畢業(yè)論文-年產(chǎn)500噸苯甲酸丙酯的車間工藝設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-14 11:43本頁面
【正文】 (3)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 每一噸水的費(fèi)用 元，則 年消耗費(fèi)用： = 元 電能的消耗量 E 根據(jù) E＝ Q2/（ 3600ηE） 其中 η E—— 電熱裝置的效率 ： ~，取 η E＝ （ 1）單批消耗量 E=（ 3600） =(2)年消耗量 E=2230=（ 3）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 每一度電費(fèi) 油為 元，則 年消耗費(fèi)油 = 元 蒸汽的消耗量 間接蒸汽加熱的消耗量（常壓） 根據(jù) D＝ Q2/[HC()]/η 其中 H——蒸汽的焓值； KJ/Kg C——冷凝水的比熱； KJ/（ Kg 管口尺寸（ mm）及用途 管口名稱 攪拌孔 人手孔 溫度計(jì)孔 視鏡口 備用口 備用口 出料口 進(jìn)料口 進(jìn)氣口 廢氣口 符號(hào) b a c d e\g f k h i j 尺寸 125 300╳ 400 100 100 125 100 125 125 100 40 工作參數(shù) 序號(hào) 名稱 指標(biāo) 罐內(nèi) 夾套內(nèi) 1 允許工作壓力， Kgf/cm2 ≤ 4 ≤ 6 2 允許工作溫度 ℃ 30240 0250 3 允許電機(jī)功率 Kw 4 允許攪拌轉(zhuǎn)速 r/min 85 5 玻璃層耐高溫急變 冷沖擊 90℃ 熱沖擊 120℃ 6 實(shí)際容積 L 4000 7 傳熱面積 Fm2 第 16 頁 共 26 頁 減速機(jī)的選用表 減 速 機(jī) 型號(hào)及規(guī)格 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) JA110 功率， kw 輸出轉(zhuǎn)速， r/min 130 攪拌器型式 槳式 密 封 箱 規(guī)格 ,Dgmm 95 密封形式 填料密封 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) HG527479 放 料 箱 規(guī)格 ,Dgmm 125 型式 上展式或下展式 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) HG515/1679 溫度計(jì)套 型號(hào) A 型 a=0℃ 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) HG527579 第五章 投資估算和成本估算 第一節(jié) 原料消耗量 苯甲酸 每天 生產(chǎn)產(chǎn)品消耗的苯甲酸的量： ╳ 2= 年耗 苯甲酸的量： ╳ 230== 則年耗苯甲酸的費(fèi)用為： ╳ 9000= 萬元 正丙醇 每天生產(chǎn)產(chǎn)品消耗的正丙醇的量： ╳ 2= 年耗正丙醇的量： ╳ 230= 則年耗正丙醇的費(fèi)用為 ╳ 10000= 萬元 對(duì)甲苯磺酸 每天生產(chǎn)產(chǎn)品消耗的對(duì)甲苯磺酸的量： 2= 年耗對(duì)甲苯磺酸的量： ╳ 230= 則年耗對(duì)甲苯磺酸 的費(fèi)用為： 103╳ 8500= 元 第二節(jié)車間水、電、水蒸氣的消耗量 M M＝ Q2/[C(TkTh)] 第 17 頁 共 26 頁 其中 Q2— 加熱劑與反應(yīng)系統(tǒng)交換的熱量； KJ C—— 加熱劑的比熱； KJ/(Kg （ 5）確定夾套的高度 夾套筒體的高度估算： Hi=（η VVh） /V1=（ ╳ ） /= 取 Hi為 1200mm。封頭取相同的內(nèi)徑，其曲面高度由表查得 h1=425mm，直邊高度 h2，查表可取 25mm。 反應(yīng)物總體積為 ，則反應(yīng)釜容積為： ，取反應(yīng)釜容積為 4000L 即 4m3，考慮容器大小，可取 H/Di=，這樣可使直徑不致太大。 （ 2）確定筒體和封頭直徑 反應(yīng)物料先為液 — 固相 類型，查表可得出， H/Di 為 1~。 CP CP CP CP CP K) CP（水） =(Kg K) CP（苯甲酸） =(mol T=╳ ╳ 物料帶入設(shè)備的總熱量 Q1 Q1=++= 物料帶出設(shè)備的熱量 Q4 根據(jù)《化工數(shù)據(jù)》中的對(duì)應(yīng)狀態(tài)法估算 200℃（ ）時(shí)， CP（正丙醇） =（ Kg T=╳ ╳ = 苯甲酸帶入設(shè)備的熱量： Q=G T=╳ ╳ = 對(duì)甲苯磺酸帶入設(shè)備的熱量： Q=G K) 正丙醇帶入設(shè)備的熱量： 第 12 頁 共 26 頁 Q=G K) CP（對(duì)甲苯磺酸） =(Kg 第 9 頁 共 26 頁 第 二節(jié) 苯甲酸丙酯的生產(chǎn)工藝流程框圖： 第三章 物料衡算及能量衡算 物料規(guī)格 原料與產(chǎn)物 規(guī)格 苯甲酸 99% 正丙醇 99% 對(duì)甲苯磺酸 98% 碳酸氫鈉 98% 無水硫酸鎂 98% 苯甲酸丙酯 95% 反應(yīng)參數(shù)表： 酸醇比 酯化 溫度 蒸餾 溫度 對(duì)甲苯磺 酸 用量 苯甲酸 轉(zhuǎn)化率 苯甲酸 選擇性 苯甲酸丙 酯 收率 1:4 95~102℃ 195~205℃ 占酸質(zhì)量 % 92% % 82% 年產(chǎn) 500t 苯甲酸丙酯 ，每年生產(chǎn) 230 天 則每天的產(chǎn)量為： 500/230=設(shè)計(jì)每批物料反應(yīng)時(shí)間為 4h，每天生產(chǎn) 8h 則每天剛好分 2 批進(jìn)行生產(chǎn)，每批產(chǎn)量為： 苯甲酸 正丙醇 對(duì)甲苯磺酸 酯化反應(yīng) 中和洗滌 碳酸氫鈉 冷凝 醇水共沸物 醇水分離 水 正丙醇 干燥 無水硫酸鎂 蒸餾 產(chǎn)品 分液 第 10 頁 共 26 頁 第一節(jié) 物料 衡 算 （ 1） 苯甲酸 ： 每批產(chǎn)物的物質(zhì)的量為： ╳ 106╳ %/= S=np/（ nA， innA， out） ╳ 100% 即 %=（ nA， innA， out） ╳ 100% 所以 苯甲酸 反應(yīng)實(shí)際耗量： nA， innA， out= ╳ ╳ 103= XA=（ nA， innA， out） /nA， in╳ 100% 即 92%=， in╳ 100% 所以： nA， in= 苯甲酸 的進(jìn)料量為： ╳ ╳ 103= 苯甲酸 的出料量為： （ ） ╳ ╳ 103= （ 2）正丙醇： 因?yàn)檫M(jìn)料酸醇比為： 1:4 所以正丙醇的進(jìn)料量為： ╳ 4╳ ╳ 103= 正丙醇反應(yīng) 實(shí)際耗量： ╳ （ ） /= 所以正丙醇的出料量為： = （ 3）對(duì)甲苯磺酸： 因?yàn)榇呋瘎?duì)甲苯磺酸 用量 用量為 占酸質(zhì)量 % 所以對(duì)甲苯磺酸的進(jìn)料量為： （ ） ╳ %/98%= 假設(shè)反應(yīng)過程不消耗催化劑，對(duì)甲苯磺酸的出料量也為 (4）進(jìn)料物中雜質(zhì)量： 雜質(zhì)量為： ╳ （ 199%） +╳ （ 199%） +╳ （ 198%） = （ 6）出料物中雜質(zhì)量（包括原料不純帶入的物質(zhì)）： 雜質(zhì)量為： +–╳ 103= 其中水量為： ╳ 18/= 第 11 頁 共 26 頁 （ 7）物料衡算表： 進(jìn)料 出料 名稱 質(zhì)量（ Kg） 名稱 質(zhì)量（ Kg） 苯甲酸 苯甲酸 正丙醇 正丙醇 對(duì)甲苯磺酸 對(duì)甲苯磺酸 ——— ——— 苯甲酸丙酯 1100 ——— ——— 雜質(zhì) 總量 總量 M 進(jìn) =M 出 第二節(jié) 能量衡算 ： 依據(jù) Q 進(jìn) =Q 出 得： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 其中 Q 進(jìn) ： Q1— 物料帶入設(shè)備的熱量， KJ Q2— 加熱劑或冷卻劑與系統(tǒng)交換的熱量， KJ Q3— 過程的熱效應(yīng)， KJ Q 出 ： Q4— 物料流出設(shè)備時(shí)帶走的熱量， KJ Q5— 設(shè)備各部件所消耗的熱量， KJ Q6— 設(shè)備向四周散失的熱量，又稱損失熱， KJ 物料帶入設(shè)備的熱量 Q1： 設(shè)進(jìn)料溫度為 25℃，蒸餾終止出料溫度為（ 195+205）247。用作醫(yī)藥、涂料的中間體和樹脂固化劑，也用作電鍍中間體。常見的是對(duì)甲苯磺酸一水合物 (TsOH?H2O)或四水合物 (TsOH?4H2O)。堿熔時(shí)生成對(duì)甲酚?！居猛疚濉糠栏瘎?；抗微生物劑。還可用于巧克力、檸檬、橘子、子漿果、堅(jiān)果、蜜餞型等食用香精中。也用作果汁飲料的保香劑。酸性：在水中電離常數(shù) Ka= 10525℃ ） 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 （ 100kPa,）： 恒容燃燒熱： ： （ ℃ ）、 （ 25℃ ）、 （ 75℃ ）、 （ 80℃ ） 、 （ 100℃ ）。苯甲酸的苯環(huán)上可發(fā)生親電取代反應(yīng)，主要得到間位取代產(chǎn)。苯甲酸是弱酸，比脂肪酸強(qiáng)。在 100℃ 時(shí)迅速升華，它的蒸氣有很強(qiáng)的刺激性，吸入后易引起咳嗽。 苯甲酸為具有苯或甲醛的氣味的鱗片狀或針狀結(jié)晶，具有苯或甲醛的臭味。丙醇在醫(yī)藥工業(yè)中用于生產(chǎn)丙磺舒、丙戊酸鈉、紅霉素、癲健安、粘合止血?jiǎng)?BCA
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