年产6000吨乙酸乙酯间歇反应釜设计_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：班级：姓名：学号指导教师：职称定稿日期：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。

年产量6500吨乙酸乙酯生产的的工艺设计

一、生产工艺选择
1、乙酸乙酯的合成工艺选择
乙酸乙酯是立体异构体，合成其馏分比较困难，且其合成代谢本身存在较多种反应路线，目前流行的乙酸乙酯合成方法有双氧水-甲醛-乙醇反应法、甲醛-乙醇反应法、丙酮-乙醇反应法等，但由于反应热敏感性强，收率受到温度控制的限制，所以工艺相对繁琐。

本工程中主要采用双氧水-甲醛-乙醇反应法合成乙酸乙酯，该法的工艺流程主要包括以下几个步骤：首先将乙醇作为底物，添加双氧水和甲醛作为氧化剂，在低温和低压的条件下，受催化剂的作用，将乙醇氧化成乙酸乙酯；然后，乙酸乙酯的馏分比由精密全自动混合馏分机进行控制，最终将乙酸乙酯冷却，蒸馏出达到指定标准的产品。

2、乙酸乙酯生产设备选择
（1）馏分混合机
馏分混合机是乙酸乙酯合成反应和馏分生产过程中使用的一种设备，它采用全自动控制，具有自动调节馏分比、自动排料、自动停止等功能，可满足在不同工况下乙醇液的可靠馏分，由于其反应热性较强，采用双壁式结构，内外壁之间空间小，可有效抵消外界温度的变化，从而确保反应的连续性，并且具有很高的馏分比控制精度。

本科毕业设计--年产6000t乙酸乙酯间歇反应釜设计

设计说明本选题为年产量为年产6×103T的间歇釜式反应器的设计。

通过物料衡算、热量衡算, 反应器体积为、换热量为。

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。

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; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计;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。

化工设计不同于平时的作业, 在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策, 根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算, 并要对自己的选择做出论证和核算, 经过反复的比较分析, 择优选定最理想的方案和合理的设计。

1、反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。

在教师指导下, 通过裸程设计, 培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识, 综合地分析和解决生产实际问题的能力。

因此, 当学生首次完成该课程设计后, 应达到一下几个目的:2、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式, 当缺乏必要的数据时, 尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。

3、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下, 综合分析设计任务要求, 确定化工工艺流程, 进行设备选型, 并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数, 同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。

4、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。

5、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。

年产4000t乙酸乙酯间歇反应釜设计课程设计1 精品

河南城建学院《反应工程》课程设计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。

化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。

反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。

在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。

因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。

2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。

3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。

4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。

化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。

除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。

摘要：本选题为年产量为年产4×103T 的间歇釜式反应器的设计。

通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为374.21m 、换热量为kJ/h 9.393384。

设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高3024mm，直径2800mm；夹套的特征尺寸为高2320mm，内径为3000mm。

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。

反应釜毕业设计-

反应釜设计的有关内容一、设计条件及设计内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.03m ；搅拌轴的转速为200/min r ,轴的功率为4kw;搅拌桨的形式为推进式；装置上设有5个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口。

反应釜设计的内容主要有：（1）釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计；（2）夹套的的强度、刚度计算和结构设计；（3）设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰；（4）人孔的选型及补强计算；（5）支座选型及验算；（6）视镜的选型；（7）焊缝的结构与尺寸设计；（8）电机、减速器的选型；（9）搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计；（10）选择联轴器；（11）设计机架结构及尺寸；（12）设计底盖结构及尺寸；（13）选择轴封形式；（14）绘总装配图及搅拌轴零件图等。

第一章反应釜釜体的设计1.1 釜体DN 、PN 的确定 1.1.1 釜体DN 的确定将釜体视为筒体，取L/D=1.1 由V=(π/4)L D i 2，L=1.1i D 则=Di 31.140.1π⨯⨯，m Di 0.1=，圆整mm Di 1000= 由[]1314页表16-1查得釜体的mm DN 1000= 1.1.2釜体PN 的确定由设计说明书知釜体的设计压力PN ＝0.2MPa 1.2 釜体筒体壁厚的设计 1.2.1设计参数的确定设计压力p1：p1＝0.2MPa ；液柱静压力 p1H=10^(-6)×1.0×10^3×10×1.1=0.011MPa 计算压力p1c ： p1c=p1+p1H=0.2+0.011=0.211MPa ；设计温度t1： <100℃ ；焊缝系数Φ： Φ＝0.85许用应力[]t σ：根据材料Q235-B 、设计温度<100℃，由参考文献知[]t σ＝113MPa ；钢板负偏差1C ：1C ＝0.6mm （GB6654-96）；腐蚀裕量2C ：2C ＝3.0mm 。

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××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。

乙酸乙酯釜式反应器设计

反应工程就是培养学生设计能力得重要实践教学环节。在教师指导下 , 通过裸程设计,培养学生独立地运用所学到得基本理论并结合生产实际得知识,综合地分析与解决生产实际问题得能力。因此,当学生首次完成该课程设计后,应达到一下几个目得: 1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式,当缺乏必要得
数据时,尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理得前提下,综合分析设计任务要
求 , 确定化工工艺流程 ,进行设备选型 ,并提出保证过程正常、安全可行所需得检测与计量参数,同时还要考虑改善劳动条件与环境保护得有效措施、 3、准确而迅速得进行过程计算及主要设备得工艺设计计算及选型。 4、用精炼得语言、简洁得文字、清晰地图表来表达自己得设计思想与计算结果。
CB０＝
=１０.09１mol/L
CＳ0＝
=1７、406 ｍol/Ｌ
将速率方程变成转化率得函数
‫ﻩﻩ‬
‫ﻩﻩﻩﻩ‬
ａ= =2。6１
b=-(1+ +
)= —５.1５
ｃ＝1—1/K=0、６５75
反应体积
Vr
＝
=５。6５8×10－3 ｍｏｌ/(Ｌｍｉn)3、
=0。3３9 ｋmol/(m3 ｈ)
Vr=
设计方案比较
０。39,反应器得填充系数 f=0。8,为此反应设计一个反应器。
2 工艺设计
2.1 原料得处理量
按间歇生产计算根据乙酸乙酯得产量可计算出每小时得乙酸用量为(物料损耗 5%) Ｑ=4690Ｘ103/(８８X60０0X0。3９X０。95)=23.９75ｋmol/ｈ

间歇式反应釜设计说明书 - 副本

反应工程课程设计反应釜设计任务书一、设计题目：5×103T/Y 乙酸乙酯反应釜设计1、用间歇反应器进行乙酸和乙醇的酯化反应，年生产量为5000吨，2、反应式为()()()()3253252CH COOH A C H OH B CH COOC H R H O S +=+3、原料中反应组分的质量比为：::1:2:1.35A B S =4、反应液的密度为31020/kg m ，并假设在反应过程中不变 5、每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1小时678二、摘要摘要：本选题为年产量为5×103T 的间歇釜式反应器的设计。

通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为319.77m 、换热量为62.8710KJ 。

设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高2973.3mm ，直径3000mm ，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桨式搅拌器，搅拌轴直径80mm ，搅拌轴长度3601mm 。

在此基础上绘制了设备条件图。

本设计为间歇釜式反应器的工业设计提供较为详尽的数据与图纸。

关键字：间歇釜式反应器; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计;Abstract: The batch reactor for five million T a year is to be designed. Through the material, heat balance reactor volume, heat transfer. Equipment design results show that the characteristic dimensions for high reactor is 2973.3 mm, diameter is 3000mm, height is 3180mm , the auxiliary equipment also is to be designed , heat is finished through the clip with the common cold tube inside. The mixer for disk paddle type mixer, stirring shaft diameter and length of stirring shaft is 3601mm , diameter is 80mm. Based on the condition of equipment drawing. This design for batch reactor industrial design provides a detailed data and drawings. Key words : batch reactor, Material, Heat balance, Thick wall design,目录第一章反应釜物料衡算 (1)1.1 反应釜反应时间、反应体积的确定 (1)第二章反应釜公称直径、公称压力的确定 (2)2.1 反应釜公称直径的确定 (2)2.2 反应釜PN的确定 (2)第三章反应釜体设计 (3)3.1 反应釜筒体壁厚的确定 (3)3.1.1 设计参数的确定 (3)3.2 筒体壁厚设计 (4)3.3 釜体封头设计 (4)3.3.1 封头的选型 (4)3.3.2 封头壁厚设计 (4)3.3 筒体长度H设计 (5)3.4 反应釜的压力校核 (6)3.4.1 釜体的水压试验 (6)3.4.2 液压试验的强度校核 (6)3.5 釜体的气压试验 (7)3.5.1 气压试验压力的确定 (7)第四章反应釜夹套的设计 (8)4.1 夹套公称直径、公称压力的确定 (8)4.1.1 夹套DN的确定 (8)4.1.2 夹套PN的确定 (8)4.2 夹套筒体的设计 (8)4.2.1 夹套筒体壁厚的设计 (8)4.2.2 夹套筒体长度H的确定 (8)4.3 夹套封头的设计 (9)4.3.1 封头的选型 (9)4.3.2 椭圆型封头结构尺寸的确定 (9)4.4 夹套的液压试验 (9)4.4.1 液压试验压力的确定 (9)4.4.2 液压试验的强度校核 (10)第五章外压壁厚的设计 (10)5.1 圆筒的临界压力计算 (10)5.2 外压封头壁厚设计 (11)第六章热量衡算 (11)6.1 热量衡算基本数据 (11)6.2 原料带入的热量Q1的计算 (12)6.3 反应热的计算 (13)6.4 夹套给热量的计算 (14)6.5 内冷管移热量的计算 (14)第七章反应釜附件的选型及尺寸设计 (15)7.1 釜体法兰连接结构的设计 (15)7.2 密封面形式的选型 (15)7.3 工艺接管的设计 (15)7.3.1 原料液进口管 (15)7.3.2 物料出口管 (16)7.3.3 催化剂进口设计 (16)7.3.4 温度计接口 (16)7.3.5 视镜 (17)第八章搅拌装置设计 (17)8.1 凸缘法兰选择 (17)8.2 临界转速的计算 (17)8.3 搅拌装置的选型与尺寸设计 (19)8.3.1 搅拌轴直径的初步计算 (19)8.3.2 搅拌轴临界转速校核计算 (20)8.4 搅拌轴的结构及尺寸设计 (20)8.4.1 搅拌轴长度的设计 (20)8.4.2 搅拌桨的尺寸设计 (21)第九章支座 (21)结论 (21)设计结果一览表 (22)参考文献 (23)第一章反应釜物料衡算1.1 反应釜反应时间、反应体积的确定原料处理量0Q ,根据乙酸乙酯的产量，每小时的一算用量为：500020.77/Kmol h=原料1BO SO AO AO c c b c c K ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭ 11c K =-得反应时间[1]212 1Af Af XAAO A Ab X adXtk c a bX cX++==++⎰10.23.908a=()10.217.591 5.153.908 3.908 2.92b⎛⎫=-++=-⎪⨯⎝⎭110.65752.92c=-=查到反应釜的2800DN mm=2.2 反应釜PN的确定[2]由lg s Bp A t C =-+得一下数据在100℃下，各物质的饱和蒸汽压为下列图表()()()()3253252CH COOH A C H OH B CH COOC H R H O S +=+3.1.1 设计参数的确定设计压力p ：()1.05~1.1W p P =，取1.1 1.10.350.385W p P Mpa ==⨯= 液体静压忽略不计计算压力c p :0.385c L p p p P Mpa=+==设计温度t ：110t =℃焊缝系数Φ：1φ=（双面对接焊，100%无损探伤）[3]许用应力[]t σ：根据材料001910Cr Ni ，设计温度为110℃，该材料的[]118tMpaσ=[4]钢板负偏差1C ：10.6C mm=腐蚀裕量2C ：22C mm=（双面腐蚀）3.2 筒体壁厚设计C n S 制造较难，中、低压小设备不宜采用；蝶形封头的深度可通过过渡半径加以调节，但由于蝶形封头母线曲率不连续，存在局部应力，故受力不如椭圆形封头；保准椭圆形封头制造比较简单，受力状况比蝶形封头好，故该反应釜采用椭圆形封头。

年产6万吨乙酸乙酯项目的设计

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第一章总说明....................................................... 4 1.1 项目概况 ........................................................ 4 1.2 建设意义....................................................... 4 1.3 风险分析....................................................... 5 1.4 生产特点....................................................... 6 1.5 乙酸乙酯市场分析 ............................................... 6 第二章厂址选择................................................... 10 2.1 厂址选择....................................................... 10 2.2 地理位置...................................................... 10 第三章生产工艺................................................... 13 3.1 工艺概述...................................................... 13 3.2 工艺方案选择及论证 ............................................ 14 3.3 乙醇生产工艺.................................................. 22

乙酸乙酯间歇反应釜课程设计

乙酸乙酯间歇反应釜工艺设计说明书目录前言 (3)摘要 (4)一.设计条件与任务 (5)二、工艺设计 (6)1、原料得处理量 (7)2、原料液起始浓度 (7)3、反应时间 (8)4、反应体积 (8)三、热量核算 (9)1、物料衡算 (9)2、能量衡算 (9)3、换热设计 (12)四、反应釜釜体设计 (13)1、反应器得直径与高度 (13)2、筒体得壁厚 (14)3、釜体封头厚度 (15)五、反应釜夹套得设计 (15)1、夹套DN、PN得确定 (15)2、夹套筒体得壁厚 (16)3、夹套筒体得高度 (16)4、夹套得封头厚度 (16)六、搅拌器得选型 (17)1、搅拌桨得尺寸及安装位置 (18)2、搅拌功率得计算 (18)3、搅拌轴得得初步计算 (19)结论 (19)主要符号一览表 (20)总结 (21)参考书目 (22)前言反应工程课程设计就是《化工设备机械基础》与《反应工程》课程教学中综合性与实践性较强得教学环节,就是理论联系实际得桥梁,就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。

化工设计不同于平时得作业,在设计中需要同学独立自主得解决所遇到得问题、自己做出决策,根据老师给定得设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程与设备得设计计算,并要对自己得选择做出论证与核算,经过反复得比较分析,择优选定最理想得方案与合理得设计。

反应工程就是培养学生设计能力得重要实践教学环节。

在教师指导下,通过裸程设计,培养学生独立地运用所学到得基本理论并结合生产实际得知识,综合地分析与解决生产实际问题得能力。

因此,当学生首次完成该课程设计后,应达到一下几个目得:1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式,当缺乏必要得数据时,尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。

2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理得前提下,综合分析设计任务要求,确定化工工艺流程,进行设备选型,并提出保证过程正常、安全可行所需得检测与计量参数,同时还要考虑改善劳动条件与环境保护得有效措施。

反应釜设计(毕业论文doc)

最新精品文档，知识共享！摘要本次设计的搅拌设备是PP聚合釜，聚合釜的结构采用夹套式。

内筒介质为PP、设计压力为1.5MPa；夹套内介质为导热油、设计压力为0.3MPa；主体材质为16MnR；搅拌速度为130r/min。

操作时夹套内的油冷却内筒的物料。

设计方法采用压力容器的常规设计方法，遵循《化工设备》要求，按照GB150-98《钢制压力容器》等技术法规执行，设计内容主要包括设计方案的选择；釜体（内筒和夹套）强度、结构的设计、校核和水压试验；搅拌装置设计与校核；传热装置设计、传动装置设计以及反应釜其他零部件设计等。

聚合釜作为反应容器的一种，其应用前景广泛，尤其是在石油与化工行业中更是得到了广泛的应用。

本次设计的聚合釜混合性能好、能耗低、结构简单、紧凑，占用空间及作业面积较小、操作维修方便、易于使物料形成轴向流型并在彼此之间相互分散，能增大不同物相间的接触面积，大大加快传热和传质过程，能保证石油化工行业连续不间断的生产要求。

关键词：反应釜；聚合釜；搅拌设备；传热装置；最新精品文档，知识共享！AbstractThe design involves the mixing equipment is naphthalene polymerization reactor, polymerization reactor structure with jacket. Naphthalene medium within the tube, the design pressure of 1.5MPa; folder comprising a medium for the oil, the design pressure is 0.3MPa; the main material for the 16MnR; stirring speed 130r/min. Operation, the oil cooling kit folder within the tube material. Pressure vessel design using conventional design methods, follow the "chemical device" requirement, according to GB150-98 "steel pressure vessel" and the implementation of technical regulations, design mainly includes design of the program of choice; kettle body (inner tube and jacket) strength, structural design, check and pressure test; agitator design and verification; heat transfer equipment design, transmission design, and reactor design of other components.Polymerization reactor as a reaction vessel, its wide usage, especially in the oil and chemical industry is widely applied. The design of the polymerization reactor well mixed performance, low energy consumption, simple structure, compact, space and operating smaller, easy maintenance, easy to form axial flow of materials and with each other dispersed in, can increase the The contact area between phases of different materials, greatly speeding up the process of heat and mass transfer, to ensure uninterrupted oil-chemical industry production requirements.Key words：Reactor; polymerization reactor; mixing equipment; heat transfer devices;最新精品文档，知识共享！目录第1章绪论 (3)第2章设计方案的选择及设计参数的确定 (7)2.1 搅拌反应釜类型的选择 (7)2.2 设计参数的确定 (8)2.2.1 设计压力的确定 (8)2.2.2 设计温度的确定 (9)2.2.3 釜体材料的选择 (9)第3章反应釜的结构设计 (11)3.1 釜体的选型及尺寸确定 (11)3.1.1 釜体材料及结构型式的选择 (11)3.1.2 釜体直径及高度计算 (11)3.1.3 釜体厚度计算 (13)3.2 封头的选型及尺寸确定 (15)3.2.1 封头材料及结构型式的选择 (15)3.2.2 封头的厚度计算 (16)第4章反应釜的传热装置 (19)4.1 传热装置的类型及选择 (19)4.2 传热装置的尺寸计算 (20)4.2.1 夹套直径及高度的选择 (20)4.2.2 夹套筒体厚度的计算 (20)4.2.3 夹套封头厚度的计算 (21)第5章反应釜的传动装置 (22)5.1 传动方式 (22)5.1.1 电机的选用 (22)5.1.2 减速机的选用 (23)5.2 传动方式的机座 (23)第6章反应釜的搅拌装置 (25)最新精品文档，知识共享！6.1 搅拌器的类型及选择 (25)6.2 搅拌功率的计算 (26)6.3 搅拌轴的校核 (27)6.3.1 搅拌轴材料的选择 (27)6.3.2 搅拌轴的强度校核 (27)6.3.3 搅拌轴的刚度校核 (28)第7章反应釜的密封与其他附件 (30)7.1 反应釜的密封装置 (30)7.2 设备的支座 (32)7.3 联轴器的选用 (32)7.4 法兰的选用及校核 (33)7.5 容器的开孔与补强 (36)7.5.1 开孔补强的设计与补强结构 (36)7.5.2 开孔补强的计算 (40)参考文献 (44)致谢 (46)最新精品文档，知识共享！第1章绪论在生产实践中，许多化工生产过程都需要反应设备，广泛应用于物料混合、溶解、传热、制备悬浮液、聚合反应和制备催化剂等生产过程。

反应工程课程设计说明书年产吨乙酸乙酯的反应器的设计

反应工程课程设计说明书--年产吨乙酸乙酯的反应器的设计目录一设计任务书3二概述6三工艺设计计算71．设计依据72 设计方案 73 设计计算731间歇反应釜的生产计算732连续反应釜的生产计算9 33热量的衡算 12四设备设计与选型171反应釜及夹套的设计计算172搅拌器的设计183夹套式反应釜附属装置的确定21五总结24六参考文献25化学工程与工艺专业《化学反应工程》课程设计任务书一设计项目年产2000学号×100吨乙酸乙酯的反应器的设计二设计条件生产规模5800 吨年生产时间连续生产8000小时年间隙生产6000小时年物料损耗按5计算乙酸的转化率60三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 kCA2A为乙酸建议采用配比为乙酸乙醇 15摩尔比反应物料密度为085㎏l反应速度常数k为1500kmolmin 四设计目的和要求通过课程设计要求更加熟悉工程设计基本内容掌握化学反应器设计的主要程序及方法锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力独立工作和创新能力概述此次课程设计是结合《化学反应工程》这门课程的内容及特点所进行的一次模拟设计它结合实际进行计算对我们理解理论知识有很大的帮助同时通过做课程设计我们不仅熟练了所给课题的设计计算而且通过分析课题查阅资料方案比较等一系列相关运作让我们对工艺设计有了初步的设计基础在设计过程中解决所遇难题对我们养成独立思考态度严整的工作作风有极大的帮助并为我们以后从事这个行业做好铺垫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酯化反应器设计的基本要求是满足传质和传热要求因此需要设计搅拌器另外反应器要有足够的机械强度抗腐蚀能力结构要合理便于制造安装和检修经济上要合理设备全寿命期的总投资要少夹套式反应釜具有以下特点1温度容易控制2浓度容易控制3传质和传热良好4设备使用寿命长产品乙酸乙酯简介无色澄清液体有强烈的醚似的气味清灵微带果香的酒香易扩散不持久分子量 8811沸点772℃微溶于水溶于醇醚等多数有机溶剂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工艺设计计算1 设计依据《乙酸乙酯生产设计任务书》2 设计方案对于乙酸乙酯的生产既可以采用间歇式生产也可以采用连续式生产本次设计将根据自己的生产规模计算对设计方案进行比较得出合理的工艺设计流程3 工艺计算及方案选择31 间歇釜进料com 流量的计算com1 乙酸乙酯的产量化学反应方程式乙酸乙酯的相对分子质量为88所以要求的生产流量为F酯com2 乙酸的流量乙酸采用工业二级品含量98乙酸与乙酸乙酯的物质的量比为11乙酸的转化率物料损失以5计则乙酸的进料量FA0com3 乙醇的流量乙醇与乙酸的摩尔配比为51则乙醇的进料量为F乙醇 5×1966 983kmolhcom4硫酸的流量总物料的质量流量如下计算W总 FAMAF乙M乙W硫酸因硫酸为总流量的1则W硫酸 com 5759即可算其物质的量流量F硫酸5759 98 059com5 总物料量流量F FA0F乙醇 F硫酸 1966 983059 11855 kmolh表1 物料进料量表名称乙酸乙醇浓硫酸流量kmolh 1966 983 059 com 反应体积及反应时间计算当乙醇过量时可视为对乙酸浓度为二级的反应其反应速率方程A为乙酸当反应温度为80℃催化剂为硫酸时反应速率常数k 1500 09m3 kmolh因为乙醇大大过量反应混合物密度视为恒定等于085kgL当乙酸转化率由间歇釜反应有根据经验取非生产时间则反应体积因装料系数为075故实际体积要求每釜体积小于5m3则间歇釜需3个每釜体积V 319 m3圆整取实际体积32 连续性进料的计算com 流量的计算com1 乙酸乙酯的产量化学反应方程式乙酸乙酯的相对分子质量为88所以要求的生产流量为F酯com2 乙酸的流量乙酸采用工业二级品含量98乙酸与乙酸丁酯的物质的量比为11乙酸的转化FA0com3 乙醇的流量乙醇与乙酸的摩尔配比为51则丁醇的进料量为com4硫酸的流量总物料的质量流量如下计算W总 FAMAF乙M乙W硫酸因硫酸为总流量的1则W硫酸 com 4321即可算其物质的量流量F硫酸 432198 044表2 物料进料量表当乙醇过量时可视为对乙酸浓度为二级的反应其反应速率方程A为乙酸当反应温度为80℃催化剂为硫酸时反应速率常数k 15因为乙醇大大过量反应混合物密度视为恒定等于085因硫酸少量忽略其影响对于连续式生产若采用两釜串联系统为定态流动且对恒容系统不变不变若采用两釜等温操作则代数解得所以装料系数为075故实际体积V com 299故采用一条的生产线生产即可即两釜串联反应器的体积V 5com 反应时间连续性反应时间com 设计方案的选择经上述计算可知间歇釜进料需要45m3反应釜3个而连续性进料需2个4m3反应釜根据间歇性和连续性反应特征比较间歇进料需2条生产线连续性需1条生产线虽然间歇生产的检测控制等装备就比连续性生产成本高所耗费的人力物力大于连续生产但该课题年产量少选择间歇生产比连续生产要优越许多故而本次设计将根据两釜串联的的间歇性生产线进行并以此设计其设备和工艺流程图附表3 物料物性参数[1]名称密度80oC 熔点oC 沸点oC 黏度mPas 百分含量乙酸1045 167 118 045 98 乙醇0810 -1141 783 052 98 乙酸乙酯0894 -836 772 025 98表4乙酸规格质量[1]GB1628-79一级二级外观≤铂钴30号透明液体无悬浮物KMnO4试验min ≥50 乙酸含量990 980 甲酸含量015 035 乙醛含量005 010 蒸发残渣002 003 重金属以Pb计00002 00005 铁含量 00002 000054工艺流程图热量核算31工艺流程反应釜的简单工艺流程图32物料衡算物质进料出料乙酸196 784 乙醇983 8414 乙酸乙酯 0 118 水 0 118 根据乙酸的每小时进料量为在根据它的转化率和反应物的初始质量比算出各种物质的进料和出料量具体结果如下表33能量衡算com算总式式中进入反应器的能量化学反应热供给或移走的热量有外界向系统供热为正有系统向外界移去热量为负离开反应器物料的热量com各种物质在不同条件下的值对于气象物质它的气相热容与温度的函数由下面这个公式计算[2]各种液相物质的热容参数如下表[3]液相物质的热容参数物质 A B×102 C×104 D×106 乙醇59342 36358 -1216418030 乙酸-18944 10971 -28921 29275 乙酸乙酯47479 81081 -26421 36081 水92053 -15208 21058 032259 由于乙醇和乙酸乙酯的沸点为785℃和772℃所以乙醇的值同理乙酸乙酯的值3 水的值乙酸的值com象物质的参数如下表气相物质的热容参数[4]物质乙醇4396 0628 5546 -7024-2685 乙酸乙酯10228 -14948 13033 -15736 5999 乙醇的值乙酸乙酯的值com物质在80℃下的焓值1 每摩尔水的焓值同理每摩尔的乙醇的焓值每摩尔乙酸的焓值每摩尔乙酸乙酯的焓值com衡算1的计算470493292的计算-123632143的计算37795777653346384392060426846160425293630084因为即47049329 -12363214 5293630084求得 7123293240故应是外界向系统供热设备设计与选型1．反应釜体及夹套的设计计算11 筒体和封头的几何参数的确定com 筒体和封头的型式选择圆筒体椭圆形封头com 筒体和封头的直径反应物料为液夜相类型由表HDi 10＾14 考虑容器不是很大故可取HDi 10 由式Di反应釜内径的估算值应圆整到公称直径DN系列故可取1600 mm 封头取相同内径其直边高度ho由附表12[3] 初选ho 40 mmcom 确定筒体高度H当 Dg 1600 mm ho 25 mm 时由附表12[3]可查得椭圆形封头的容积为 V封 0617 m查得筒体1米高的容积V1米 201 m3≈145m取 H 1450 mm 则 HDi 14501600≈10 选取椭圆封头其公称直径为1600mm曲面高度为400mm直边高度为25mm容积为0587 m3 com 夹套直径高度的确定根据筒体的内径标准经计算查取选取DN 1800的夹套夹套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径夹套高度H2≥式中η为装料系数η 075 代入上式取H2 1100 mm12釜体及夹套厚度的计算com料根据设备的工作条件可选择Q235A作为釜体及夹套材料由附表6[2]查得所选材料许用应力为[σ]100 113 MPa13 设备的壁厚计算com 釜体筒体壁厚计算com 内压设计计算根据工作条件可选取P 02MPa为设计内压根据式10-12[2]筒体的设计厚度≈38mm式中δd 圆筒设计厚度mmDi 圆筒内径 mmP 内压设计压力MPaΦ焊接接头系数考虑到夹套的焊接取08表10-9[2]C2 腐蚀裕量取 2 mm[σ]t材料许用应力[σ]100 113 MPa考虑到钢板负偏差初选C1 06 mm 表10-10[1]所以内压计算筒体壁厚38 06 44mmcom 外压设计计算按承受025MPa 的外压设计设筒体的设计壁厚δ 7 mm 并决定LDo Doδ之值Do筒体外径Do Di 2δd 1600 2×7 1614 mmL 筒体计算长度L H2 h 1400×400 1533 mm h为封头的曲面高度则LDo ≈ 095Doδ≈ 23010-15[2]查得A 000045由图10-17[2]差得 B 65 MPa 则许用外压为[P] 028 MPa＞025 MPaδ 7 mm 满足025 MPa 外压稳定要求考虑壁厚附加量 C C1 C2 062 26 mm 后筒体壁厚δn δ C 7 26 96 mm 圆整到标准钢板规格δn 取 10 mm综合外压与内压的设计计算釜体的筒体壁厚为10mm经计算校核满足设备安全要求com 釜体封头壁厚计算按内压计算S封P 02MPaDi 1600mmΦ 08[σ]t 113MpaC 062 26mm代入得 S封 44mm因为釜体的筒体S筒釜 10mmS封头 10mm[P]＞PT S封筒 10 mm10-12[] 筒体的设计厚度δd C2 2 ≈ 45 mm考虑到钢板负偏差初选C1 06 mm故夹套筒体的厚度为4506 51mm圆整到标准系列取6 mm经校核设备稳定安全com 夹套封头壁厚设计与选择S封夹S封夹 26 ≈ 51 mmS封夹 6mm12[2]可查取到夹套封头尺寸公称直径1800mm曲面高度400mm直边高度25mmcom 反应釜设计参数表4 夹套反应釜的相关参数项目釜体夹套公称直径DNmm 1600 1800 公称压力PNMPa 02 025 高度mm 1680 1200 筒体壁厚mm 10 6 封头壁厚mm 10 62搅拌器设计21 搅拌器的形式选择根据工作条件由于物料的黏度不大考虑到物料的流动搅拌目的及转速要求选择搅拌器的形式为双叶螺旋桨式桨叶直径为800 mmcom 搅拌器转速n根据相关的工艺经验数据选择n 100 rpmcom 传动功率P搅拌的雷诺数Re则KT可查取表3-9[1]com 电机功率本设计中考虑传动效率为90则P电 P09 1309 144KWBLD15-2-29Q型减速器其出轴转速为100rpm适用com 电动机的选择选用电动机的型号为JO2-22-122搅拌轴直径的设计计算com 搅拌轴材料选用Q235-A选取其[τ] 16MPa [τ]为轴材料的许用切应力单位MPa对于Q235-A取12～20MPa圆整取d 40 mmcom 搅拌轴刚度计算式中[θ]为轴的许用扭转角°m 对于一般的传动可取05～10 °m 07经计算比较轴径为40mm 满足强度刚度要求故选择搅拌轴径为40 mm3夹套式反应釜附属装置的确定支座的选定以下参考书[3]com釜需外加保温故选B型悬挂式支座com 反应釜总重 Q Q1 Q2 Q3 Q4式中Q1筒体与夹套筒体总重Q2封头与夹套封头总重Q3料液重按水压试验时充满水计Q4附件重人孔重900N其它接管和保温层按1000N计故Q Q1 Q2 Q3 Q4 12357 4690 53057 1900 72004N按两个支座承载计每个支座承载36002N由表11-6[2] 选支座B4 JBT 4735-9232 人孔C选用长圆型回转盖快开人孔人孔PN06400×300 JB 579-79-133 接管及其法兰选择com 水蒸气进口管φ108×4L 200mm10号钢法兰PN06 DN100 HG 20592-97com 冷却水出口管φ57×35L 150 mm无缝钢管法兰PN06 DN50 HG 20592-97com 进料管com 1乙酸进料管管径根据管子规格圆整选用的无缝钢管L 150mm法兰PN025 DN25 HG 20592-97com2乙醇醇进料管管径根据管子规格圆整选用的无缝钢管L 200mm 法兰PN025 DN50 HG 20592-97com3 浓硫酸进料管管径根据管子规格圆整选用的无缝钢管L 100mm法兰PN025 DN10 HG 20592-97com 出料管出料总质量流量因密度则体积流量为由表1-1[4]得因进料黏度低选取管道中流速则管径根据规格选取φ57×35的无缝钢管法兰PN06 DN50 HG 20592-97com 温度计接管φ45×25L 100mm无缝钢管法兰PN025 DN40 HG 20592-97com 不凝气体排出管φ32×35L 100 mm无缝钢管法兰PN06 DN25 HG 20592-97com 压料管φ57×35L 200 mm无缝钢管法兰PN025 DN50 HG 20592-97com 压料管套管φ108×4L 200 mm10号钢法兰PN025 DN100 HG 20592-97总结经过接近两周的努力课程设计终于完成了在此我首先要感谢给予我很多帮助的指导教师作为一名化工系大三的学生我觉得能做这样的课程设计是十分有意义的在已度过的三年大学生活里我们大多数接触的是专业基础课我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面如何去面对现实中的各种化工工艺的设计如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台在做本次课程设计的过程中我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书为了让自己的设计更加完善更加符合工程标准一次次翻阅化工原理设计书是十分必要的同时也是必不可少的我们做的是课程设计而不是艺术家的设计艺术家可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔我们是工程师一切都要有据可依有理可寻不切实际的构想永远只能是构想永远无法升级为设计在这个过程中我学到了很多知识CAD作图查阅文献资料word排版等这对我们的以后的发展更为有益比如为即将面临的毕业论文考研或毕业后的工作打下坚实的基础对于那些在设计过程中帮助过我的所有老师和同学我再一次的表示深深的感谢参考文献[1]陈国桓主编．《化工机械基础》．第二版化学工业出版社2007[2]陈甘棠主编．《化学反应工程》．第三版．化学工业出版社2009[3]柴诚敬主编．《化工原理》．修订版高等教育出版社2005[4]《实用化学手册》．科学出版社[5]周大军揭嘉主编《化工工艺制图》化学工业出版社2005[6]印永嘉等主编．《物理化学简明教程》第四版．高等教育出版社2007。

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：班级：姓名：学号指导教师：职称定稿日期：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。

年产万吨乙酸乙酯毕业设计说明书

年产万吨乙酸乙酯毕业设计说明书集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]1绪论乙酸乙酯概述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：C 2H8O4。

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%(质量分数)。

与乙醇形成的共沸混合物的沸点为71.8℃。

还与%的水和%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。

表乙酸乙酯的物化参数[2]熔点(℃)临界温度(℃)折光率（20℃)临界压力(MPa)沸点(℃)辛醇/水分配系数的对数值对密度(水=1)闪点(℃)相对蒸气密度(空气=1)引燃温度(℃)426饱和蒸气压(kPa)(27℃)爆炸上限%(V/V)燃烧热(kJ/mol)爆炸下限%(V/V)室温下的分子偶极距×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。

国外乙酸乙酯的消费结构与我国有所不同，美国和欧洲国家乙酸乙酯最大的应用领域是涂料，其中美国涂料方面的消费量约占总消费量的60%,欧洲在涂料行业的消费量约占总消费量的50%。