年產(chǎn)200噸醋酸異丁酯的生產(chǎn)工藝設(shè)計-文庫吧資料
2025-06-06 12:31本頁面
【正文】 單面焊的對接焊接，在焊接過程中沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板單面焊的對接焊接，無墊板故反應(yīng)釜的計算厚度 反應(yīng)釜的名義算厚度n=+C1+C2試中C1為鋼板負(fù)偏差，mm；C2為腐蝕裕量，mm。 由已知建設(shè)并分析工藝要求，選用1Cr18Ni9Ti高合金鋼板，在200 ℃下的許用壓力為=130MPa， MPa，為安全起見。DN=700mm，h2=25mm時，查表73得橢圓型封頭容積V=則 因為 H/D=，滿足要求。因此，選擇長徑比H/Dt=。 幾種攪拌反應(yīng)釜釜體H/Dt值種類釜體的物料類型H/Dt一般攪拌反應(yīng)釜液固或液液相物料 1～ 氣液相物料 1～2發(fā)酵罐類 ～ 此設(shè)計為液固相反應(yīng)，考慮到釜體直徑的增大，攪拌器的功率增加很多；容積一定時，長徑比愈大，則釜體盛料部分表面積愈大，夾套的傳熱面積愈大。 1—上封頭；2—釜體；3—下封頭；4—人孔；5—軸 圖51 反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)圖（酯化器）釜體設(shè)計1）釜體容積計算算加入酯化器物料的總體積，計算份額最多的主要進料，其他的物料體積可忽略不計；再計算反應(yīng)后體積變化，其中乙酸、異丁醇和環(huán)己烷為主要成分，通過計算它們的體積來決定容積大小。因此，本設(shè)計選用反應(yīng)釜做反應(yīng)器。 反應(yīng)相態(tài)和反應(yīng)器形式氣相液相氣固氣液氣液固液液液固固固固定床△○△○移動床○△△流化床○攪拌釜○○○○鼓泡塔○火焰反應(yīng)器○△板式塔○轉(zhuǎn)窯○注：○為實用；△為較少使用。 進出中和器的物料衡算表（公斤/班）輸入物料輸出物料序號物料名稱數(shù)量kg物料名稱數(shù)量kg1乙 酸乙 酸00242異丁酯異丁醇3雜 質(zhì)環(huán)己烷45%的碳酸鈉水溶液乙酸鈉水溶液合 計合 計 五 設(shè)備選型與設(shè)計（酯化器）釜體整體結(jié)構(gòu)選擇化學(xué)反應(yīng)器是將反應(yīng)物通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的裝置，是化工及相關(guān)工業(yè)的核心設(shè)備。中和主要為除去產(chǎn)品中的少量乙酸：2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+ H2O +CO2理論上需要純碳酸鈉；中和時是使用5%的碳酸鈉溶液，為了中和完全，需要加入過量的溶液，但又不能過量太多，增加水洗困難。即有解得 D= W=。釜液經(jīng)中和水洗后部分作為工業(yè)原料，部分經(jīng)過減壓蒸餾精制。則每班輸出物料： 乙酸異丁酯： 202kg 乙 酸（純）： 異丁醇（純）： 環(huán) 己 烷： 水： 。以每次生成目的產(chǎn)物為基準(zhǔn)計算， 反應(yīng)式如下： （CH3）2CH2OH+CH3COOH—→CH3COOCH2CH（CH3）2+ H2O表 原料及規(guī)格乙酸98%異丁醇98%環(huán)己烷98%催化劑來源工業(yè)原料工業(yè)原料工業(yè)原料自制或購買成品每班生產(chǎn)乙酸異丁酯：原料配比（質(zhì)量比）： 乙酸：異丁醇：環(huán)己烷：催化劑 =:::1每班理論投料（純）乙 酸 : 異丁醇 : 環(huán)己烷 : 催化劑 : 每班實際投料(考慮原料純度和轉(zhuǎn)化率)乙 酸 : 異丁醇 : 環(huán)己烷 : 催化劑 : 生產(chǎn)過程中異丁醇是過量的，以乙酸計的轉(zhuǎn)化率為97%，選擇性為97%。分批操作（間歇操作）的設(shè)備，當(dāng)終點時，物料全部排除則系統(tǒng)內(nèi)物料積累量為零。質(zhì)量守恒定律是“進入一個系統(tǒng)的全部物料量必等于離開這個系統(tǒng)的全部物料量，再加上過程中損失量和在系統(tǒng)中積累量。則每班產(chǎn)量（折算為100%的乙酸異丁酯）為202公斤，以此作為物料衡算的基準(zhǔn)。～，全年365天，則年生產(chǎn)300～330天。開工因子=生產(chǎn)裝置每年開工時間/年自然時間。 四 物料衡算 原料及產(chǎn)品的基本物性數(shù)據(jù)名稱相對分子量密度/20℃（kg/m3）比熱容j/（g水洗后經(jīng)脫水，進行減壓蒸餾，精制得酯。原料配比（質(zhì)量比）： 乙酸：異丁醇：環(huán)己烷：催化劑 =:::1生產(chǎn)過程酯化溫度： 起始溫度 20℃ 終止溫度 96℃壓力： 酯化時間：1油層異丁醇貯槽乙 酸 貯 槽環(huán) 己 烷 貯 槽酯 化 器過 濾 減 壓 蒸 餾中和洗滌脫水器蒸 餾催 化 劑Na2CO3或H2O‘ZHE 分 離 器工業(yè)原料（溶劑等）精品（醫(yī)藥香料原料）廢水處理1催 化 劑廢水處理2環(huán)己烷、異丁醇 雜多酸鹽做催化劑間歇生產(chǎn)乙酸異丁酯的生產(chǎn)工藝流程圖將乙酸、異丁醇、環(huán)己烷、催化劑按比例（見工藝流程方框圖）加入酯化反應(yīng)器中，開始攪拌，用夾套蒸氣加熱，使溫度緩慢勻速上升，酯化1小時，并不斷蒸出水及恒沸物，經(jīng)冷凝器冷凝后進入分離器，上層油層返回酯化反應(yīng)器，下層水層棄去。用雜多酸催化酯化，克服了濃硫酸法的很多缺點，無廢酸排放，工藝流程簡單，可降低生產(chǎn)成本，酯化反應(yīng)溫度低，反應(yīng)時間短，催化劑用量少，可較好的回收使用，所得酯外觀為無色透明液體，質(zhì)量好，產(chǎn)率高，是合成乙酸異丁酯的優(yōu)良催化劑，有著很好的應(yīng)用前景。此外，設(shè)備腐蝕、環(huán)境污染等問題也較嚴(yán)重。這樣的規(guī)模采用間歇操作是比較合理的。由于本設(shè)計僅為200噸的小型設(shè)計，采用間歇操作比較有利。乙 酸異丁醇酯 化過濾和蒸 餾中和水洗精 餾產(chǎn)品5%的Na2CO3圖 TiSiW12O40/TiO做催化劑間歇生產(chǎn)乙酸異丁酯生產(chǎn)工藝流程方框圖 二 設(shè)計任務(wù)1 設(shè)計項目：年產(chǎn)200噸的乙酸異丁酯的生產(chǎn)車間設(shè)計2 產(chǎn)品名稱：
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