【導(dǎo)讀】乙酸乙酶但A)，又名醋酸乙酶，英文名稱:Ethylacetate。乙酸乙酶能很好的溶于乙醇、氯仿、乙隧、甘油、丙二醇、和大多。數(shù)非揮發(fā)性油等有機(jī)溶劑中，稍溶于水，而且在堿性溶液中易水解成乙酸和乙醇。水分能使其緩慢分解而呈酸性。的水和%的乙醇形成三元共沸混合物，其沸點(diǎn)為。乙酸乙酶是重要的精細(xì)化工原料?？捎米魃a(chǎn)菠蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料。的消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的50%。生產(chǎn)和消費(fèi)又主要集中在日本，中國(guó)及東南亞國(guó)家間。2021年全球乙酸乙醋的生產(chǎn)能力只有萬(wàn)噸/年，2021年生產(chǎn)。料奪去了市場(chǎng)額。雖然這種變化還在繼續(xù)，但乙酸乙酶市場(chǎng)仍然保持持續(xù)增長(zhǎng)。的資金開始將目標(biāo)投向乙酸乙酶需求量增長(zhǎng)迅速的亞洲和中國(guó)。其中國(guó)內(nèi)最大的乙酸乙醋生產(chǎn)企業(yè)江蘇索普集團(tuán)。目前國(guó)內(nèi)大型乙酸乙酶企業(yè)均采用黯化法技術(shù)。期/年已經(jīng)于2021年4月13日開工。較大幅度的增加，隨著油墨方面的需求量也將有所上升。

　　

【正文】 +AH 2 +AH 3 +AH4 =l .344 l06kJ/h B T 該 Y令凝器仍采用冷卻 鹽nυ+ 水 ，將 一 釜 和 二 釜的出口鹽水 用 于 該冷凝器的進(jìn)口冷卻 J儼 且 ， 3zuauT 鹽 水 。并 用 該冷凝器中出 口 鹽 水白 ， ， d，u173。的溫度控制在 。則單位時(shí)間內(nèi)需 +，‘ 、 A D+T 水的質(zhì)量 為 : W x 106=76800kBqdg/h 、 、 ，， JU x 5 脫乙睦塔的熱量衡算 T+ +C P AzU PE39。EJ r 由以上對(duì)精館一塔物料衡算 得 :F= 3hT， 55 D= JA 用解析法計(jì)算最小回流 比 : .d+ B+ Tnu +o Z3 ζ JT R min = _l_ [ _ α α 1 x 一 lx p x、amp。 咀 a+∞ Dnυ T x、 代入數(shù)據(jù)求 得 : R min = 取 R = min = 則上 升蒸氣流量 為 : V=(R+l)D= 再沸器的熱負(fù)荷 (1)塔 頂上升混合氣帶出的熱量 ，‘， ， 竹、 、 39。句 39。T 句3 39。句 39。 在塔頂回流液溫度為 ， 與進(jìn)料的溫度相 同 ， 則塔頂上升氣帶出的熱量 為 : 245 .73 . 299 35 QD = 一一一 一 x l(削 C (a + a ，T 39。 + a T 2 + a]T 3 + a T 4) + 5578 .43 x O 2 4 句 盯 95 = x lO圭 kJ / h ( 2) 塔釜?dú)堃簬С龅臒?量 : ， _ _ 2 _ _ 3 . ._ _ _ ， 3S( Q w = 45600 L. .(A + BT + CT ? + DT 39。 )dT + 1180 x L ( A + BT + CT ? + DT )dT J293 .95 第 30 頁(yè)共 62 頁(yè) f AW s mA ζrsnou173。v ynu rO O 2 3 + 、 α m on 為 : +8 55xllS= x10 5 kJ /h (3)側(cè)線料帶出的熱量 Aub C 3AY03..5 303..5 +471 OB ， . _ 2 3 儼 ζ J (A+BT+CT.+DT)dT+369 1 (A+BT+CT.+DT39。)dT J PAEJ39。 23‘， = 。 羅/333 h， ， 5 ‘， A 則再沸器的熱負(fù)荷 為 +: B T J 293 .95 QE=Qw+ Qo+Qc=+W477x 105 + + 3= l ofkJ/h W戶 U T 加熱介質(zhì)采用 下 的飽 和Z水蒸氣，冷卻水為 1000C 的 水 ， 則需水蒸氣的量 句 +39。J214 7一XT EOB咽i39。A ， ‘ ， ， AU UJ T 勺 ， 4 冷 。疑器的冷凝量 rAoU 4nLu A句Yr，3 BEd 吁PB L，κ 同o r _ _2 _3 、 ， T339。o。Ko _ 4 AV J 55 39。n 飛J曹t A Q2 = 1 180I . . (a + + a T.+ a T J + )dT + 1180 x 2 = 29786kJ / h J 303 .35 B T 該冷凝器采用進(jìn)口溫度為 了 _50C ，出口溫度為 50C 的冷凍 鹽+水，則需冰凍鹽水 戶」 的質(zhì)量為 : 脫乙醇塔的熱量衡算 由以上對(duì)精館一塔物料衡算 得 : F= D= 用解析法計(jì)算最小回流比 : T 、 + D T 兔d y JU T R _ l_ r _ α 1 x F 一 1xp 代入數(shù)據(jù)求得 : R = 取 R =I 1R mm = 3036 則上升蒸氣的質(zhì)量流量為 : V=(R+1)D= 再 沸器的熱負(fù)荷 (1)塔頂 上升混合氣帶出的熱量 第 31 頁(yè)共 62 頁(yè) w= = 39。κ T 39。 )dT = 一一一 o 3 α 在塔頂回流液溫度為 ，與進(jìn)料的溫度相同，則塔頂上升氣帶出的熱量為 : Qo=4036f 川 5(00 + af B +azT2 + GJ3+af)dT+4036x3232 + 1187 x = x 10 5 kJ I h (2)塔釜?dú)堃簬С龅臒崃? 儼 35 _ _ _ _ 2 _ _ 3 Qw = 41577 ( A + BT + CT+ DT J)dT + 855x = I h 脫乙醇塔承受的熱負(fù)荷為 : Q) = 5 +16263 = 5 kJ I h W 再沸器采用 的飽和水蒸氣進(jìn)行加熱。則需飽和水蒸氣的質(zhì)量為 : A噸 MWU x105 一一 一 一3 一一 nu173。 脫 乙 醇塔冷 。疑器熱量衡算 脫乙 醇 塔頂冷凝器需要的冷凝量 呵 39。e UA Aι 173。 hυ 句 39。173。 Q2 = 1 21 川 3η2 +川 川3刊56們 川 3+川 12引 1ωj:。::(a問(wèn) O + a)T39。n oo 3561r1. ..(a J 349 .45 + a)_ ) + a2_T2+ a T339。 + α 4_T439。 ， . ? 39。^x lO6kJ Ih 用 下的 鹽 水進(jìn)行冷卻 ， 39。{令凝器冷卻水的進(jìn)口溫度為 ，出口溫度為 ，則單位時(shí)間內(nèi)需 鹽水的質(zhì)量為 : 脫組分精榴塔的熱量衡算 由以上對(duì)精館一塔物料衡算 得 : F= D= 用解析法計(jì)算最小回流 比 : R = _1_ r_α(1 x 0)1 ? .. . 1 x F 1xp 代入數(shù)據(jù)求得 : R m m = 取 R==091 則 V=(R+l)D= 第 32 頁(yè)共 62 頁(yè) 今 amp。 x 一 句 39。B 。 ε J 再沸器的熱負(fù)荷 (1)塔頂 上 升 混合氣帶出的熱量 在塔頂回流液溫度為 ， 與 進(jìn) 料 的 溫度相 同 ，則 塔 頂上升氣帶出的熱量 為 : QD = 79叫 穹 51 3:(GJar s +a zT2+af +aJ 4)dT+7川 = Ih ( 2) 塔釜?dú)堃簬С龅臒崃? 軋 zm j:。:1叩 = Ih 則 再 沸器的熱負(fù)荷 為 :Q1 =2878X 106 += 2908X l06kJ/h W 再沸器需要 熱，單位時(shí)間內(nèi)需飽和水蒸氣的質(zhì)量為 : 3句 ， O鳴ro，Y，缸 5n一 7v。， A且一S寸U hvζS且nuυ Aυ 脫重組分的冷 。疑器的熱量衡算 句， 句AY39。 0A6U 0 則 冷 J疑器的冷凝量為 Q2 = 7川 X32324η 39。κ 00 ， ， ιLHH Y令凝器采用 ，鹽水的出口溫度定為 ，則單位時(shí)間內(nèi)需 的 鹽水 為 : 第 33 頁(yè)共 62 頁(yè) v = j V 5 主要設(shè)備的設(shè)計(jì)與輔助設(shè)備的 選 型 一 步縮合反 應(yīng)釜的設(shè)計(jì) 縮合釜釜體的設(shè)計(jì) (1)縮合釜中混合物的平均密度 ρ=匯 ρjXj = x + x + x + 28 x +0.∞ 333 + / cm 3 則 混合物的體積 為 : 4488 .35 一一一一一一 912 = 查 得 ， 裝料系 數(shù) ψ 為 .。則反應(yīng)釜的體積 為 : V m ? v = = 一一一一 =7 .1 1 m 申 ? ( 2) 確定筒體與封頭型式以及連接方式 由本設(shè)計(jì)的聚合條 件 以 及該設(shè)備 的 工 藝性 質(zhì) ， 可以知道其 屬 于 帶攪拌的低壓反 應(yīng)釜類型。根據(jù)慣 例 ， 選擇圓柱形筒體和橢圓形封頭。查 化 工 設(shè)計(jì)手冊(cè) 得 ， 對(duì)對(duì)密 封要求較高 時(shí) ， 采用焊接連接。 (3)確定筒體與封頭 的直徑 查 《 化 工 設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 得 ， HjD 取 。 則 反應(yīng)釜直徑估算如 下 : 4V 1 4x 7 .11 D . = 31一一 一 = I . = m 1[ H / D . V 1[ x (式 中 ， D j一 一 反應(yīng)釜筒體內(nèi) 徑 。H一一 筒體高度 。 ) 經(jīng) 查 ， 符合筒體公稱直徑的標(biāo) 準(zhǔn) ， 取 D j =2021mm。封頭取相同的內(nèi)徑。 (4)確定筒體高度 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 得 ， 當(dāng)公稱直徑 DN=2021mm 時(shí) ， 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 的容積 h =， 筒體每一米高的容積 V 1 = 1m。則筒體高度 為 : 第 34 頁(yè)共 62 頁(yè) I V (41) 其 中 V39。一一每個(gè)釜的容 積 ， 單位為 m3 。 由 Hj D 。 的值與 近似 相 等 ， 則可 得 : 解得 v 39。 = m3 42 ， 取 H= =2m。 H Z (5) 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的封頭高度 與 vv直邊高度 ，v1 查化工設(shè)計(jì)手冊(cè) 得 ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 的 封vv 173。39。n 頭 高度 為 : h= 生 = x 2021 = 直邊高度為 50伽 nmo 4 (6)確定夾套直徑 查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 得 ， 夾套直徑為 : D J=D t +100= 2100mm 夾套封頭也采用橢圓 形 ， 并與夾套筒體取相同直徑。 (7) 確定夾 套 高度 夾套筒體的高度估算如 下 : q。V39。V ， . =一一一一 ..!!..= = m 2 .545 1 取 H 。 為 。 (8)傳熱面 積 F 查 《 化 工 設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 得 ， 封頭內(nèi)表面積 凡 = 2 ， 筒體一米高內(nèi)表面 積 FJ= 2 。 則 傳熱面積為 : F=F += (9)夾套筒 體與封頭厚度 夾套簡(jiǎn)體與內(nèi)筒的環(huán)焊縫，因檢測(cè)困 難 ， 故取焊縫系 數(shù) 248。 =， 從安全計(jì)夾套 第 35 頁(yè)共 62 頁(yè) c C 2 上所有焊縫均取 248。 = ， 封頭采用由鋼板 拼 制 的標(biāo) 準(zhǔn) 橢圓形封頭 陽(yáng) ，材 料 均為 Q235B 鋼。 查《化工設(shè) 備 機(jī) 械基礎(chǔ)》 得 ， 夾套厚度 為 : p D 。 _ x 2021 d = 39。 + 噸 = +2=3 .78 m m 2 [σ ]39。 ψ _ p ? 2 x 1l3 x 夾套封頭厚度 為 : δd = pD 。 _ x 2021 ， + C 啕 = + 2 = 3 .62mm 2 [σ ] ψ p 2 xl13 x xO .l 式 中 ， p一 一 設(shè)計(jì)壓 力 ， 。 [σI 一 一 在設(shè)計(jì)溫度下 Q235B 鋼的許用壓 力 ， 113MPa。 一 一 腐蝕裕量 ， 。 圓整至銅板規(guī)格厚 度 ， 查 《 化 工 設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) ))， 取夾套筒體與封頭厚度均為 : 5，J=8mm。 ( 10) 內(nèi)筒簡(jiǎn)體厚度與封頭厚度 查 《 化 工 設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) ))，經(jīng)過(guò)計(jì)算可 得 :內(nèi) 筒簡(jiǎn) 體 厚度與封頭厚度均取 。 攪拌裝置設(shè)計(jì) (1)攪拌器的型式與主要參數(shù) 考慮 其 工 藝條件和攪拌容 量 ， 查 《 化 工 設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》和《 化 工 設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 得 ， 本設(shè)計(jì)采用槳式直葉攪拌器。其主要 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) : D j ===102仇 nm 則 b= D j = =。 H = D j ==。 Z=2。 ( 2) 攪拌軸直徑 經(jīng)查 《 化 工 設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 得 ， 攪拌 軸 材 料選用 45 鋼 [坷。攪拌功率為 20kW。 轉(zhuǎn)速為