完整版化工工艺设计

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化工工艺系统设计方案

化工工艺系统设计方案

化工工艺系统设计方案化工工艺系统设计方案是对化工生产过程进行规划和设计的重要步骤。

该方案包括工艺流程设计、设备选型、布置设计、控制系统设计等。

下面将详细介绍化工工艺系统设计方案的主要内容。

工艺流程设计是化工工艺系统设计的核心部分。

在该步骤中,首先需要明确生产目标和要求,然后根据原料特性和产品需求,确定适当的反应工艺、分离工艺和处理工艺。

在选择工艺路线时,需要考虑经济性、技术可行性和环境影响等因素。

同时,还需要进行物料平衡和能量平衡计算,以确定原料和能量的需求和产物的产量。

设备选型是化工工艺系统设计的另一个重要环节。

需要根据工艺流程的要求,选择适当的反应器、分离设备和处理设备。

选型时需要考虑设备的工作压力、工作温度、材料耐受性、设备尺寸和能耗等因素。

同时,还需要对设备进行强度计算和模拟仿真,以确保设备的安全可靠性。

布置设计是化工工艺系统设计的关键步骤之一。

在布置设计中,需要考虑设备的相互位置关系、工作区域的合理利用以及人工流动的便利性。

同时,还需要考虑到工艺流程中可能产生的废气、废水和固体废弃物的处理和排放问题。

布置设计还需要考虑设备的维护和检修的方便性,以确保系统的可持续运行。

控制系统设计是化工工艺系统设计中的另一个重要环节。

在控制系统设计中,需要明确控制策略和控制参数,选择合适的控制器和传感器,并建立合理的控制模型。

控制系统的设计需要考虑到工艺参数的实时监测和调节,以确保工艺的稳定性和产品质量的一致性。

总之,化工工艺系统设计方案是化工生产过程中至关重要的一环。

通过合理的工艺流程设计、设备选型、布置设计和控制系统设计,可以实现化工工艺系统的高效运行和符合产品质量要求的生产。

(完整word版)化工工艺课程设计

(完整word版)化工工艺课程设计

目录第一章概论 (1)1。

1 设计题目 (1)1.2 设计规模及其内容 (1)1.3 苯的酸催化硝化方法 (2)1.3。

1 固体酸催化的液相硝化 (2)1.3.2 固体酸催化的气相硝化 (3)1.3。

3 Lewis酸催化的液相硝化 (3)1。

3。

4 离子液体催化的液相硝化 (4)第二章工艺技术方案的选择 (5)2.1 概述 (5)2。

2 硝基苯传统硝化工艺和绝热硝化工艺的比较 (5)2。

2.1 传统硝化法 (6)2.2.2 绝热硝化法 (7)2.2.3 传统硝化法和绝热硝化法的比较 (7)第三章物料衡算 (9)3.1 准备计算 (9)3.2 第一个釜的计算 (12)3.3 第二个釜的计算 (12)3.4 第三个釜的计算 (13)3.5 第四个釜的计算 (14)第四章工艺流程 (16)4。

1 反应过程 (16)4.2精制工序 (16)4。

3尾气处理工序 (17)结语 (18)参考文献 (19)第一章概论1.1 设计题目40kt/a硝基苯生产工艺设计1.2 设计规模及其内容年产4万吨硝基苯是以苯和硝酸为原料,硫酸为催化剂,在一定反应条件下硝化。

硝基苯的物理性质是,分子式是C6H5NO3,熔点为5.7 ,沸点为210.8℃,相对密度为1.20373/g cm,闪点为90℃,自燃点为495℃。

硝基苯微溶于水,易溶于溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。

纯净的硝基苯是无色油状液体,工业品常因含杂质而显黄色,有像杏仁油的特殊气味。

其水溶液有甜味,能随水蒸气蒸发.易燃易爆。

硝基苯是一种重要的基本有机化工原料,主要用途是制取苯胺,由苯胺进而生产各种有机中间体,也用于生产间硝基苯磺酸钠和偶氮苯等多种医药和染料中间体。

目前工业上制取硝基苯是以苯和硝酸为原料,硫酸为催化剂,在一定反应条件下硝化。

早期采用的是混酸间歇硝化法,逐渐发展了釜式串联、管式、环式或泵式循环等连续硝化工艺,而后又发展了绝热硝化法,这些工艺都是非均相混酸硝化工艺。

化工工艺设计手册

化工工艺设计手册

化工工艺设计手册化工工艺设计手册(精选3篇)《化工工艺设计手册》是20XX年6月化学工业出版社出版的图书,作者是中国石化集团上海工程有限公司。

下面给大家带来关于化工工艺设计手册范文,希望会对大家的工作与学习有所帮助。

化工工艺设计手册【篇1】化工工艺即化工技术或化学生产技术,指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。

化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤:①原料处理为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格,根据具体情况,不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。

②化学反应这是生产的关键步骤。

经过预处理的原料,在一定的温度、压力等条件下进行反应,以达到所要求的反应转化率和收率。

反应类型是多样的,可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。

通过化学反应,获得目的产物或其混合物。

③产品精制将由化学反应得到的混合物进行分离,除去副产物或杂质,以获得符合组成规格的产品。

以上每一步都需在特定的设备中,在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。

化工工艺设计手册【篇2】《化工工艺设计手册》(第四版)分为上、下两册,共5篇37章。

上册包括工厂设计,化工单元工艺计算和选型两篇;下册包括化工系统设计,配管设计,相关专业设计和设备选型三篇。

《手册》在保持第三版内容特点和框架结构的基础上,反映了新修订公布的有关标准规范及产品资料,新型单元设备等内容,对第三版内容中的大量数据进行了更新、补充,满足相关行业发展的需要,体现了化工工艺设计新方法和新技术上。

化工工艺设计手册【篇3】化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的,例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。

因此,它具有个别生产的特殊性;但其内容所涉及的方面一般有:原料和生产方法的选择,流程组织,所用设备(反应器、分离器、热交换器等)的作用,结构和操作,催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制,产品规格及副产品的分离和利用,以及安全技术和技术经济等问题。

化工设计教案(全面)

化工设计教案(全面)

化工设计教案(全面)第一章:化工设计基本概念1.1 化工设计的定义和意义1.2 化工设计的内容和流程1.3 化工设计的任务和目标1.4 化工设计的依据和标准1.5 化工设计的注意事项第二章:化工工艺流程设计2.1 工艺流程设计的原则和步骤2.2 工艺流程图的绘制和符号表示2.3 物料平衡计算和设备选型2.4 工艺参数的确定和优化2.5 工艺流程的评析和改进第三章:化工设备设计3.1 常用化工设备类型和结构特点3.2 设备设计的基本原则和计算方法3.3 设备材料的选择和规格确定3.4 设备强度计算和应力分析3.5 设备的制造和验收要求第四章:化工布局设计4.1 布局设计的原则和步骤4.2 平面布局图的绘制和优化4.3 空间布局设计和设备排列4.4 管道布置设计和常用符号表示4.5 布局设计的评析和改进第五章:化工安全与环境设计5.1 安全设计的原则和内容5.2 危险分析和风险评估5.3 安全设施和防护措施的设计5.4 环境保护的原则和措施5.5 化工事故应急预案和处理措施第六章:化工经济性评估6.1 投资估算和成本分析6.2 经济效益评价指标和方法6.3 现金流量分析和财务评价6.4 成本控制和降低措施第七章:化工设备Piping 和Instrumentation 设计7.1 管道系统设计和常用管件7.2 管道材料选择和压力等级7.3 管道布置和走向优化7.4 仪表选型和控制系统设计7.5 设备接口和管道连接方式第八章:化工控制系统设计8.1 控制系统的类型和原理8.2 控制器选型和参数整定8.3 控制系统设备和元件的选择8.4 控制系统的安装和调试第九章:化工工艺模拟和优化9.1 工艺模拟软件的选择和应用9.2 工艺参数的模拟和优化9.3 工艺过程的模拟和结果分析9.4 工艺优化方法和案例分析10.1 设计文件的整理和归档10.2 设计成果的汇报和讲解10.3 设计中存在的问题和改进措施10.4 设计成果的评价和反馈10.5 答辩准备和注意事项重点和难点解析重点环节一:工艺流程设计的原则和步骤补充和说明:工艺流程设计是化工设计的核心,其合理性和科学性直接影响到整个化工生产过程的效率和安全性。

化工工艺毕业设计

化工工艺毕业设计

化工工艺毕业设计化工工艺毕业设计化工工艺是化学工程与工艺学的重要分支,涉及到各种化学反应、物质转化和能量转化的过程。

化工工艺毕业设计是化工专业学生进行的一项重要任务,旨在通过实践来巩固和应用所学的理论知识,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

一、选题与背景化工工艺毕业设计的选题是非常重要的,它直接关系到设计的可行性和实用性。

选题应该基于实际工程问题,符合工业发展的需求,并且有一定的创新性。

在选择选题时,可以考虑当前工业中存在的问题,如废水处理、能源利用和环境保护等方面。

同时,也可以结合自己的兴趣和专业方向,选择与之相关的课题。

二、设计目标与要求每个毕业设计都应该有明确的目标和要求。

设计目标可以是解决某个具体的工程问题,提高某个工艺的效率或降低成本等。

设计要求包括设计的技术指标、安全要求和环境要求等。

在设计目标和要求的制定过程中,需要充分考虑实际可行性和可操作性。

三、设计方法与步骤化工工艺毕业设计的方法和步骤可以分为以下几个方面:1.文献调研:在开始设计之前,需要进行充分的文献调研,了解相关领域的最新研究成果和技术进展。

这有助于设计者对选题有更深入的理解,并为设计提供参考和借鉴。

2.流程图绘制:设计者需要根据选题的要求和目标,绘制相应的流程图。

流程图是设计的基础,它可以清晰地展示出物质和能量的流动路径,帮助设计者更好地理解和分析工艺过程。

3.设备选择与设计:在设计过程中,需要选择合适的设备和工艺参数,以满足设计的要求。

设备选择应综合考虑设备的性能、工艺的可行性和经济性等因素。

在设备设计中,需要进行合理的计算和优化,以确保设计的可行性和安全性。

4.实验与数据分析:在设计完成后,需要进行实验验证和数据分析。

实验可以验证设计的可行性和有效性,同时也可以对设计进行改进和优化。

数据分析可以帮助设计者更好地理解和解释实验结果,为设计的完善提供依据。

四、设计成果与评价化工工艺毕业设计的成果主要包括设计报告和设计方案。

化工工艺流程设计

化工工艺流程设计

化工工艺流程设计
《化工工艺流程设计》
化工工艺流程设计是指在化工生产过程中,对原料、工艺、设备等进行合理组合和优化配置,以达到高效、环保、安全、经济的生产目标的一项重要工作。

化工工艺流程设计的主要目的是实现化工产品的规模化生产,并提高产品的质量和产量,降低生产成本,从而提高企业的经济效益。

化工工艺流程设计需要综合考虑原材料的性质、生产工艺的特点、生产设备的性能、环保要求、安全风险等因素。

在化工生产中,通常需要经历原料选择、反应工艺设计、分离工艺设计、产品制备、设备选择和布局、能源消耗等一系列过程,这些过程需要系统地进行优化设计,以确保生产过程的稳定性和经济性。

化工工艺流程设计的核心是优化。

通过对原料的选择和使用、反应条件的控制、分离工艺的设计等方面的优化,可以实现生产过程的高效、清洁、低耗,从而提高产品的质量和产量,降低生产成本。

另外,在化工工艺流程设计中,还需要考虑安全风险,合理设计生产过程,确保生产过程的安全性和稳定性,避免事故的发生。

化工工艺流程设计是一项综合性的工作,需要化工工程师具备丰富的经验和理论知识,以及对生产过程的深刻理解。

只有通过科学的、系统的工艺流程设计,才能实现化工生产的高效、环保、安全、经济的目标,从而为企业创造更大的价值。

化工工艺设计-实际案例

化工工艺设计-实际案例

初步设计任务书二班第一组设计题目:年产5 万吨高浓度复合肥工艺设计1 设计任务及设计条件:1.1 目的:选择年产5 万吨高浓度复合肥工艺设计作为设计项目,让学生对工艺设计进行实战训练,熟悉主要的设计过程及设计方法,提高学生的工程设计能力。

1.2 规模:年产5 万吨高浓度复混肥。

产品方案:15-15-15为设计基础。

1.3 生产方法:计算机自动配料,原料全部破碎,混合后,采用加蒸汽滚筒造粒,滚筒干燥机,滚筒冷却机,筛分后,产品自动包装,非成品破碎后返回造粒。

1.4 设计原则:原料和产品机械运送,原料采用电子秤计量,产品自动包装。

自动化水平一般,运行可靠,生产灵活。

1.5 原材料:氮肥:尿素,含氮46%,氯化铵,含氮24%;磷肥:过磷酸钙,含五氧化二磷为15%;钙镁磷肥,含五氧化二磷为15%;磷酸一铵,含氮11%,含五氧化二磷为44%钾肥:氯化钾,含氧化钾60%;硫酸钾,含氧化钾50%燃料:无烟煤,干燥机热风炉用;水:外部共给,至界区内;电:外部共给,至界区内;厂内运输:叉车1.6 环保及三废治理:要求干燥机尾气采用旋风除尘,达到国家排放标准。

1.7占地面积:占地20亩,每亩15万。

1.8 投资额:自己核算。

1.9 劳动定员:待确定。

1.10投资核算和经济效益分析1.12 每天工作20小时,每年300天1.13原料库存30天,成品库存15天。

二完成任务:确定工艺流程,画出工厂总平面布置图,画出带控制点的工艺流程图;设备布置图(设备平面布置图,设备立面布置图);土建条件图,设备一览表;主要设备选型及选型计算;设计说明书;投资核算和经济效益分析;物料流程图及物料平衡计算;非标准设备图:包括热风炉、原料贮斗、半成品贮斗、成品贮斗等。

参考的设计条件:说明:原料可以根据需要选用。

没有给出的设计条件由自己查资料确定。

1、产品规格按任务要求进行计算。

2、设计规模为5万吨/年。

3、年工作日300天。

4、每天操作日按20h。

化工工艺流程设计

化工工艺流程设计

化工工艺流程设计1. 原料准备:在这一步骤中,首先需要准备好所有需要用到的原料,包括主要原料、辅助原料、溶剂等。

确保原料的质量符合要求,并且按照需要的比例进行配制。

2. 反应处理:将准备好的原料按照一定的配方加入反应釜中进行反应处理。

在这个过程中可能需要控制温度、压力、反应时间等参数,以确保反应能够顺利进行并且产生预期的产物。

3. 分离提纯:在反应完成后,需要对产物进行分离提纯。

这可能包括一系列的分离步骤,比如萃取、结晶、蒸馏等,以去除杂质并获得高纯度的产物。

4. 产品制备:最后,根据需要对提纯后的产物进行后续处理,比如干燥、粉碎、压片等,以得到最终的产品。

在化工工艺流程设计中,需要考虑到原料的质量、反应条件的控制、产品的纯度和产量等因素,以确保整个流程能够高效、稳定地进行,并且得到符合要求的最终产品。

同时,也需要考虑到安全环保等方面的要求,以确保化工生产过程安全、环保。

化工工艺流程设计在实际应用中具有重要的意义,它直接影响到产品的质量、产量和生产成本。

因此,在进行化工工艺流程设计时,需要综合考虑原料特性、反应条件、分离提纯技术和产品制备工艺等方面的因素。

首先,在原料准备阶段,需要对原料进行严格的检验和评估,确保其质量符合生产要求。

对于液体原料,可以通过密度、粘度、PH值等指标进行检测;对于固体原料,则需要进行颗粒度、含杂率、水分含量等方面的检测。

此外,化学成分分析也是必不可少的,因为原料的组分和纯度直接影响到反应过程和产品质量。

在反应处理阶段,需要根据反应的特性选择合适的反应设备和工艺条件。

例如,在液相反应中,需要采用搅拌反应釜或反应槽;在气相反应中,则需要考虑气体输入输出、温度控制等因素。

此外,还需要考虑反应物的投料方式、反应温度、压力、反应时间等参数的控制,以确保反应能够高效进行并且产生高纯度的产物。

分离提纯是化工生产中非常关键的一环。

对于不同性质的产物,可能需要采用不同的分离技术,比如萃取、结晶、蒸馏、凝固等。

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化工与药学院化工工艺学课程设计Array设计题目:牛磺酸加成反应器的设计专业:化学工程与工艺学号:学生姓名:指导教师:郭孝天2011年12 月26日第一章设计任务综述1.1 设计题目:牛磺酸加成反应器的设计1.2、设计任务及操作条件1、设计任务:环氧乙烷处理能力(进料量): 6000 吨/年生产时间: 8000 小时/年2、操作条件控制反应温度70~75℃反应压力≤0.1MPa反应器出口pH值≥11.0反应停留时间0.5小时填料系数为0.85基准温度为25℃物料流量取单位时间(1h)的流量3、物料的物性参数物料分子量m olg密度3310mKg熔点C︒燃烧热molKJ纯度(工业一级)%环氧乙烷44.05 1.48 -112.2 1262.8 ≥98.0 亚硫酸氢钠104.06 0.87 150.0 ≈0 5.99≥羟乙基磺酸钠148.11 ——191 ——≥98.0 1.3、设计内容:1、物料衡算,确定反应器的体积类型,样式及其各种参数。

2、热量衡算,确定反应器是否需要传热以及传热的方式等。

3、反应器的辅助设计4、画出反应器的设计图第二章 综述牛磺酸(taurine),因最初来自牛的胆汁,故又得名牛胆酸、牛胆素,化学名称:2~氨基乙磺酸,呈白色结晶或粉末状,无毒、无臭,微酸味,溶于水,不溶于乙醇、乙醚或丙酮;熔点:328~329C (分解);分子式:372NS O H C ;结构式:3222SO CH CH N H ---,分子量:125.14,CAS:[107-35-_7]。

牛磺酸是一种结构简单的含硫氨基酸,它以游离形式大量存在于人和动物的几乎所有脏器中,其中以脑、心脏及肌肉中含量最高,是人和动物的重要营养物质,具有特殊的药理作用和生理功能,可消炎、镇痛、解热、抗惊厥、降血压、降血糖、维持正常机能、调节神经传导、调节脂类消化与吸收,并能参与内分泌活动,增强脏收缩能力,提高人体免疫力等。

牛磺酸可以体内合成,但婴幼儿时期因牛磺酸合成所需CSAD 活性较低,合成量不能满足需要,必须通过食物或药物来加以补充,为此美国、日本等发达国家早已规定在全部婴幼JD-%制品中添加牛磺酸,一些保健饮品中也要适量添加牛磺酸。

鉴于牛磺酸在医药和保健中的重要作用,单靠从生物体内提取牛磺酸已远远不能满足需求,所以上世纪50.年代国外便开始了人工合成牛磺酸的研究。

70年代中期,国外相继推出多种化学合成牛磺酸的方法。

合成法较之天然提取牛磺酸具有产量大,成本低等优点,为牛磺酸的广泛应用奠定了物质基础。

目前,美、日等发达国家牛磺酸的销量很大,已超过上万吨/年,其中90% 以上用作食品添加剂,饮料行业中的消费量也呈上升趋势,逐渐成为大众化产品。

而我国上世纪80年代初才开始研制并小批量生产,虽然1990年牛磺酸获准用于食品添加剂,但国内销量一直不大,主要用于出口。

随着牛磺酸应用范围的不断扩大及国内外需求量的增加,近年来国内对牛磺酸合成工艺路线研究较为活跃,在借鉴国外技术的基础上,经不断探索、改进,小试收率指标已接近世界先进水平,但工业化生产水平却始终徘徊在52—62%之间,有的企业生产水平甚至更低,导致成本高,效益低,严重制约了牛磺酸的生产和发展。

为此,相关企业和科研人员有必要对以往的合成工艺路线进行归纳,比较和分析,达到相互借鉴,进一步改进和完善牛磺酸合成工艺的目的。

国内外尝试过的合成方法达l0种之多,根据所用原料的不同可归纳为五条合成工艺路线,具体如下:(1)乙醇胺法:用乙醇胺为原料,通过与酸反应或脱水环合,再与亚硫酸盐经磺化反应制得牛磺酸。

(细分为:酯化法、卤化法、乙撑亚胺法)(2)二氯乙烷法:用二氯乙烷为原料,与无水亚硫酸钠磺化,制得2一氯乙磺酸钠,在加热加压条件下与氨反应得2—氨基乙磺酸钠,再经盐酸酸化得牛磺酸(3)环氧乙烷法:用环氧乙烷为原料,先与亚硫酸氢钠开环加成反应制得2一羟基乙磺酸钠,然后在加压加热条件下与氨反应,制得2一氨基乙磺酸钠,再用盐酸酸化得牛磺酸(4)乙烯基烷基酰胺法:用乙烯基烷基酰胺为原料,与亚硫酸氢钠进行磺化反应后,再经水解得牛磺酸。

(5)二烷基噻唑法:将2,2一二甲基噻唑烷用过氧化氢氧化制得牛磺酸。

环氧乙烷法具体的生产过程如下:(1)亚硫酸氢钠的制备 32NaHSO NaOH SO =+(2)羟乙基磺酸钠的制备 Na SO CH HOCH NaHSO O CH CH 322322=+(3)牛磺酸钠的制备 O H Na SO CH CH NH NH Na SO CH HOCH 232223322+=+(4)牛磺酸的制备 NaCl H SO CH CH NH HCl Na SO CH CH NH +=+32223222(5)牛磺酸的分离与提纯 该工艺的特点是技术含量高,生产成本低(比乙醇胺工艺低大约5000元/吨),污染小,对设备和控制水平要求高。

该工艺由于生产成本低,环境污染小,正在逐步取代传统的乙醇胺工艺,而成为牛磺酸的主流生产工艺。

第三章 物料衡算3.1物料衡算的意义依据质量守恒定律,对设备或生产过程作为研究系统,对进出口处进行定量计算,称之为物料衡算。

物料衡算可分为设计型及操作型计算。

操作性计算是对已建立的工厂、车间或单元操作及设备进行计算,可得到转化率、收率、原材料消耗定额等重要的生产指标,以便判断控制日常生产正常化及为改进生产提供优化方向。

另一方面可以计算出三废生成量,对实行三废治理提供可靠依据。

在对原有的车间进行扩大生产时,进行物料衡算,可判断生产能力平衡状况,找出薄弱环节加以研究改进。

而设计型计算是指对建立的一个新工厂、车间或单元操作及设备进行物料衡算,这是设计的第一步,也是整个设计的基础,在此基础上进行能量衡算,设备工艺计算,则可确定设备的选型、工艺尺寸、台数以及所需的水、电、汽、冷冻、真空及压缩空气等需要量。

本设计是设计型计算,以确定反应器选型和尺寸,但物料衡算的原则方法对于操作型同样行之有效。

3.2物料衡算的计算依据物料衡算为质量守恒定律的一种表现形式,即∑∑∑+=A o i G G G式中∑i G ——输入物料的总和;∑O G ——输出物料的总和;∑A G ——累积的物料量。

式∑∑∑+=A o i GG G 为总物料衡算式。

当过程没有化学反应时,它也适用于物料中任一组分的衡算;但有化学反应时,它适用于任一元素的衡算。

若过程中累积的物料量为零,则该式可简化为∑∑=o i G G 。

上式所描述的过程属于定态过程,一般连续不断的流水作业(即连续操作)为定态过程,其特点是在设备的各个不同位置,物料的流速、浓度、温度、压强等参数可各自不相同,但在同一位置上这些参数随不同时间不发生变化。

若过程中有物料累积,则属于非定态过程,一般间歇操作(即分批操作)属于非定态过程,在设备的同一位置上诸参数随时间而变。

式∑∑∑+=A o i G G G 或式∑∑=o i G G 中各股物料数量可用质量或物质量衡量。

对于液体及处于恒温、恒压下的理想气体还可用体积衡量。

常用质量分率表示溶液或固体混合物的浓度(即组成),对理想混合气体还可用体积分率(或摩尔分率)表示浓度。

3.3 设计计算过程本设计属于连续型操作,由操作要求可进行以下计算:C T o 75= MPa P 1.0=可知在此条件下,O CH CH 22为气相,3NaHSO 为固相。

如要反应顺利进行,则需3NaHSO 以溶液的形式存在,而3NaHSO 属于易溶性物质,故取其浓度98.0=B C 。

反应器中发生的反应为:Na SO CH HOCH NaHSO O CH CH 322322=+O CH CH 22年处理量为6000吨,生产时间为8000小时, 故其每小时处理量为:h kg hKg F A 750800010660=⨯= 纯度为98%,则h Kmol KmolKg h Kg h Kg F F A 37.1705.4431.76531.765%9800==== 由于该反应器固定,所以其体积恒定。

则其处理体积为:h m P RT F V 30078.502100)7515.273(314.837.17=+⨯⨯==其有效体积为:330'39.2515.078.502m h h m V V R =⨯==τ 故反应器的体积为:33'75.29585.039.251m m V V R R ===ϕ 则与O CH CH 22完全反应的3NaHSO 溶液的理论进料量为:h Kg h Kmol Kmol Kg F B 41.184498.037.1706.1040=⨯=则h Kg h Kg F F B B 68.1853995.041.1844995.00=== 环氧乙烷为气体进料:1=A x ,亚硫酸氢钠溶液:98.0=B x物料衡算:c C B B A A CB A x F x F x F F F F =+=+ ⇒ 982.099.2618==C C x h Kg F3.4 反应器的工艺确定设备的工艺设计包括定型设备(标准设备)和非定型设备(非标准设备)两大类。

定型设备通过选型计算确定规格、型号,非定型设备则需通过设计与计算,确定设备的结构及工艺尺寸。

本设计即为非定型设备。

反应釜是气液型物料混合最常用的反应器。

反应釜釜体是物料进行化学反应的空间,他的主要部分是容器,其筒体基本上是圆柱形, 封头常是椭圆形、锥形和平板。

根据工作温度,工作压力以及该设备之工艺条件,查相关资料可以看出它属于带搅拌器的低压反应釜类型,选择圆柱形简体和椭圆封头。

筒体部分的基本尺寸主要是内径i D 和高度H , 釜体的基本尺寸首先决定于工艺要求,对于带搅拌器的反应釜来说,设备的容积R V 为主要参数,根据化工原理知识,搅拌功率与搅拌器直径的五次方成正比,而搅拌器直径往往需随容器直径的增大而加大,因此在同样的容积下,反应釜的直径太大是不适宜的。

根据实践经验,搅拌式反应釜的高度H 与釜体直径i D 的比值i D H 一般较为固定,可通过下表查得(以下仅为所摘取的部分表格):表1.搅拌反应釜釜体的i D H 值 种类 釜内物料类型 i D H 一般搅拌式反应器 液—固或液—液相物料 1——1.3 气—液相物料 1——2根据本反应物料类型为气—液相物料,故而可取2=i D H本设计中,物料的通入流量Q h Kg F F B A ==+99.2618,而物料在反应器中停留的反应时间t 为0.5h ,则有以下式子成立:H D Q i ∙∙=∙⨯2)2(1tπηρ 由设计条件可知:33331048.11087.0mKg m Kg B A ⨯=⨯=ρρ B A ρρρ111+= 可得:331055.0m Kg ⨯=ρ2=i D H代入数据:H D i ∙∙=∙⨯⨯23)2(14.385.011055.05.099.2618 求得:反应釜釜体直径mm D i70.1680=,归整可取 1700 mm 釜体高度mm H40.3361=,归整可取 3400 mm第四章 能量衡算4.1 物料衡算的意义精细化工生产一般在规定的压力、温度和时间等工艺条件下进行。

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