乙酰檸檬酸三丁酯的生產設計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 釜，，符合工藝設計要求。 精餾塔塔節計算：以ATBC和乙酸酸酐為關鍵組分。對ATBC，173176。C飽和蒸汽壓 343176。C飽和蒸汽壓 根據安托因方程可由式（42），求得 通過查,《化學工程手冊》[13]，當沒有C值時， 其中——正常沸點，K 則ATBC的C=18+= 通過上述兩式可以得出，A= B= 時，通過安托因方程計算ATBC的沸點 T= t=℃ 乙酸酐的安托因方程為 時 T= t=℃ ℃時，ATBC的飽和蒸氣壓為 ，乙酸酐的飽和蒸氣壓為 乙酸酐和ATBC在脫酸塔的塔頂及塔釜的飽和蒸汽壓及二者相對揮發度見表15.表15. 塔頂、塔釜的醋酸酐和ATBC的飽和蒸汽壓及相對揮發度T(K)208569020 兩者的平均相對揮發度用幾何平均值計算： 將乙酸和乙酸酐均看作乙酸酐，,將其余剩下的物料均看作ATBC，則進入脫酸塔的ATBC的質量是kg。乙酸酐物質的量為ATBC物質的量為。 塔頂物料為：+=，ATBC 乙酸酐物質的量為ATBC物質的量為通過計算，, 塔釜物料為：乙酸酐 , =, ， 塔頂采用的是全冷凝，：，則精餾段的操作線方程為 由相平衡方程，得 由操作線方程，得 y2 由相平衡方程，得 顯然要完成分離要求則需要兩塊理論塔板，而塔釜本身相當于一塊理論板，則實際需要的1塊理論板。 泛點氣速的計算： 氣相密度按乙酸密度考慮，由式（46）得， 氣相密度kg/m3 液相密度按乙酸酐考慮，kg/m3由上述知 G=+= L=+= 即 相應的的值可以通過查《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。 計算塔徑由上述知 m=，氣相流量 塔徑為 將得出的塔徑值經過圓整后，取蒸餾塔的塔徑為400mm。 塔內的實際流速 壓降計算 由式（412）得， 通過查《化工原理課程設計》[15]，填料層壓降填料，壓降過于偏大。按填料塔的設計規范，要求真空塔的壓降填料。現在用填料，反過來計算空塔氣速。 由和填料，由《化工工藝設計手冊》[17]，得= 代入數據，求得w= 所需塔徑 經過圓整后，取塔徑為800mm。 （48）將填料分為四層， 脫酸冷凝器 通過熱量衡算可以得出， 通過查《換熱器》[12]，選擇換熱器的類型是不銹鋼列管式固定管板換熱器，與之對應的換熱面積為。 脫酸回流罐 脫酸回流罐的作用是回流和貯存回收液，選擇貯罐。 通過查《化工工藝設計手冊》[17]，選擇公稱容積90176。無折邊錐形底平蓋不銹鋼容器系列。 脫酸塔泵 脫酸操作結束后，為了方便起見，物料的密度取1000，15分鐘內完成物料輸送，流量為 由《化工工藝設計手冊》[17]，選擇型耐腐蝕型離心泵。 泵是動的設備，應該選擇兩臺，一臺工作，一臺備用。 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]。 成品ATBC貯罐以貯存5天ATBC的量為基準，則ATBC貯罐的體積為 查《化工工藝設計手冊》[17]，選擇公稱容積是4的立式的平底平蓋貯罐。設備與設計選型列表如下，見表16.表16. 設備一覽表設別名稱規格材質數量正丁醇貯罐5m3碳鋼1酯化釜2000L搪玻璃1酯化冷凝器18m2碳鋼1酯化冷凝器22m2碳鋼1酯化回流罐碳鋼1正丁醇泵1廢水貯罐2m3碳鋼1脫醇塔2000L搪玻璃1脫醇塔冷凝器12m2碳鋼1乙酰化釜2000L搪玻璃1脫醇塔泵1脫醇回流罐碳鋼1正丁醇回收罐碳鋼1醋酸酐貯罐2m3鋁1醋酸酐計量罐2m3鋁1醋酸酐泵1脫酸塔1500L搪玻璃1脫酸冷凝器4m2不銹鋼1脫酸塔泵1成品計量罐1m3碳鋼1成品ATBC貯罐4m3碳鋼1結束語本設計乙酰檸檬酸三丁酯的生產工藝流程結構簡單，設計中主要工作有以下幾方面：(1)根據查閱國內外文獻，在總結和歸納已有研究成果的基礎上，本設計選用氨基磺酸和大孔強離子交換樹脂為催化劑對ATBC進行工藝設計。(2)在設計過程中，對各工段進行物料衡算和能量衡算，對所需的設備進行計算和選型。從理論上來講，我的這次設計取得了初步成功。通過本次設計我學會了如何利用網絡來查找與本設計有關的資料，并對所搜集的資料做歸納和整理。因為之前沒做過設計，所以在這次設計中遇到了很多困難，能夠在老師的悉心指導下獨立完成，更是鍛煉了我思考問題和處理問題的能力。致 謝三個多月的畢業設計即將結束，在本次論文設計完成之際，我首先要向帥菁老師表示衷心的感謝。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。帥老師以嚴謹的教學態度，精益求精的工作作風給我留下了深刻的印象，這些都使我受益匪淺。正是在帥老師的一路指導下，才使我的畢業論文能夠順利的完成。同時感謝化工系的全體老師，對我四年來的培養和關懷。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。對我以后進入職場會有有很大的幫助。參 考 文 獻[1] 夏軍，史高峰. 無毒增塑劑乙酰檸檬酸三丁酯的研究[J]. 塑料工業，2008，36（2）：78～81. [2] 燕豐. 綠色增塑劑檸檬酸三丁酯的生產技術發展[J]. 精細化工原料及中間體，2008，2(12)：23～27. [3] 洪仲荃. 化工有機原料深加工[M]. 北京：北京化學工業出版社，1997. 414～415. [4] 王留成，徐海升，宋成盈，等. 無毒增塑劑乙酰檸檬酸三丁酯的合成[J]. 精細化工，2006，(1)：26～28.[5] 劉桂華，李文繡，劉輝虎，等. 用混合氯化稀土催化合成檸檬酸三丁酯[J]. 現代化工，1999，19(1)：21～23. [6] 謝文磊，馮光柱. 乙酰檸檬酸三丁酯的合成研究[J]. 精細石油化工，1998，8（4）：7～9. [7] 許文苑，熊國宣，馬建國. 固體超強酸催化合成乙酰檸檬酸三丁酯[J]. 華東地質學院學報，1999，22(1)：63～67.[8] 丁斌，韓運華，宋培文. 檸檬酸三丁酯、乙酸檸檬酸三丁酯合成工藝的研究[J]. 塑料工業，2003，31(7)：4～6.[9] 金國淼. 搪玻璃容器[M]. 北京：化學工業出版社，2009.[10] 劉光啟，馬連湘. 化學化工物性數據手冊[M]. 北京：化學工業出版，2000. [11] 賀匡國. 化工容器及設備簡明設計手冊[M]. 北京：化學工業出版社，2002.[12] 黃其伍，張垚. 換熱器[M]. 北京：化學工業出版社，2009. [13] 時鈞. 化學工程手冊[M]. 北京：化學工業出版社，1989. [14] 鐘理，伍欽，馬四鵬. 化工原理[M]. 北京：化學工業出版社，2008. [15] 馬江權，冷一欣. 化工原理課程設計[M]. 北京：中國石化出版社，2009. [16] 劉雪暖. 化工原理課程設計[M]. 北京：化學工業出版社，2011. [17] 梁錦文. 化工工藝設計手冊[M]. 北京：廣州化工，1989. 48