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苯甲酸丙酯的車間工藝設(shè)計課程設(shè)計-在線瀏覽

2025-03-06 04:06本頁面
  

【正文】 作量的大小,對反應(yīng)釜進行工藝計算并進行選型。如泵、壓縮機、換熱器、槽罐等。(1)苯甲酸正丙酯(npropylbenzoat):沸點230℃。制法:以丙醇(或異丙醇)及苯甲酸為原料,在硫酸、干燥氯化氫的催化下,進行縮合制取。苯甲酸丙酯香氣單一,能加強和潤香氣,而且能起好香氣劑的作用,是一種由獨特特點的香料。目前,采用非無機酸作為酯催化劑的研究很多,但制備苯甲酸丙酯的研究并不多。而劉承先也采用對甲苯磺酸催化合成苯甲酸丙酯,對苯甲酸磺酸是一種強有機酸,作為酯反應(yīng)催化劑既有性質(zhì)穩(wěn)定、反應(yīng)溫和、副反應(yīng)少、設(shè)備腐蝕小、環(huán)境污染少等優(yōu)點。第二節(jié) 原料介紹正丙醇(npropanol)正丙醇(npropanol),又稱1丙醇(1propylalcohol)、丙醇。有像乙醇氣味的無色透明液體,溶于水、乙醇、乙醚。主要用來做燃料油的殺菌劑、農(nóng)藥及醫(yī)藥原料、香料原料等。丙醇直接用作溶劑或合成乙酸丙酯,用于涂料溶劑、印刷油墨、化妝品等,用于生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥的中間體正丙胺,用于生產(chǎn)飼料添加劑、合成香料等。苯甲酸【英文名稱】BenzoicAcid【其他名稱】安息香酸(carboxybenzene)、苯酸(phenylformicacid)、苯蟻酸?!?,沸點249℃,(15/4℃)。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。它們的化學性質(zhì)相似,都能形成鹽、酯、酰鹵、酰胺、酸酐等,都不易被氧化。分子式:C7H6O2;分子量:;結(jié)構(gòu)簡式:C6H5COOH(苯環(huán)COOH)主要成分:純品外觀與性狀:鱗片狀或針狀結(jié)晶,具有苯或甲醛的臭味。用途【用途一】用于醫(yī)藥、染料載體、增塑劑、香料和食品防腐劑等的生產(chǎn),也用于醇酸樹脂涂料的性能改進【用途二】主要用于抗真菌及消毒防腐【用途三】用作化學試劑及防腐劑【用途四】通常用作定香劑或防腐劑??勺鳛楦嘞阌萌朕瓜阆憔?。煙用香精中亦常用之。對甲苯磺酸物理性質(zhì):分子式:C7H8O3S,M=172g/mol;性狀:白色針狀或粉末狀結(jié)晶,易溶于水、醇和醚,極易潮解,易使棉織物、木材、紙張等碳水化合物脫水而碳化,難溶于苯、甲苯和二甲苯等苯系溶劑。不具氧化性的有機強酸。指標名稱:分析純(AR)、化學純(CP)、精制級、特定級、工業(yè)優(yōu)級;外觀:白色針狀或粉末結(jié)晶;含量%:≥9998989796;硫酸鹽(游離酸SO4):≤;密度:;折射率:;閃點:41℃;水溶性:可溶;沸A點:140℃();熔點:103℃~105℃用途廣泛用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、聚合反應(yīng)的穩(wěn)定劑及有機合成(酯類等)的催化劑。第二章 生產(chǎn)方法的選擇和流程設(shè)計第一節(jié) 工藝流程概述合成路線概述:在反應(yīng)釜中加入苯甲酸、正丙醇(酸醇摩爾比為1:4)、一定量的催化劑對甲苯磺酸,裝上攪拌器、分水器、回流冷凝管和溫度計,加熱攪拌反應(yīng)4小時,反應(yīng)溫度控制在95102℃,反應(yīng)結(jié)束后,稍冷后用5%的NaHCO3中和、水洗滌,分液,用無水硫酸鎂干燥后進行蒸餾,收集前餾分,再收集195205℃的餾分為產(chǎn)品。2=200℃根據(jù)《化工數(shù)據(jù)》中的對應(yīng)狀態(tài)法估算25℃()時,各物質(zhì)對應(yīng)的定壓比熱容CP:CP(正丙醇)=(KgK)CP(苯甲酸)=(molCPCPCPK)CP(對甲苯磺酸)=(KgK)CP(苯甲酸丙酯)=(KgK)未轉(zhuǎn)化正丙醇帶出設(shè)備熱量:Q=GT==╳╳=未轉(zhuǎn)化對甲苯磺酸帶出設(shè)備熱量:Q=GT=╳╳=苯甲酸帶出設(shè)備熱量:Q=GT=╳╳苯甲酸丙酯帶出設(shè)備熱量:Q=GT=1100╳╳=水帶出設(shè)備熱量:Q=GT=╳╳=物料帶出設(shè)備的總熱量Q4Q4=++++=:查資料得:燃燒熱qc(正丙醇)=2025KJ/molqc(水)=利用卡拉奇法估算燃燒熱,得:qc(苯甲酸)=+∑k△=╳30+1╳=qc(苯甲酸丙酯)=+∑k△=╳52+1╳=過程熱效應(yīng)為:Qr=∑qc(反)∑qc(產(chǎn))=2025+(+)=反應(yīng)吸熱量為:Q3=nQr=╳(╳2200╳╳)/(╳╳)=:由Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6及Q5+Q6=15%Q2故85%Q2=Q4Q3Q1=+=所以Q2=+Q6:Q5+Q6=15%Q2=15%╳=:衡算對象熱量KJ總計KJ進料Q1Q2Q3出料Q4Q5Q6第四章 設(shè)備計算和選型第一節(jié) 反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)和材質(zhì):K型:選用搪玻璃第二節(jié) 反應(yīng)釜中物質(zhì)的平均密度ρm的計算根據(jù)1/ρm=∑αi/ρi其中αi——第I中物料的質(zhì)量分數(shù),di=mi/Mρi——第I中物料的密度mi——第I中物料的質(zhì)量M——總物料量物質(zhì)名稱正丙醇對甲苯磺酸苯甲酸質(zhì)量Kg密度g/cm3M=m1+m2+m3=++=1/ρm=∑αi/ρi=()+()+()=ρm=1/=物質(zhì)總體積為:M/ρm=第三節(jié) 反應(yīng)釜的計算和選型(1)確定筒體和封頭型式從該反應(yīng)的反應(yīng)條件和反應(yīng)現(xiàn)象可以得知它是屬于帶攪拌的低壓反應(yīng)釜類型,根據(jù)慣例,選擇圓柱形筒體和橢圓形封頭。該反應(yīng)的狀態(tài)為無泡沫和無沸騰情況,黏度也不大,故可取裝料系數(shù)η=。反應(yīng)釜直徑估算:Di=[4V/(Л╳H/Di)]1/3=[44/()]1/3=圓整至公稱直徑標準系列,取Di=1700mm。(3)確定筒體高度當Di=1700mm,h2=25mm時,從表查得橢圓形封頭的容積Vh=,再查表得筒體每一米高的容積V1=,則筒體高估算為:H=(V–Vh)/V1=()/=,于是H/Di=(4)確定夾套直徑查表得:Di′=Di+200=1700+200=1900mm夾套封頭也采用橢圓形,并與夾套筒體取相同直徑。(6)傳熱面積當Di=1700mm時,從表查出Fh=,F(xiàn)1=,則F=Fh+=+╳=反應(yīng)釜的規(guī)格按上述各
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