乙酰檸檬酸三丁酯的生產設計說明書-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 以通過查《化學工程手冊》[13]，液體粘度按照塔釜的平均溫度計算，則平均溫度為下，乙酸酸的粘度可由《化學工程手冊》[13]得， 故空塔泛速 選擇操作氣速。 通過查《化工工藝設計手冊》[17]，選擇公稱容積90176。從理論上來講，我的這次設計取得了初步成功。最后向所有關心、支持和幫助我的同學們表示最誠摯的謝意，在本次論文的撰寫過程中，他們幫助我解決的許多的難題，在交流和解決問題的過程中，我學會了許多東西，更主要的是學會了解決問題的方法。從最初論文的選題、文獻的采集、結構的布局到最終論文的定稿，始終得到帥老師的悉心指導、熱情鼓勵和無私幫助。 乙酰檸檬酸三丁酯計量罐 ㎏，,則所需要成品ATBC計量罐體積是m3 通過《化工工藝設計手冊》[17]。現在用填料，反過來計算空塔氣速。C飽和蒸汽壓 343176。 乙酸酐貯罐 質量分數為97%的乙酸酐進入乙酸酐貯罐，則乙酸酐的平均密度為： 以貯存4天乙酸酐的量為基準，則需要乙酸酐的體積為 因為乙酸酐的腐蝕性很強，通過查《化工工藝設計手冊》[17]，選擇公稱容積2立式平底平蓋鋁制容器。通過《化工容器及設備簡明設計手冊》[11]，選擇反應器的型號為公稱容積為2000搪玻璃K型反應器。由《化工原理課程設計》[16]，選取進料管的型號是。操作氣速w==。把以上三組TBC的沸點與對應的飽和蒸汽壓的數據代入（42）方程式中，得根據以上三個方程式，得A=, B=, C=。 廢水貯罐 ，酯化反應后的物料送入脫醇塔，通過脫醇塔進行脫醇后，% kg， kg， kg由（41）得，平均密度= 廢水貯罐的選擇以貯存7天的廢水量為基準，則廢水貯罐的體積為= 通過查《化工容器及設備簡明手冊》[11]，選擇立式平底平蓋容器系列廢水貯罐， m3。 酯化釜由上述的物料衡算可知，,為了計算方便，將固體和液體的混合物的密度設為1000，則酯化釜內物料的總體積為：m3通過查《化工容器及設備簡明手冊》[11]可知，～，那么需要酯化反應釜的容積m3查《化工容器及設備簡明手冊》[11]，選擇容積為2000型反應罐。, m2 =（6） 蒸汽計算： Q=Q1+4Q2=+4= 18=㎏最大蒸汽流量由計算：18= 脫醇塔的頂端冷凝器（1） 上升蒸氣量 ，正丁醇的量為242 冷凍水從0℃升到15℃，物料從45℃降到15℃，平均溫度為30℃。 （5） 第三階段：反應過程吸熱（） ㎏，假設將這些水全部汽化，則上升的氣相中含70%的正丁醇的質量為： 設上升氣相中含正丁醇為x 解得x= kJ汽化過程中有5%的熱量損失，所以kJ以每小時計算：kJ/h K—搪瓷的傳熱系數kJ/(h m2 ℃) 選取Q3中最大值Q值計算面積，取Q= kJ/h平均溫差計算 式中： ——平均溫度，℃； ，——分別為換熱器進、出口溫差。進入油相中水的質量是ATB質量的3%。%，水和正丁醇都可以從塔頂全部蒸出。 原料：檸檬酸質量分數92% 正丁醇質量分數98% 為了將檸檬酸的轉化率提高，采用正丁醇過量的方法。將產生的氣體通過乙酰化冷凝器降溫后回流到反應釜繼續進行反應，乙酸酐則被分離出來進入到回收罐。那么設計書上標注的其他設計任務，例如計算的依據，經濟效益，建設廠房時地理位置的選擇，原料的供應其次還有燃料的種類，水、電、氣的來源等都不會考慮。沸點為343℃，沸點為173℃。閃點204℃[2]。2. 乙酰檸檬酸三丁酯生產流程敘述 首先進行的是酯化反應，向反應釜中投入一定摩爾比的正丁醇和檸檬酸，加入氨基磺酸作為催化劑。酰化反應后的物料進入脫酸塔，經過精餾操作。取原料配比[8]為： n（檸檬酸）：n（正丁醇）=1:4 氨基磺酸的加入量是檸檬酸質量的5% 反應時間： 反應溫度：110℃～160℃ 檸檬酸的轉化率：96% 檸檬酸三丁酯收率：95﹪ 脫醇過程 正丁醇出料質量分數：≥98﹪ 塔釜正丁醇質量分數：≤1﹪ 壓力：2666pa（絕對壓力） 檸檬酸三丁酯收率：96﹪ 乙酰化過程 醋酸酐質量分數98﹪ 原料配比：n(檸檬酸三丁酯):n（醋酸酐）=1: 反應溫度：85℃ 反應時間：2小時 檸檬酸三丁酯的轉化率：96% 乙酰檸檬酸三丁酯的收率：96% 脫酸過程 輕組分出料質量分數≥98﹪ 塔釜殘液質量分數≤1﹪ 塔內壓力：2666pa（絕對壓力） 乙酰檸檬酸三丁酯的收率：96% 中和及分離過程 乙酰檸檬酸三丁酯的收率：95% 質量分數為4%NaCO3的加入量按殘余酸計算，消耗堿的理論量的5倍。將塔頂蒸出來的水和正丁醇分為兩部分，%(質量%)的水，另一部分為含水2%（質量%）的正丁醇。=㎏進入水洗釜水的質量為㎏水洗釜的物料平衡表見表6表6 水洗釜的物料平衡表進水洗釜物料出水洗釜物料物料名稱物料質量（kg）物料名稱物料質量（kg）物料名稱物料質量（kg）ATBC碳酸鈉ATBCTBCATBCTBC碳酸鈉水雜質水水雜質合計合計合計 干燥過程 計算依據：乙酰檸檬酸三丁酯的收率為96%=㎏%（質量分數，以ATBC計），進入產品中水的質量為 %=㎏蒸發掉的水分為㎏干燥塔物料平衡表見表7表7 干燥塔物料平衡表進干燥塔物料出干燥塔物料物料名稱物料質量（kg）物料名稱物料質量（kg）物料名稱物料質量（kg）ATBC水ATBCTBCATBCTBC水水雜質雜質合計合計合計總物料平衡見表8表8 總物料平衡表進料出料物料名稱質量（㎏）物料名稱質量（㎏）92%檸檬酸檸檬酸鈉98%正丁醇正丁醇催化劑氨基磺酸鈉97%醋酸酐353TBC水水碳酸鈉雜質乙酸鈉ATBC二氧化碳碳酸鈉催化劑醋酸酐醋酸合計合計 能量衡算 所用常數查《搪玻璃容器》[9] （1） K不銹鋼=(hm2℃) 不銹鋼的傳熱系數 K搪玻璃=(hm2℃) 搪玻璃的傳熱系數 = KJ/(hm2℃) 搪玻璃導熱系數 b= 搪玻璃的壁厚設計傳熱面積/計算傳熱面積=反應熱數據：查《化學化工物性數據手冊》[10]H酯化反應=H乙酰化反應=（2） 計算物質的汽化潛熱H值及恒壓熱容Cp熱量衡算中所用物料在不同溫度下的恒壓熱容Cp值見表9，不同物質的汽化潛熱見表10表9 不同物料在不同溫度下的Cp值 J/(mol℃)溫度（℃）檸檬酸正丁醇TBCATBC醋酸酐醋酸水備注2025317585表10 不同物質的汽化潛熱H值 J/mol溫度，℃正丁醇水醋酸醋酸酐305120838266944560642502088525328454334115815038169 酯化釜 （1） 酯化釜物料 由表1可知，進入酯化釜的物料有檸檬酸： 正丁醇： 進入酯化釜的其他物料均看做水，則水得量為： 8%+2%= （2） 升溫假設 假設物