年产4.5万吨乙酸乙酯计算---热量和设备计算

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年产5万吨聚醋酸乙烯酯生产工艺设计

年产5万吨聚醋酸乙烯酯生产工艺设计

年产5万吨聚醋酸乙烯酯生产工艺设计学 生 毕 业 设 计(论 文)课题名称年产5万吨聚醋酸乙烯酯生产工艺设计 姓 名XXX 学 号1008103—14 学 院化学与环境工程学院 专 业化学工程 指导教师XXX 讲师2014年06月02日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ xxxx 届学生 毕业设计(论文)材料 (四)XXXX大学本科毕业设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本科毕业设计作者签名:二零一四年六月二日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract。

(1)Key words (1)1. 概述 (2)1.1 产品概述 (2)1。

1。

1 聚醋酸乙烯酯的概述 (2)1.1.2醋酸乙烯的概述 (2)1。

2 国内外聚醋酸乙烯酯生产现状与分析 (3)1。

2。

1 国外聚醋酸乙烯酯生产现状与分析 (3)1。

2.2国内聚醋酸乙烯酯生产现状分析 (3)1。

3 国内外醋酸乙烯酯的生产技术及研究情况 (4)1.3。

1 醋酸乙烯的生产工艺概述 (4)1.3。

2 聚醋酸乙烯的生产工艺概述 (6)1.4 本人见解 (7)1。

4。

1 乙炔气相法和乙烯气相法的比较 (7)1。

4.2 乙炔气相法Wacker流程和Borden流程的比较 (8)1.4.3 乳液聚合法和其他聚合法的比较 (8)1。

5 生产所需原料 (9)2. 聚醋酸乙烯酯生产工艺 (9)2.1 聚醋酸乙烯酯生产的反应原理 (9)2.1.1 醋酸乙烯合成反应原理 (9)2.1。

2 醋酸乙烯聚合反应原理 (10)2。

2 聚醋酸乙烯酯生产工艺流程简述 (11)2。

2。

乙酸乙酯反应器设计说明书(河南城建)

乙酸乙酯反应器设计说明书(河南城建)

乙酸乙酯反应器设计说明书专业:化学工程与工艺姓名:xxx学号:*******指导教师:***化学与材料工程学院2014年5月主要符号一览表V——反应釜的体积t——反应时间c——反应物A的起始浓度Af——反应器的填充系数D——反应釜的内径iH——反应器筒体的高度P——操作压力P c——设计压力φ——取焊缝系数[σ]t——钢板的许用应力C1——钢板的负偏差C2——钢板的腐蚀裕量S——筒壁的计算厚度S——筒壁的设计厚度dS——筒壁的名义厚度nH——反应器夹套筒体的高度jv——封头的体积P——水压试验压力TD——夹套的内径j目 录绪论 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

第1章 设计方案 ....................................................................................................................... 3 第二章 物料计算及方案选择 (3)2.1间歇进料的计算 ................................................................................................................. 3 2.2连续性进料的计算 ............................................................................................................. 4 2.3方案选择 ............................................................................................................................. 6 第3章 热量核算 .. (7)3.1热量衡算总式 (7)3.2每摩尔各种物值在不同条件下的,p mc 值 (8)3.3各种气象物质的参数如下表 ............................................................................................. 9 3.4每摩尔物质在100℃下的焓值 .......................................................................................... 9 3.5总能量衡算 ....................................................................................................................... 10 3.6换热设计 ........................................................................................................................... 11 第4章 反应釜釜体设计 (15)4.1反应器的直径和高度 ....................................................................................................... 15 4.2筒体壁厚的设计 ............................................................................................................... 16 4.3釜体封头厚 ....................................................................................................................... 16 第5章 反应釜夹套的设计 .. (18)5.1夹套DN 、PN 的确定 ...................................................................................................... 18 5.2夹套筒体的壁厚 ............................................................................................................... 18 5.3夹套筒体的高度 ............................................................................................................... 19 5.4夹套的封头 ....................................................................................................................... 19 5.5传热面积校核 ................................................................................................................... 19 第6章 反应釜釜体及夹套的压力试验 (20)6.1釜体的水压试验 ............................................................................................................... 20 6.2夹套的液压试验 ............................................................................................................... 21 第7章 搅拌器的选型 . (22)7.1搅拌桨的尺寸及安装位置 ............................................................................................... 22 7.2搅拌功率的计算 ............................................................................................................... 22 7.3搅拌轴的的初步计算 ....................................................................................................... 21 7.4夹套式反应釜附属装置的确定 ....................................................................................... 21 总结 24 致谢 25 参考书目 26绪论反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是学生体察工程实际问题复杂性,学习初次尝试反应釜机械设计。

年产5000吨乙酸乙酯的反应器的设计

年产5000吨乙酸乙酯的反应器的设计

设计任务书一、设计项目年产5000吨乙酸乙酯的反应器的设计二、设计条件1、生产规模:50吨/年2、生产时间:连续生产8000小时/年,间隙生产6000小时/年3、物料损耗:按5%计算4、乙酸的转化率:53%三、反应条件反应在等温下进行,反应温度为80℃,以少量浓硫酸为催化剂,硫酸量为总物料量的1%,当乙醇过量时,其动力学方程为: rA =kCA2。

A为乙酸,采用配比为乙酸:乙醇=1:5(摩尔比),反应物料密度为0.85㎏/l,反应速度常数k为15.00L/(kmol min)四、设计要求1、设计方案比较对所有的设计方案进行比较,最后确定本次设计的设计方案。

2、反应部分的流程设计(画出反应部分的流程图)(需根据计算结果进行比较做改动)3、反应器的工艺设计计算生产线数,反应器个数,单个反应器体积。

4、搅拌器的设计对搅拌器进行选型和设计计算。

5、设计计算说明书内容设计任务书;目录;前言(对设计产品的理化性能,国内外发展概况,应用价值及其前景等方面进行介绍)设计方案比较;(合成工艺介绍,通过分析各种工艺优缺点,得到本设计选用的合成工艺流程)工艺流程图设计;反应器的设计;车间设备布置设计;(主要设备的布置)指导老师:薛永萍,刘阳2013年12月23日摘要本设计通过对乙酸乙酯相关特性的分析,乙酸乙酯各种合成法的比较,以及对不同反应器的对比,最终采用了夹套式间歇反应釜,并且进行了反应釜的物料衡算、热量衡算以及设备尺寸计算等工作。

本选题为年产5023吨的乙酸乙酯间歇釜式反应器设计。

通过物料衡算、热量衡算确定其设计方案为串联间歇釜式反应器、反应器的体积为 4.5m3、换热量为447.8kg/h。

设备设计结果表明,反应器的特征尺寸为高1930mm,直径1600mm,筒体和封头的厚度均为 6 mm;夹套的特征尺寸为高1400mm,内径 1700mm,筒体和封头的厚度均为8mm。

还对反应釜的辅助设备进行了设计,换热是通过夹套和内冷管共同作用完成的。

年产××吨乙酸乙酯生产工艺毕业设计论文

年产××吨乙酸乙酯生产工艺毕业设计论文

化工工艺设计课程设计任务书
设计任务:年产××吨乙酸乙酯生产工艺设计
年产量:1200吨+ 10×学号后两位
生产时间:间歇生产,每年300天,每天8小时
产品规格:产品纯度99%
具体的生产方案选择及生产流程自行确定
设计要求:
1.编制设计说明书,其内容主要包括:
一概述:所设计的产品的性能、用途、在国民经济及人民生活中的重要性;产品的市场需求;产品生产方法、规格及特点
二生产方案和工艺流程确定
三生产流程简述:叙述生产过程,写出反应方程式,说明工艺操作条件,如温度、压力、流量等;说明原料的储存方式;说明流程中的控制方案等四工艺计算书:1.计算基准2. 物料衡算3.热量衡算
五设备的设计计算与选型:非标设备设计计算,标准设备计算选型
六车间布置
七参考文献
八附工程图纸
2.绘制物料流程图1张,A2图纸
3.绘制带控制点的工艺流程图1张,A2图纸。

年产5万吨乙酸乙酯生产工艺的毕业设计

年产5万吨乙酸乙酯生产工艺的毕业设计

毕业设计(论文)设计(论文)题目:5万吨/年乙酸乙酯生产工艺设计学院名称:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:07-1姓名:应志飞学号*********** 指导教师:周琦职称讲师定稿日期:2011 年 5 月22 日中文摘要摘要乙酸乙酯是一种重要的化工溶剂。

乙酸乙酯在涂料、粘合剂、制药和油墨等领域的应用十分广泛,其合成过程也受到广泛重视。

传统的乙酸乙酯合成工艺为酯化法,即乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下直接合成乙酸乙酯。

乙醛缩合法、乙醇脱氢法、醋酸∕乙烯加成法等是近年来开发的新技术[1],相对于传统的合成工艺,乙醛缩合法、乙醇脱氢法、醋酸∕乙烯加成法因其热力学上的有利性和经济上的合理性,被许多中外企业所采用。

但基于国情及各方面的因素考虑,本论文采用乙醇脱氢法生产乙酸乙酯,并用了ASPEN模拟进行了物料和热量衡算。

关键词:乙酸乙酯;乙醇脱氢法;工艺设计;ASPEN模拟;衡算英文摘要ABSTRACTEthyl acetate (EA) is an important chemical solvent. EA is widly used in applications of coatings, adhesives, pharmaceuticals and printing ink and its synthesis meyhod has get a lot of interests. The traditional synthesis method of EA is esterification, in which EA was made by direct esterification of ethanol and acetic acid with a sulphuric acid catalyst.Aldehyde condensation, dehydrogenation of ethanol and acetate/ethylene addition reaction are the new technologies developed in recent years. Compared with the traditional synthesis, these new methods have adopted by many Chinese and foreign enterprises because of its favorable thermodynamic and economic rationality. However,based on national conditions and taking into consideration various aspects, this thesis used Ethanol dehydrogenation was to produce ethyl acetate. ASPEN simulation is carried out to calculate the material and heat balance.Key Words:Ethyl acetateReactive Ethanol dehydrogenation was; Process design; ASPEN simulation; Balance calculationII目录1 项目总论 (1)1.1项目意义 (1)1.2建设规模 (1)1.3厂区及生产概况 (2)2 市场分析 (3)2.1产品的性质与用途 (3)2.1.1 物化特性 (3)2.1.2 主要用途 (3)2.2国、内外产业状况 (4)2.2.1 国外生产状况及发展动向 (4)2.2.2 国内生产状况及发展动向 (5)2.3产品的市场需求预测 (7)2.3.1 进出口情况 (7)2.3.2 消费现状及发展前景 (9)3 厂址的选择及布置 (10)3.1厂址选择原则 (10)3.2选择原因 (10)3.2.1 原料来源方便 (10)3.2.2 地理位置优越 (10)3.2.3 交通发达 (11)3.2.4 社会经济效益 (11)3.3厂区概况 (11)3.3.2 厂址地区的自然条件 (12)3.3.3 厂址地区的交通运输条件 (13)3.3.4 基础设施建设 (14)3.4厂址布置 (15)3.4.1 厂区概况 (15)4 工艺设计方案 (16)4.1概述 (16)4.1.1 生产规模 (16)4.1.2 原料 (16)4.1.3 产品规格 (16)4.2工艺设计方案 (16)4.2.1原料路线确定的原则和依据 (16)4.3工艺方案设计及说明 (19)4.3.1流程简介 (19)II4.4物料衡算 (20)4.4.1 衡算原理 (20)4.5热量衡算 (25)4.5.1衡算原理 (25)4.6典型设备设计及选型 (27)4.6.1换热器计算说明书 (27)4.6.2 脱氢缩合反应器参数说明 (31)4.6.3 设备一览表 (32)5 公用工程和辅助设施方案 (34)5.1总图运输 (34)5.1.1 总平面布置 (34)1、总平面布置原则 (34)5.1.2工厂运输 (35)5.1.3工厂绿化 (35)5.1.4 排渣 (35)5.2给排水 (35)5.2.1 概述 (35)5.2.2 工厂给水 (36)5.2.3 工厂排水 (36)5.2.4 污水处理 (36)5.3供电与电讯 (36)5.3.1 供电 (36)5.3.2 电信 (37)5.4通风及空气调节 (37)5.4.1 通风及空调设置的原则 (37)5.4.2 采暖、通风及空调方案 (38)5.5化验室 (38)5.6维修 (38)5.6.1 机修 (38)5.6.2 电修 (38)5.6.3 仪表修理 (38)5.7仓库 (38)5.8土建 (39)6 总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)III1 项目总论1.1项目意义本项目为年产5万吨的乙酸乙酯工厂,利用来自宁波化工园区提供的乙醇来生产乙酸乙酯产品。

最新年产5005t乙酸乙酯间隙釜式反应器的设计课程设计

最新年产5005t乙酸乙酯间隙釜式反应器的设计课程设计

年产5005t乙酸乙酯间隙釜式反应器的设计课程设计武昌理工学院课程设计说明书生命科学学院所属课程化学反应工程设计题目年产5005t乙酸乙酯间隙釜式反应器的设计专业班级学生姓名朱超设计组别指导教师薛永萍,刘阳武昌理工学院生命科学学院印制摘 要本选题为年产量为年产5005t 的反应器的设计。

通过分别对连续釜式反应器和间隙釜式反应器的体积计算,和综合其他因素,得出最佳的反应器------间隙釜式反应器。

由物料衡算、热量衡算,得出反应器体积为308.8m 、换热量为66.510/h KJ 。

设备设计结果表明,反应器的特征尺寸为高3350mm ,直径3000mm ;夹套的特征尺寸为高2570mm ,内径为3200mm 。

还对塔体等进行了辅助设备设计,换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。

搅拌器的形式为圆盘式搅拌器,搅拌轴直径75mm 。

乙酸乙酯是重要的化工原料,可用作纺织工业的清洗剂和天然香料的萃取剂,也是制药工业和有机合成的重要原料。

它的产量,代表着一个国家生产水平的高低。

合成乙酸乙酯对合成其他物质起到抛砖引玉的作用。

对此次的程序设计,乙酸乙酯采用的是酯化反应。

酯化反应是有机工业中较成熟的一个工艺。

尽管现在研制出不同的催化剂合成新工艺,但设计以硫酸作为催化剂的传统工艺是很有必要的。

由于反应器要有足够的机械强度,抗腐蚀能力,本课程设计采用的是夹套式反应釜。

通过给定设计的主要工艺参数和条件,综合系统地应用化工理论及化工计算知识,完成对反应釜的工艺设计和设备设计。

在此基础上绘制了间歇釜式反应器的设备图,和整体工艺的工艺流程图。

关键字:间歇釜式反应器; 工艺流程图;物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计AbstractThe design for the annual output of reactor with an annual output of 5005t this topic. Based on the continuous stirred tank reactor and gap reactor volume calculation, and other factors, the reactor - gap reactor best. From the material balance, heat balance, the reactor volume of 8.08 cubic meters, heat transfer for the 6.5×106 kJ per hour. The results showed that the characteristics of equipment design, size of the reactor for high 3350mm, diameter 3000mm; feature size jacket for high 2570mm, 3200mm diameter. Also on the tower body of the auxiliary equipment design, heat transfer is through the jacket and the inner cooling pipe joint action completed. A form for disc type stirrer, the stirring shaft diameter 75mm.Ethyl acetate is an important chemical raw material, extraction agent can be used as textile industrial cleaning agents and natural spices, but also an important raw material for pharmaceutical industry and organic synthesis. Its production, represents a country's production level. Synthesis of ethyl acetate to play the role of other synthetic materials. Program design of this, ethyl acetate is used in esterification reaction. Esterification is a relatively mature technology of organic industry. Although now developed a new catalyst for the synthesis of different processes, but the design with sulfuric acid as catalyst in the traditional process is very necessary. Because the reactor should have sufficient mechanical strength, corrosion resistance, the curriculum design is jacketed reactor. The main process parameters given design and conditions, comprehensive and systematic application of chemical theory and calculation of chemical engineering knowledge, to complete the process design and equipment for reactor.On the basis of drawing the batch reactor equipment diagram, process flow diagram and the overall process.Keywords: batch reactor; process flow diagram; material balance; heat balance; the design of wall thickness前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是学生体察工程实际问题复杂性,学习初次尝试反应釜机械设计。

乙酸乙酯收率计算

乙酸乙酯收率计算

乙酸乙酯收率计算
乙酸乙酯是一种常用的溶剂和合成原料,其生产过程中收率是一
个重要的指标。

收率计算可以帮助生产管理者了解生产情况,找出提
高收率的方法,提高生产效率和经济效益。

乙酸乙酯生产的主要原料是乙酸和乙醇。

根据化学反应式,乙酸
和乙醇反应生成乙酸乙酯和水。

反应过程中,乙酸乙酯是目标产品,
水是副产品。

因此,收率的计算公式为:收率(%)=实际产量÷理论
产量×100%。

在实际生产中,由于反应条件和操作技术等原因,乙酸乙酯的实
际产量与理论产量存在一定的差异。

理论产量是指在反应条件和配比
确定的情况下,根据反应式计算出的产量。

实际产量是指在实际生产
中生产出的乙酸乙酯量。

为了提高收率,可以从以下几个方面进行优化:
1. 提高原料质量。

选择优质的乙酸和乙醇作为原料可以提高反应
的速率和效率,从而增加乙酸乙酯的产量。

2. 优化反应条件。

在合适的反应温度和压力下进行反应,可以控
制反应速率和选择性,提高乙酸乙酯的产量和纯度。

3. 加强工艺控制。

加强工艺控制可以防止反应器内的温度、压力、搅拌速度、添加顺序等出现偏差,保证反应的稳定性和可控性。

4. 优化分离过程。

在乙酸乙酯与水形成氢键的情况下,常规的分离方法难以分离纯度较高的乙酸乙酯。

因此,可以采用分子筛吸附分离技术或膜分离技术等新型分离技术。

总之,通过控制反应条件、加强工艺控制并采用新型分离技术等手段,可以提高乙酸乙酯的收率和纯度,从而提高生产效率和经济效益。

年产3万吨乙酸乙酯_毕业设计说明书

年产3万吨乙酸乙酯_毕业设计说明书

1 绪论1.1 乙酸乙酯概述1.1.1 乙酸乙酯的简介乙酸乙酯(EA),又名醋酸乙酯,英文名称:Ethyl acetate。

分子式为:C2H8O4。

它是一种无色透明具有流动性并且是易挥发的可燃性液体[1],呈强烈清凉菠萝香气和葡萄酒香味。

乙酸乙酯能很好的溶于乙醇、氯仿、乙醚、甘油、丙二醇、和大多数非挥发性油等有机溶剂中,稍溶于水(25℃时,1mL乙酸乙酯可溶于10mL水中),而且在碱性溶液中易水解成乙酸和乙醇。

水分能使其缓慢分解而呈酸性。

乙酸乙酯与水和乙醇皆能形成二元共沸混合物,与水形成的共沸混合物沸点为70.4℃,其中含水量为6.1%(质量分数)。

与乙醇形成的共沸混合物的沸点为71.8℃。

还与7.8%的水和9.0%的乙醇形成三元共沸混合物,其沸点为70.2℃。

下表为乙酸乙酯的一些物化参数。

表1.1 乙酸乙酯的物化参数[2]熔点(℃) -83.6 临界温度(℃) 250.1折光率(20℃) 1.3708-1.373临界压力(MPa) 3.83沸点(℃) 77.06 辛醇/水分配系数的对数值0.73 对密度(水=1) 0.894-0.898 闪点(℃) 7.2 相对蒸气密度(空气=1) 3.04 引燃温度(℃) 426 饱和蒸气压(kPa) 13.33(27℃) 爆炸上限%(V/V) 11.5 燃烧热(kJ/mol) 2244.2 爆炸下限%(V/V) 2.0 室温下的分子偶极距 6.555×10-301.1.2 乙酸乙酯的用途乙酸乙酯是重要的精细化工原料。

它是一种具有优异溶解性能和快干性能的溶剂,已广泛应用于化工、医药、纺织、染料、橡胶、涂料、油墨、胶粘剂的生产中,或作为原料、或作为工艺溶剂、萃取剂、稀释剂等等;由于它具有天然水果香味,因此还可作为调香剂组分,应用于香料、食品工业中;也可作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产;作为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产等;此外还可用作生产菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料。

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第四章 热量衡算4.1 基本数据表4-1 气体热容温度关联式系数[19-21]物质 4433221011/T a T a T a T a a Kmol J C id p ++++=⋅⋅-- 0a1a2a3a4a乙醇 4.3960.628 5.546 -7.024 2.685 乙醛 4.379 0.074 3.740 -4.477 1.641 水 4.395 -4.186 1.405 -1.564 0.632 乙酸乙酯 10.228-14.94813.033-15.7365.999表4-2 液体热容温度关联式系数物质 3211/DT CT BT A K mol J C p +++=⋅⋅-A B C D 乙醇 59.342 36.358 -12.164 1.8030 乙醛 45.056 44.853 -16.607 2.7000 水 92.053 -3.9953 -2.1103 0.53469 乙酸乙酯 65.83284.097-26.9983.6631表4-3 物质的沸点及正常沸点下的蒸发焓物质 沸点/℃ 蒸发焓/KJ·mol -1乙醇 78.4 38.93 乙醛 20.8 25.20 乙酸乙酯 77.06 32.32 水 100 40.73 乙缩醛102.735.834.2 一步缩合釜的热量衡算:该工段中反应温度为10℃物流由25℃降到10℃的热料衡算如下:⎰-=+++⨯=∆15.28315.298322/136.6766111.8887.2309)(h kJ dT DT CT BT A H 乙酸乙酯 ⎰-=+++⨯=∆15.28315.298322/99.1458507.4651.420)(h kJ dT DT CT BT A H 乙醇 ⎰-=⨯=∆15.28315.2982/4.540512016.16248.486)(h kJ dT H 乙醇铝主反应产生的热量: 查表得:mol kJ fH k l m /38.192)15.298,(-=∆乙醛,θ mol /24.479k 15.298l KJ fH m -=∆),(乙酸乙酯,θmol KJ fH m /103.277k 15.298l -=∆),(乙醇,θ mol KJ fH m /331.381k 15.298l -=∆),(乙缩醛,θmol KJ fH m /956.285k 15.298l -=∆),(水,θk mol J C m p ⋅=/943.114,乙缩醛kmol KJ C l m p ⋅=/2.4,,水⎰-+∆=∆15.29815.283,,,,)15.298()15.283()2(dT C C H H m p m p k m r k m r 乙酸乙酯乙醛θθ=T C C H m p m p T b m f B d )2(15.19815.283,,,,),,(⎰-+∆⋅∑乙酸乙酯乙醛βθνmol kJ /29.92443-=当反应进度为31079.225⨯时,反应热为h J H /k 45.20872770-=∆主。

副反应产生的热量:molJ dTC C C C H H m p m p m p m p k m r k m r /44.81158)2(15.28315.298,,,,,,,,)15.298()15.283(=--++∆=∆⎰乙醛乙醇乙缩醛水θθ 当反应进度为31064.3⨯时,反应热为h J H /k 72.295416=∆副。

一步缩合反应釜需要承受的热量为:)(2乙酸乙酯H ∆+)(2乙醇H ∆+)(2乙醇铝H ∆+)(3乙醛H ∆+)(3乙酸乙酯H ∆+h J H H /k 26.20665006=∆+∆副主反应放出的热用-5℃的冷冻盐水进行冷却,进口温度为-5℃,出口温度为5℃。

冷冻盐水的比热容为: 4.0/()P C kJ kg K =⋅则单位时间内需要冷冻的量为:kg/h 10166.54026.206650065⨯=÷=W4.3 二步缩合反应釜热量衡算:因为两个反应釜的温度相同,则只需要计算反应进度: 主反应的反应热:mol J H m r /29.92443-=∆θ反应进度为h mol /1040.303⨯h kJ H /016.281027640.3029.92443-=⨯-=∆主副反应的反应热:mol J H m r /44.81158=∆θ反应进度为h mol /1049.03⨯h kJ H /64.3976749.044.81158=⨯=∆副二步缩合反应釜承受的热负荷为:主H ∆+h kJ H /376.277050864.39767016.2810276=-=∆副反应放出的热同样用-5℃的冷冻盐水进行冷却,进口温度为-5℃,出口温度为5℃。

冷冻盐水的比热容为: 4.0/()P C kJ kg K =⋅则单位时间内需要冷冻的量为:kg/h 10926.640376.27705084⨯=÷=W4.4 单效蒸发器的热量衡算在该部分热量计算中,忽略掉进料破坏液B1所吸收的热量,忽略乙醇铝水解的反应热,和留在蒸发器中B2物料的热量。

乙酸乙酯从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 1为:h kJ dT C H dT C M m /67.1221342915.36321.350p m rap 21.35015.283p =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆+⨯⎰⎰,气,液乙酸乙酯乙酸乙酯乙醛从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 2为:h kJ dT C H dT C M m /4587.19655915.36395.293p m rap 95.29315.283p =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆+⨯⎰⎰,气,液乙醛乙醛乙醇从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 3为:h kJ dT C H dT C M m /7518.45943815.36355.351p m rap 55.35115.283p =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆+⨯⎰⎰,气,液乙醇乙醇乙缩醛从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 4为为:kJ/h 468.34106943.1148017.1183.438d n 15.36315.283,,=⨯⨯=⨯⎰T C m p 液乙缩醛则蒸发器总共需外界提供的热量Q=(Q 1+Q 2+Q 3+Q 4)/0.99=13033873.08kJ/h 为单效蒸发器提供热量的是100摄氏度的饱和水蒸气,且出口为100摄氏度的液态水,一直水的汽化热为2262.78kJ/h 。

则单位时间内需要饱和水蒸气的质量为:h kg W /115.576078.226208.13033873==。

4.5 冷凝器的热量衡算进入脱乙醛塔的温度为20.8摄氏度,所以个股物料在冷凝器中的温度要从90摄氏度降至20.8摄氏度。

乙酸乙酯从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 1为:hkJ dT C H dT C M m /64.1171245795.29321.350p m rap 21.35015.363p -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆-⨯⎰⎰,液,气乙酸乙酯乙酸乙酯 乙醛从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 2为:h kJ H dT C M m /5568.188546m rap 95.29315.363p -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-⨯⎰,气体乙醛乙醛乙醇从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 3为:h kJ dT C H dT C M m /9147.44811095.29355.351p m rap 55.35115.363p -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆-⨯⎰⎰,液,气乙醇乙醇乙缩醛从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 4为:kJ/h095.29502943.114)6932(17.1183.438d n 95.29315.363,,-=⨯-⨯=⨯⎰T C m p 液乙缩醛 则冷凝总共放出热量为:h kJ /21.12378617Q4+Q3+Q2+Q1-=该冷凝器仍采用冷却盐水,将一釜和二釜的出口盐水用于该冷凝器的进口冷却盐水。

则进口温度五5摄氏度,并用该冷凝器中出口盐水的温度控制在10摄氏度。

则需要冰盐水的量为:h kg W /101893.65421.123786175⨯=⨯=4.6 脱乙醛塔的热量衡算在设备衡算中确定了脱乙醛塔的最小回流比为81.2min =R 取934.34.1min ==R R则上升蒸汽流量为h kg D R V /38.121218.308934.3)1(=⨯=+=4.6.1 再沸器的热负荷(1)塔顶上升混合气带出的热量在塔顶回流液温度为20.8℃,与进料的温度相同,则塔顶上升气带出的热量为:=D Q 2.2505.4438.1212)(100005.4438.121235.29995.293443322110⨯+++++⨯⎰T a T a T a T a a=h kJ /148.1134926(2)塔釜残液带出的热量:dT DT CT BT A dT DT CT BT A Q W ⎰⎰+++⨯++++=35.35095.2933235.35095.29332)(07.4681.453)(11.8834.24203dTT a T a T a T a a ⎰++++⨯⨯+35.35095.293443322103)(05.441013.18943.11417.11864.433)(181042.9735.35095.293323⨯++++⨯⨯+⎰dT DT CT BT Ah kJ /2852024838= 则再沸器的热负荷为:h kJ Q Q Q W D /28531597641=+=加热介质采用饱和水蒸气。

即为,进口为100摄氏度水蒸气,出口为100摄氏度的液态水,则需水蒸气的量为:h kg W /043.126090978.22622853159764==4.6.2 冷凝器的冷凝量2.25578.411)(578.41195.29335.299443322102⨯-++++⨯=⎰dT T a T a T a T a a Qh kJ /76085.16971-=该冷凝器采用进口温度为了-5℃,出口温度为5℃的冷冻盐水,则需冰冻盐水的质量为:h kg W /29.42410476085.16971=⨯=。

4.7 脱乙醇塔的热量衡算由以上对精馏一塔物料衡算得:F=4185.75kg/h ,D=420.43kg/h 用解析法计算最小回流比:]1)1([11min FD F D x x x x R ----=αα 代入数据求得: min 2.76R =,取min R 1.1R 3.036== 则上升蒸气的质量流量为:V=(R+1)D=1276.43kg/h4.7.1 再沸器的热负荷(1)塔顶上升混合气带出的热量在塔顶回流液温度为77.2℃,与进料的温度相同,则塔顶上升气带出的热量为:349.45123401234344.1554036()403632.32118738.93 2.04310/D Q a a T a T a T a T dT kJ h=+++++⨯+⨯=⨯⎰(2)塔釜残液带出的热量351.3523350.3541577()85510.616263/W Q A BT CT DT dT kJ h =++++⨯=⎰脱乙醇塔承受的热负荷为:551 2.0431016263 2.2110/Q kJ h =⨯+=⨯ 再沸器采用100℃的饱和水蒸气进行加热。

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