【正文】 聚合反應(yīng)器的選擇及計算 由于間歇反應(yīng)器有操作靈活，易于適應(yīng)不同操作條件和產(chǎn)品品種的優(yōu)點，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時間較長精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。設(shè)備選型可參照國家標(biāo)準(zhǔn)圖集或有關(guān)手冊和生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄、說明書等進行選擇。 還要考慮方便安裝、操作及維修；考慮設(shè)備的尺寸和形狀與運輸?shù)葐栴}。總之，要全面貫徹先進、適用、高效、安全、可靠、省材料和節(jié)約資源等原則。 每小時熱負(fù)荷： 5 51 5 . 0 7 1 0 0 . 7 2 1 0 k6 3 . 5QqJ?? ?? ? ? ???給 根據(jù)冷熱物料信息選傳熱系數(shù) K=250kcal/(.℃ ) 熱物流： 60℃ 30℃； 冷物流： 30℃ 25℃ Ctm ?14530In530 ???? 傳熱面積： 5 20 . 7 4 1 0 5 . 0 62 5 0 4 . 1 8 1 4mqAmKt ?? ? ?? ? ? ? Aspen 過程模擬 11 12 13 14 15 16 第 3章 設(shè)備選型 選型原則 化工設(shè)備是化工生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對工程項目投產(chǎn)后的生產(chǎn)能力、操作穩(wěn)定性、可靠性以及產(chǎn)品質(zhì)量等都起著重要作用。 每小時熱負(fù)荷： 5 5Q 1 6 .1 1 0q 1 .0 1 1 0 k Jα τ 82?? ? ? ??? 根據(jù)冷熱物料信息選傳熱系數(shù) K=100kcal/(.℃ ) 熱物流： 135℃ 50℃； 冷物流： 50℃ 25℃ CItm?59251 1 5n 251 1 5 ???? 5 21 . 0 1 1 0 4 . 1 01 0 0 4 . 1 8 5 9mqAmKt ?? ? ?? ? ? ? (2) 對 R102 進行熱量衡算 )25125()2550( 5???????????? 帶入 )2595()2595( 5???????????? 帶出m olkJq r /)22787()43347(31)(310 ??????????? 9 ）（反映熱 398343] [ 1 ?????????????? =6.73105kJ m o lkJq r / 3 1 2) 8 0 0 9( 2 6 80 ?????? )( 52 ????????????? ）（反映熱m o lkJq r / 5 3 0] 2 8 1212 2 7 8 7[] 8 5) 9 8 0 0(21[0 ????????? 298343][53?????????????? ）（反映熱0 2 ( 21020. 4 ) ( 39800. 49 241. 82 ) 2482. 1 /q k J m olr ? ? ? ? ? ? ? )298343()( 54 ?????????????? 反映熱 51 432 ??????反映熱 5 5 5 56. 7 10 2. 5 10 28 .8 1 10 24 .6 1 10Q Q Q Q k J? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???帶 出 帶 入 反 映 熱給 計算數(shù)值為負(fù)值，說明反應(yīng)器帶出熱量。生成焓 物料名稱 定壓熱容 (J/mol 表 24 物料的物理化學(xué)性質(zhì) 物料名稱 沸點 (℃ ) 定壓熱容 (J/mol1 ???? ， 8 4 5 6 6 .1 3 6 2 1 1 .3778G kg??? kgG ???? ， kgG ??? 則需要醇醚的量： G1’+G1=+= H4P2O7的量： kgG 6 ??? kgG 439。 ????? 消耗 KOH 的量： kgM 398 ??? kgM 698 ??? 消耗純 KOH 量： m=(+)68%=941kg 生成水量： kgM 112 604 ??? kgM 8 ??? M4+M8=+= (2) 對 R102 進行物料衡算 每天醇醚磷酸單酯與醇醚磷酸雙酯的產(chǎn)量及原料投料量， n(醇醚 ):n(水 ):n(五氧化二磷 )=2:1:1 C12H25O﹝ C2H4O﹞ 3H+P2O5 C12H25O﹝ C2H4O﹞ 3PO3H2+ 3318 142 398 G1 G2 M1 C12H25O﹝ C2H4O﹞ 3PO2H﹝ C2H4O﹞ 3OC12H25 698 M5 P2O5+2H2O H4P2O7 142 36 178 G2’ G5 G6 2C12H25O﹝ C2H4O﹞ 3H+ H4P2O7 636 178 C12H25O﹝ C2H4O﹞ 3PO2HOPO2H﹝ C2H4O﹞ 3OC12H25+2H2O 778 36 C12H25O﹝ C2H4O﹞ 3PO2HOPO2H﹝ C2H4O﹞ 3OC12H25+H2O(g)→ 778 18 G7 G9 C12H25O﹝ C2H4O﹞ 3PO3H2 2398 G3’ 已知 M5=，則 6 1 2 8 7 .4 3 9 8 1 6 3 .9698M kg???，39。 物料衡算 物料衡算 (1) 對 R103 進行物料衡算 根據(jù)物料流程進行衡算：對間歇生產(chǎn)可確定基準(zhǔn)，需要計算每天產(chǎn)量及原料投料量，產(chǎn)品收率 98%，年工作日 330 天，轉(zhuǎn)化率 97%。反應(yīng)完成后，經(jīng) P103 打到中間產(chǎn)物緩沖罐 V104 中。然后升溫至 70℃ ，在充分?jǐn)嚢柘拢M行磷酸酯化反應(yīng)，為了防止物料溫度過高，需要把物料用冷卻水冷卻，因此需將反應(yīng)物與生成物汽化餾分經(jīng)冷凝器 E101 降溫回流到反應(yīng)釜，反應(yīng) 3h。 (2) 十二醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成 用醇醚進料泵 P102 把醇醚打到酯化水解釜R102 里，加去離子水。當(dāng)環(huán)氧乙烷按計量加完并且聚合釜內(nèi)壓力降為 105Pa 以下，再繼續(xù)反應(yīng)直至反應(yīng)釜內(nèi)恒定為止。 工藝過程簡述 (1) 十二醇聚氧乙烯醚的合成 來自于貯罐的十二醇和催化劑加入到原料計量槽V101 中，打開環(huán)氧乙烷計量槽 V102 進料閥和壓力貯罐出料閥，在 N2保護下，向環(huán)氧乙烷進料罐進料，達到要求量時關(guān)閉各閥門；將原料按批次加入到聚合釜 R101 中，打開加熱系統(tǒng)，對裝有十二醇的聚合釜進行升溫，升溫至 105℃ ，抽真空至 103Pa 以下，然后用 N2置換三次，從 105℃ 加熱反應(yīng)釜，當(dāng)溫度達到 135℃ 時，打入 105Pa的 N2后，緩慢壓入環(huán)氧乙烷，控制壓力在 105Pa 和 150℃ ，反應(yīng) 30 分鐘后，反應(yīng) 4 體系自動升溫，此時要嚴(yán)格控制溫度，一方面控制升溫速度，另一方面控制溫度為 150℃ 。 (2) 酸性催化劑 這類催化劑如路易斯酸、無機酸等，雖然可以得到接近理想分布的窄組分加合物，但是較多的副產(chǎn)物以及催化劑與產(chǎn)物反應(yīng)生成有機衍生物等缺點使得酸性催化劑難以實際應(yīng)用。 技術(shù)參數(shù)：