年产量6500吨乙酸乙酯生产的的工艺设计

年产量6500吨

乙酸乙酯的生产工艺设计

专业：化学工程与工艺

姓名：*******

学号：**********

指导教师：某某

化学与材料学院

2014年5月

课程设计任务书

一、设计时间及地点

1、设计时间：2014年5月26日—— 6月6日

具体安排：

2014年5月26日上午教师组织学生分组，布置课程设计任务

2014年5月26日下午学生开始查阅资料，整理资料，理出设计思路

2014年5月27日开始学生在教师指导下开始进行课程设计计算

2014年6月3日开始学生在教师指导下编写设计说明书并绘制图纸

2014年6月6日上午分组进行答辩

2、设计地点：5#楼402教室

二、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。

三、设计题目和内容

设计题目：年产量6500T乙酸乙酯酯，乙酸的转化率为45%的反应器的设计。乙酸乙酯酯化反应的化学式为：

CH3COOH+C2H5OH=====CH3COOC2H5+H2O

A B R S

原料中反应组分的质量比为：A：B：S=1：2：1.35

反应液的密度为1020kg/m3，并假定在反应过程中不变。

每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1h，

每天计24h每年300d。

反应在100℃下等温操作，其反应速率方程如下

r R=k1(C A C B－C R C S/K)

100℃时，k1=4.76×10-4L/(mol·min)，平衡常数K=2.92。

反应器的填充系数f=0.8，为此反应设计一个反应器。

四、设计方法和步骤

1、设计方案简介

根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，初步确定工艺流程。对选定的工艺流程、主要设备的型式以及数值积分计算等进行简要的论述。

2、主要设备的工艺设计计算

①反应的物料衡算、热量衡算、动量衡算

②催化剂床层高度计算

③出口转化率计算

3、典型辅助设备的选型和计算:

包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定

4、制图：

①绘制带控制点的工艺流程图

②绘制主体设备图

③绘制温度、转化率、压力与床层高度L曲线

5、编写设计说明书

五、设计成果的编制

本课程的设计任务要求学生做设计说明书1份、图纸3张。各部分具体要求如下：

（一）设计说明书的内容与顺序：

1、封面（包括题目、学生班级、学生姓名、指导教师姓名等）

2、设计任务书

3、目录

4、正文

4.1 绪论：工艺生产技术方法及进展，反应动力学概述、设计任务的意义、设计结果简述

4.2 设计方案简介

4.3 物料流程图及说明

4.4 设计计算说明书（包括装置的工艺计算：物料衡算、热量衡算、动量衡算，反应器床层计算）

4.5 装置流程图（带控制点的工艺流程图和主体设备图）及其说明

4.6 设计结果概要

4.7 设计体会及今后的改进意见

5、参考文献

6、主要符号说明（必须注明意义和单位）

说明书必须书写工整、图文清晰。说明书中所有公式必须写明编号。

（二）设计图纸的要求：

1、流程图：

要求画“生产装置工艺流程图”一张，图纸大小为A2。

本图应表示出装置、单元设备、辅助设备和机器、管道、物料流向。

以线条和箭头表示物料流向，并以指引线表示物料的流量、温度和组成等。辅助物料的管线以较细的线条表示。

工艺物料管道用粗实线，辅助物料管道用中粗线，其他用细实线。横向管道标注在管道上方，竖向管道标注在管道右侧。辅助物料（如冷却水、加热蒸汽等）的管线以较细的线条表示。

图表和表格中的所有文字写成长仿宋体。

设备以细实线绘制，画出能够显示形状特征的主要轮廓。设备的高低和楼面高低的相对位置一般也按比例绘制。设备的位号、名称标注在相应设备图形的上方或下方，或以指引线引出设备编号，在专栏中注明每个设备的位号、名称等。

2、主体设备图：

本设计要求画主体设备详图一张，图纸大小为A1。表示其结构形式、尺寸（表示设备的尺寸，如圆筒形设备的直径等）、技术特性等。

设备图基本内容有：

视图：一般用主视图、剖面图或俯视图表示主要设备结构形状；

尺寸：图上应注明设备直径、高度以及表示设备总体大小和规格的尺寸；

技术特性表：列出设备操作压力、温度、物料名称、设备特性等；

标题栏：说明设备名称、图号、比例、设计单位、设计人、审校人等。

本设计标题栏规定如下所示：

图纸要求：投影正确、布置合理、线型规范、字迹工整。

（三）参考文献的格式：

期刊类：（序号）作者1，作者2，……作者n，文章名，期刊名（版本），

出版年，卷次（期次）。

图书类：（序号）作者1，作者2，……作者n，书名，版本，出版地：出版社，出版年。

六、评分标准及成绩评定

1.课程设计成绩评定应以学生出勤情况、工作态度、完成工作任务的情况、设计说明书和图纸以及答辩情况为依据。

2.课程设计的成绩采用五级计分制即优秀、良好、中等、及格、不及格。

3.评分标准：

优秀：能圆满地完成课题任务，设计说明书内容完整、计算正确、层次分明，说明书书写规范，图纸符合要求，独立工作能力强，工作态度认真；答辩时概念清楚，回答问题正确。

良好：能较好地完成课题任务；设计说明书完整、计算及论述基本正确；说明书写书规范，图纸符合要求，工作态度认真，答辩时概念较清楚，回答问题基本正确。

中等：完成课题任务，出勤好，设计说明书的内容基本完整、计算及论述无原则性错误；说明书的书写基本规范，图纸质量一般；工作表现较好；答辩时能回答所提出的主要问题，且基本正确。

及格：基本完成课题任务；设计说明书，质量一般，无大的原则性错误；说明书的书写不够规范，图纸不够完整；答辩时讲述不够清楚，对任务涉及的问题基本上能够回答，虽有错误，但不是重大原则错误。

不及格：没有完成课题任务或设计说明书（论文）中有重大原则性错误，答辩中逻辑混乱，概念不清。

七、参考文献

[1] 郭锴等编著.《化学反应工程》.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] 周大军、揭嘉主编.《化工工艺制图》.化学工业出版社，2005

[4] 陈国桓主编．《化工机械基础》．第二版. 化学工业出版社，2007

[5] 姚玉英主编．《化工原理》．修订版.天津科学技术出版社，2006

[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

[7] 李少芬主编，反应工程[M]，北京：化学工业出版社，2010.2