【正文】 夾筒，? T 釜封，? T夾封都小于 s，故安全。 ③水壓試驗較核 [17] 確定水壓試驗 PT，據(jù)表得： 釜體水壓取 PT =P+=+=， 夾套水壓取 PT =P+=+= 式中 P— 設(shè)計壓力， Mpa 在進行壓力的試驗之時，由于所選生產(chǎn)容器所能承受的壓力 PT 一般總是高于設(shè)計的壓力 P的，所以必要的時或必需要進行強度的較核。將上面計算的各個值代入公式中可得： δ d≥（ 2100） /（ 2 140 ） += ②按照我們生產(chǎn)能夠承受的 的外部壓力的設(shè)計可設(shè)筒體的厚度南華大學化學化工學院畢業(yè)設(shè)計 第 21頁 /共 35頁 S0=10 mm，即可確定 L/D0， D0 / S0之比值， D0— 筒體外徑 D0= DN+2 S0=（ 2100+2 10） =2120mm L— 筒體高度 L=H2+h/3=[3000+(800+10)/3]=3270mm L/D0=3270 /2120=， D0 / S0=2120/10=212 在幾何參數(shù)計算圖中由外壓或者軸向受壓的圓筒數(shù)據(jù) 15— 4[18],查得 A＝ ，又由于生產(chǎn)對氨基苯甲酸的反應(yīng)釜的釜體材料采用的是Cr18Ni12Mo2Ti 奧氏體鋼板的? s=216Mpa,因此根據(jù)選用的資料圖，可以查到B=33Mpa，因此許用外壓 [P]=B S0 /D0=33 10/2120=＜ ，則可以看出來壁厚 10mm 是滿足不了外壓對穩(wěn)定性的要求的，如果我們想要要增大壁厚重新來計算的話，先應(yīng)該 重新來假設(shè) S0=18mm ，則 D0 / S0=3236/18=180，L/D0=，由圖 15— 4 [18]查得到 A=，和上面形式一樣可以查得 B=91Mpa，則許用外壓 [P]=B S0/D0=91 18/3236=＞ ，故S0=18 mm 能夠滿足外壓穩(wěn)定要求，要考慮到壁厚附加量 C= C1+ C2+0=+2= mm，筒體的壁厚 S=S0+C=18+=，把筒體的壁厚圓整到標準鋼板的厚度規(guī)格可取 S=22mm。 2）夾套的筒體和封頭壁厚計算 夾套筒體壁厚 2 [ ] 0 .5tPDSCP?? ??夾封 夾 ＝ 式中 P=， D 夾 =2100mm， [? ]t=140Mpa，φ為焊縫系數(shù)， 由文獻 [14]查得，可取φ =，壁厚附加量 C 是 由鋼板負偏差或鋼管負偏差 C1，腐蝕余量 C2，及熱加工減薄量 C3三部分組成，即： C= C1+ C2 +C3 初步取 C1=， C2=2mm， C3=0mm，則 C =， δ d=[（ 2300） /（ 2 140 ） +] mm= 根據(jù)鋼板規(guī)格取 S夾 =10mm 夾套封頭壁厚 2 [ ] 0 .5tPDSCP?? ??夾封 夾 ＝ 上面公式中的 P 和 D 夾， [? ]t，φ和上式相同，又由于熱加工的減薄量C3=， 所以取 C= C1+ C2 +C3=+2+=，代入得： δ =[（ 2300） /（ 2 140 ） +=， 考慮到焊接封頭和筒體的方便之處，應(yīng)該取 S封 夾 ＝ S夾 ＝ 10mm。 在 100～ 150℃的溫度作用下的 2Ti 奧氏體鋼板的許用壓力應(yīng)為[? ]t=140Mpa?！?), Q 傳 =8 3600 1500 103 267. 30= 106KJ 所以 Q傳＞ Q2 +Q6 由上面的計算可以看出面積是合理的是符合設(shè)計的要求的。 5）確定夾套高度 H2≥（η V V 封） / V1， 即 H2≥ [（ ） /]=，取 H2=2m 6）校核傳熱面積 由文獻 [17]，分別查得 F封＝ ,1m 高筒體的表面積 F1 米＝ ,則實際傳熱面積 F＝ F 封＋ F筒＝ ＋ 4＝ 在 8 小時內(nèi)傳遞熱量 Q tKS t??，當熱流體為水時，總傳熱系數(shù) K=850～1700W/ (m2 ） ] 1/3 = 此生產(chǎn)反應(yīng)釜的內(nèi)徑 Di 的估算值應(yīng)圓整到公稱直徑 DN 系列，又根據(jù)查得的文獻 [17]取 Di=2100mm,封頭可以取相同直徑，且其高度 h2可由文獻 [14]查得，南華大學化學化工學院畢業(yè)設(shè)計 第 19頁 /共 35頁 初選為 h2=20mm。 2）確定筒體積和封頭的直徑 首先計算加入罐的物料的總體積 [16] V 總 = V對硝基苯甲酸 +V 氫氧化鈉 +Vpa/c =++= 因此操作容積 Vp我們要取 8m3，又設(shè)備容積 V與操作容積的關(guān)系可以表示為 :Vp=η V。 從文獻 [15]查得，Δ Hr0按照下式進行計算： Δ Hr0=∑生成物μ i（Δ Hf0） i ∑反應(yīng)物μ i（Δ Hf0） i（ 3— 4） 從文獻 [14]中查得，物質(zhì)的標準生產(chǎn)焓為Δ Hr0 分別為： Δ Hr0，對氨基苯甲酸＝－ ， Δ Hr0，對硝基苯甲酸＝－ ， Δ Hr0，氫氣＝－ ， Δ Hr0，水＝－ ?！妫? Q6= (9025) 8 3600 103= 105KJ (4）過程效應(yīng)熱 Q3 的計算 Q3= Qr +Qp 式中， Qr— 化學反應(yīng)熱效應(yīng)， KJ； Qp— 為可忽略不計的物理的過程熱效應(yīng)， KJ； Qr 按照下式進行計算： Qr=（ 1000GA/MA）Δ Hr0 式中，Δ Hr0— 標準 反應(yīng)熱， KJ/mol?！妫? a=8+=（ 8+ 90） W/（ m2℃ )。 ic — 組分 I在 0— T℃時的平均比熱容， KJ/(Kg 熱量衡算的基準也以每批處理物料即 t/批為基準。即為輸出時物料的焓 反應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備中的部件所消耗的熱量我們用 Q5， KJ；表示。其中規(guī)定用 +表示為放熱的過程，用 表示為吸熱的過程。 應(yīng)為采用的是分批操作所以我們可以確定的生產(chǎn)對氨基苯甲酸的計算標準為 每批，因此要精確計算出每批的產(chǎn)量及每批原料的投料量?？偟目梢杂孟铝惺阶觼肀硎荆? Σ G進 =Σ G出 +Σ G 損 +Σ G積 其中 Σ G 進等于輸入的物料量的總和； Σ G 出等于離開的物料量的總和； 南華大學化學化工學院畢業(yè)設(shè)計 第 9頁 /共 35頁 Σ G 損 —— 總的損失量； Σ G 積 —— 系統(tǒng)中積累量。還要計算反應(yīng)過程中總損失的量和反應(yīng)中體系累積的量。 因此可以算出每批料的年生產(chǎn)能力為（ 1000/300 3） = ，并 以此作為物料衡算的標準。比如我們要想到我們的生產(chǎn)設(shè)備的維修和一些不可避免的開運與停工的因素等等的情況，所以一般我們?nèi)〉玫拈_工因子為 到 之間，一年 365 天，除去一些節(jié)假日，設(shè)備保養(yǎng)，修理等一共大概 65天，我們?nèi)∩a(chǎn)對氨基苯甲酸的工作時間為一年 300天。 南華大學化學化工學院畢業(yè)設(shè)計 第 8頁 /共 35頁 （按生產(chǎn)每噸對硝基苯甲酸計） 原料對硝基苯甲酸： 氫氣： 催化劑 pd/c： 物料衡算 生產(chǎn)能力的計算是根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)來及實際情況來定的，根據(jù)其生產(chǎn)任務(wù)為 。 對氨基苯甲酸作為一種非常重要的有機化工原料，在化工行業(yè)中都是廣泛使用的，不僅在化工行業(yè)在我們實際生活中 應(yīng)用的也很廣泛。 對氨基苯甲酸主要是用在醫(yī)療醫(yī)藥中的。對氨基苯甲酸的生產(chǎn)歷史悠久，隨著化工產(chǎn)業(yè)的迅猛、飛速發(fā)展 , 對氨基苯甲酸的生產(chǎn)工藝也隨之發(fā)生變化，合成工藝不斷的得到改進，并趨于完善。 對氨基苯甲酸作為一種非常重要的有機化工原料，貫穿于整個化學工業(yè)，同時在現(xiàn)實生活中也具有非常廣泛的應(yīng)用。 、用途及原料參考投量 [3] 對氨基苯甲酸有其英文命名為 paminobenzoic acid， 又叫 4氨基苯甲酸 ，南華大學化學化工學院畢業(yè)設(shè)計 第 7頁 /共 35頁 化學式 可以寫 C7H7NO2，結(jié)構(gòu)式可以表示為 ，熔點 186～ 187℃ ，對氨基 苯甲酸的 分子量為 ，對氨基苯甲酸在水中是 微溶的 ，對氨基苯甲酸其 密度為 （在 25℃ 下），是無色的針狀型的晶體，對氨基苯甲酸在空氣中或在光照下會變?yōu)闇\淺的淺黃色。 半間歇操作過程是間歇操作過程的連續(xù)操作過程。 南華大學化學化工學院畢業(yè)設(shè)計 第 6頁 /共 35頁 、丙酮加料方式及具體操作 投料配比 對硝基苯甲酸 :氫氣 =1： 4（摩爾比），催化劑 pd/c 用量為原料對硝基苯甲酸的 3%（質(zhì)量分數(shù) ） 反應(yīng)溫度、壓力和反應(yīng)時間 反應(yīng)時溫度控制在 90℃， ，反應(yīng)時間為 8 小時。當加人占原料量 3%的 Pd/c催化劑后 ,產(chǎn)率便可提高到 %,當催化劑用量增加到 %一4%時 ,產(chǎn)率設(shè)有明顯的提高 .而且隨著溫度的升高 ,產(chǎn)率逐漸提高 ,當溫度為 90℃時 ,產(chǎn)率可達到 %,當溫度繼續(xù)升高時 ,產(chǎn)率提高的趨勢緩慢 .采用液相加氫制備對氨基苯甲酸 ,它與傳統(tǒng)的鐵粉還原相比 ,優(yōu)點在于三廢污染少 ,降低產(chǎn)品成本 ,收率增加 ,且所用的催化劑易于和產(chǎn)物分離 ,故本制備方法對于開發(fā)對氨基苯甲酸生產(chǎn)有一定的意義 .所以生產(chǎn)對氨基苯甲酸的最佳工藝條件為：對硝基苯甲酸與與氫氣的 摩爾比為 4： 1 加氫反應(yīng)催化劑用量為 3%,反應(yīng)時間為 8 小時，反應(yīng)最佳溫度為 90℃ . . 2 過濾過程 經(jīng)反應(yīng)釜催化加氫還原后過濾，濾去 pd/c 催化劑。是在各種生物酶的作用下通過利用生物酶的活性來合成的對氨基苯甲酸是一種很可觀很環(huán)保的方法，屬于當下我們研究的重點更是我們研究的熱點方法。用堿性氨水在水解后的溶液中將其堿性調(diào)節(jié)為 4和 5 之間，這樣就可以使產(chǎn)物比較容易析出了。還要用酸來滴定直到有結(jié)晶產(chǎn)品析出來 ,需要注意的是此結(jié)晶物一般是優(yōu)點難以析出來的，并且就算是重結(jié)晶恐怕也很難達到預設(shè)產(chǎn)品收率。在反應(yīng)過程中其中的氧化部分是要我們用人工來操作攪拌均勻的。 以對苯二甲酸為原料合成對氨基苯甲酸 是利用廢滌綸的水解產(chǎn)物對苯二甲酸為原料 ,經(jīng)過酸化、單皂化、氨解、降解的四步反應(yīng) ,而且 四步反應(yīng)均有很高的轉(zhuǎn)化率 ,其總收率為 %,并且反應(yīng)條件也緩和，得到的產(chǎn)品含量將大于 %。在 90 度的溫度下以對硝基苯甲酸為原料來還原成對氨基苯甲酸其收率將會達到 88%以上，而且反應(yīng)速度也相對較快，成本也不高，所以作為生產(chǎn)對氨基 苯甲酸的一種方法再適合不過了。 （ 2） Pt催化還原法 Pt 是 一種催化性很好的一種試劑，經(jīng)常被用作催化反應(yīng)中 ,因為我們只要在常溫常壓的條件下通過持續(xù)的加氫反應(yīng)就可以得到對氨基苯甲酸了，但是它的缺點很明顯，因為催化性很好導致它的反應(yīng)進行程度很不容易被掌控，因而也不常被采用此種方法來用做工業(yè)上生產(chǎn)對氨基苯甲酸。 （ 1） Ni催化還原法 在用 Ni作催化劑 ,對氨基苯甲酸的收率在 90%以上 ,可以說純度是非常高的。一般都用于實驗室合成對氨基苯甲酸。雖然 NaB 的還