年產(chǎn)10萬噸醋酸工藝的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-19 14:37 本頁(yè)面
【正文】 三、物料衡算（一）設(shè)計(jì)依據(jù) 醋酸生產(chǎn)消耗定額見表1表1 消耗定額名稱單耗（每噸醋酸）乙醛氧氣冷卻水醋酸錳770kg260m3250m32kg 醋酸年產(chǎn)量：10萬噸 選擇年開工時(shí)間：8000小時(shí) 則 每小時(shí)生產(chǎn)醋酸 根據(jù)消耗定額得每小時(shí)乙醛進(jìn)料量為： 所以，選擇每小時(shí)乙醛進(jìn)料量為10000kg（二）氧化塔物料衡算（1）氧化塔物料衡算[10]中的已知數(shù)據(jù)① 每小時(shí)通入氧化塔的乙醛量為10000kg/h② 氧化過程中乙醛總轉(zhuǎn)化率為99. 3%③ 氧化過程中氧的利用率為98. 4%④ 氧化塔塔頂補(bǔ)充的工業(yè)氮使其濃度達(dá)到45%⑤ 未轉(zhuǎn)化的乙醛在氣液相中的分配率（體積%） 氣相：34% 液相：66%⑥ 催化劑中醋酸錳用量為氧化塔進(jìn)料乙醛重量的0. 08%⑦ 原料組成見表2表2 原料組成原料乙醛%（質(zhì)量）工業(yè)氧%（質(zhì)量）工業(yè)氮%（質(zhì)量）催化劑溶液%（質(zhì)量）乙醛 99. 5醋酸 0. 1水 0. 3三聚乙醛0. 1氧氣 98氮?dú)? 2氮?dú)? 97氧氣 3醋酸 60醋酸錳 10水 30 ⑧ 氧化過程中乙醛的分配率 主反應(yīng) 96%副反應(yīng) % % % % （2）反應(yīng)式衡算 純乙醛量：10000%=9950 ① 主反應(yīng) 96% a. 乙醛用量：9950= b. 需用氧量(x) 44:16=:x x= c. 生成醋酸量(y) 44:60=:y y=?、?副反應(yīng) % a. 乙醛用量：9950= b. 需用氧量(x) 132:96=:x x= c. 生成醋酸量(y) 132:120=:y y= d. 生成甲酸量(z) 132:46=:z z= e. 生成水量(w) 132:18=:w w= f. 生成二氧化碳量(v) 132:44=:v v= ③ 副反應(yīng) % a. 乙醛用量：9950= b. 需用氧量(x) 132:32=:x x= c. 生成亞乙基二醋酸量(y) 132:146=:y y= d. 生成水量(z) 132:18=:z z=?、?副反應(yīng) % ：9950= (x) 88:48=:x x= (y) 88:74=:y y= (z) 88:44=:z z= (w) 88:18=:w w=⑤ 副反應(yīng) % ：9950= (x) 88:160=:x x= (y) 88:72=:y y= (z) 88:176=:z z= 根據(jù)反應(yīng)式衡算出來的反應(yīng)物總耗量及反應(yīng)生成物總量如下：① 反應(yīng)掉的乙醛總量 10000=② 未轉(zhuǎn)化的乙醛量 10000=（= 氣相中乙醛含量69. 650. 34=23. 68kg)③ 反應(yīng)掉的氧氣總量 ++++=3858. 42kg則所需工業(yè)氧氣量 其中： 氧氣== 氮?dú)?= 所以未反應(yīng)的氧氣==④ 反應(yīng)生成物重量 醋酸：+= 二氧化碳：++= 水：+++= 甲酸： 亞乙基二醋酸酯： 醋酸甲酯：（3）催化劑用量 %，催化劑中醋酸錳的含量為10%，設(shè)催化劑溶液用量為x 其中： 醋酸錳 = 水 = 醋酸 =（4）保安氮用量設(shè)保安氮為xkg塔頂干氣量計(jì)算： 氮?dú)猓? 氧氣 ：+ 二氧化碳：則 =45% x=（其中氮?dú)猓? 氧氣：289. 57=8. 69kg） 塔頂干氣量 氮?dú)? += 氧氣: += 二氧化碳: 整理以上數(shù)據(jù)，列出氧化塔物料平衡結(jié)果，見表3表3 氧化塔物料衡算結(jié)果進(jìn) 料出 料含量(%)質(zhì)量（kg）含量（%）質(zhì)量（kg）原料乙醛乙醛醋酸水三聚乙醛99. 50. 10. 30. 19950103010氧 化 液醋酸醋酸甲酯水亞乙基二醋酸甲酸乙醛三聚乙醛醋酸錳96. 00. 801. 500. 680. 390. 380. 180. 0713118. 4278. 93208. 8027. 3248. 2045. 9710. 008. 06工業(yè)氧氧氣氮?dú)?823921. 1680. 02工業(yè)氮氮?dú)庋鯕?73280. 888. 69催化劑醋酸水醋酸錳60301048. 3924. 208. 06放空廢氣二氧化碳氮?dú)庋鯕庖胰?69. 68360. 9071. 4323. 68總計(jì)14371
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