1656KJ/(. ℃)所以：Q1=KA△tmT=16565/6=設(shè)過程中設(shè)備自身儲(chǔ)存的熱量和散發(fā)的熱量Q2為總熱量Q總的5%則：Q2=247。(1+5%)=顯然Q1＞Q2，故所選的設(shè)備在此處的傳熱能力是符合要求的。（4）物料溫度由98℃降至60℃的降溫階段 時(shí)間T=20min△ tm=〔（9820）（6030）〕/㏑〔（9820）（6030）〕 =查得所選反應(yīng)釜的傳熱系數(shù)K=460=1656KJ/(. ℃)所以：Q3=KA△tmT=16561/3=設(shè)過程中設(shè)備自身儲(chǔ)存的熱量和散發(fā)的熱量Q2為總熱量Q總的5%則：Q2=247。(1+5%)=顯然Q1＞Q2，故所選的設(shè)備在此處的傳熱能力是符合要求的。由以上反應(yīng)釜夾套中的熱量衡算可以看到，公稱容積為800L的K式搪玻璃反應(yīng)罐的換熱面積為A=，傳熱裝置為夾套換熱器。攪拌器的選擇原則：（1）、 根據(jù)介質(zhì)黏度由小到大，各種攪拌器的選用順序是推進(jìn)式、渦輪式、槳式、錨式和螺帶式。（2）、根據(jù)攪拌目的選擇攪拌器的類型：均相液體的混合宜選推進(jìn)式，器循環(huán)量大、耗能低；制乳濁液、懸浮液或固體溶解宜選渦輪式，其循環(huán)量大和剪切強(qiáng)；氣體吸收用圓盤渦輪式最適宜，其流量大、剪切強(qiáng)、氣體平穩(wěn)分散；對(duì)結(jié)晶過程，小晶粒選渦輪式，大晶粒選槳葉式為宜。根據(jù)以上原則本反應(yīng)釜選用槳式攪拌器。 攪拌槳的尺寸及安裝位置槳式攪拌器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，槳葉一般以扁鋼制造，材料可以采用碳鋼、合金鋼、或有色金屬，或碳鋼外包橡膠環(huán)氧樹脂、酚醛玻璃布等。槳葉有平直葉和折葉兩種。平直葉葉面與旋轉(zhuǎn)方向垂直，而折葉式則是槳葉與旋轉(zhuǎn)方向
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