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潍坊学院2015级化工工程与工艺专业毕业论文题 目：年产 8 万吨邻苯二甲酸二辛酯生产车间初步工艺设计学 院： 潍坊学院年级专 业： 2015级化工工程与工艺层 次： 专升本学 号： 2015190026姓 名： 郭焕芳化学工程与工艺专业毕业论文 摘要 邻苯二甲酸二辛酯,简称DOP。分 子 式CHO是重要的通用型增24384塑剂是目前国内外用量最大的增塑剂之一广泛用于橡胶、塑料和医药工业用途广泛在国民经济中占有十分重要的地位。经过分析比较各种生产原料、合成工艺后本设计工艺流程是采用串联多釜反应器连续酯化技术催化剂是采用氧化铝与辛酸亚锡以1：1比例复配催化剂年产8万吨邻苯二甲酸二辛酯以满足国内需求。 本设计遵循“技术成熟、工艺先进、设备配置科学、环保安全、经济效益”等原则。在比较国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上。选用是从苯酐和异辛醇出发经过酯化反应、脱醇、精制得到产品的工艺路线生产邻苯二甲酸二辛酯。设计的重点是生产工艺设计论证、工艺计算及设备设计选型，附有带控制点的工艺流程图主要生产设备结构尺寸图生产车间的设备配置图。最后部分考虑环境保护和劳动安全以达到减少“三废”排放加强“三废”治理确保安全生产消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。 关键词DOP 异辛醇 苯酐 工艺设计 工艺计算 设备选型CHAbstract Dioctyl phthalate ,referred to as DOP, Molecular Formula: O .It is important to general-purpose plasticizer and has 24384become the largest amount used of plasticizerthe at home and abroad, now it is widely used in rubber, plastics and pharmaceutical 化学工程与工艺专业毕业论文 industry, plays an important role in the national economy. After analysis and comparison of various raw materials, synthesis, the design process is the use of multi-tank reactors in series continuous esterification technology, the catalyst is alumina with a 1:1 ratio of Sn catalyst compound annual output of 100,000 tons Dioctyl phthalate, to meet domestic demand.The design follows the mature technology, advanced technology, equipment configuration scientific, environmental safety, economic efficiency, the principle of reciprocity. After comparing domestic and foreign advanced production methods, process and equipment configuration , the choices are starting from phthalic anhydride and iso-octanol after esterification, de alcohol, refined by product line production process octyl phthalate. Design for production process design argument, the design of facilities and process selection, with a flow chart with control points, the main production equipment and size chart, workshop equipment configuration diagram. The last part is about environmental protection and labor safety, in order to achieve reduction of the three wastes emissions, strengthen the three wastes treatment, to ensure safe production purposes.Key word: DOP Ethylhexanol Phthalic Process Design Process Calculation Equipment Selection 化学工程与工艺专业毕业论文 目录 一总论 . 7 1概述 . 7 1.1 增塑剂 DOP 的性质 . 7 1.2 产品用途 . 7 1.3DOP 在国民经济中的重要性 . 7 1.4 DOP 的市场需求 . 8 2设计的目的和意义 . 8 3设计依据和原则 . 8 3.1 设计依据 . 8 3.2 设计原则 . 8 4设计范围 . 9 5DOP 生产能力及产品质量标准 . 9 5.1 生产能力 . 9 5.2 产品质量标准 . 9 二生产工艺流程设计与论证 10 1生产工艺选择与论证10 2工艺参数的确定 11 2.1 酯化工序 .11 2.2 中和、洗涤工序 .11 2.3 脱醇工序 .12 2.4 干燥、过滤工序 .12 3产工艺流程图及其说明 13 3.1 DOP 生产工艺流程图 133.2 生产工艺流程说明13 三工艺计算14 1.物料衡算14 化学工程与工艺专业毕业论文 1.1 设计生产能力 14 1.2 二级酯化段釜 1 物料计算 151.3 酯化工段物料衡结果 16 2热量衡算 17 四主要设备设计与选型18 1反应釜的设计与选型19 1.1 反应釜体积确定 19 1.2 反应釜高度与底面直径 20 1.3 反应釜温度与压力 20 1.4 反应釜壁厚度计算 21 1.5 搅拌器的设计及选型 22 1.5.1 搅拌器型式适用条件表 23 1.5.2 搅拌器的选用及尺寸 23 1.5.3 搅拌功率的计算 23 1.6 夹套传热面积的计算与核算 23 1.6.1 被搅拌液体侧的对流传热系数 23 1.6.2 夹套冷却水对流传热系数 24 1.6.3 夹套传热面积25 1.7 反应釜的主要技术特性汇总 26 2冷凝器的设计与选型 27 2.1 选择换热器的类型 28 2.2 流动空间及流速的确定 28 2.3 传热面积的确定 28 2.4 冷凝器工艺尺寸的计算 29 2.4.1 管子数 n 的确定 29 2.4.2 管子的排列方式管间距的确定 30化学工程与工艺专业毕业论文 2.4.3 壳体直径的确定 30 2.4.4 折流板 30 2.4.5 接管 30 2.5.壳体厚度 31 2.6 换热器封头的确定 31 2.7 容器法兰的选择 31 2.8 开孔补强 31 2.9 支座 31 2.10 冷凝器设计汇总 31 五环境保护与劳动安全 . 32 1DOP 三废处理. 32 2.DOP 安全生产. 33 六设计结果评析与总结. 34 致谢. 35 参考文献 . .35 化学工程与工艺专业毕业论文 1概述 1.1 增塑剂 DOP 的性质 一总论 DOP 化学名为邻苯二甲酸二辛酯是一个带有支链的侧链醇酯无色油状液体有特殊气味。比重 0.9861(20/20 ),熔点-55 沸点 370 常压不溶于水溶于乙醇、乙醚、矿物油等大多数有机溶剂。与二丁酯DBP相比DOP 的挥发度只有DBP 的 1/20与水的互溶性低并有良好的电性能但也有其不足点其在热稳定性、耐迁移性、耐寒性和卫生性方面稍差。 1.2 产品用途 邻苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑剂主要用于聚氯乙烯树脂的加工还可用于化纤树脂、醋酸树脂、ABS 树脂及橡胶等高聚物的加工也可用于造漆、染料、分散剂等。 通用级 DOP广泛用于塑料、橡胶、油漆及乳化剂等工业中。用其增塑的 PVC 可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。 电气级 DOP具有通用级 DOP 的全部性能外还具有很好的电绝缘性能主要用于生产电线。 品级 DOP主要用于生产食品包装材料。 医用级 DOP主要用于生产医疗卫生制品如一次性医疗器具及医用包装材料等。 主要用途DOP 是通用型增塑剂主要用于聚氯乙烯脂的加工、还可用于化地树脂、醋酸树脂、ABS 树脂及橡胶等高聚物的加工也可用于造漆、染料、分散剂等、DOP 增塑的 PVC 可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。本品是一种多种树脂都有很强溶解力的增塑剂,能与多种纤维素树脂、橡胶、乙烯基树脂相溶有良好的成膜性、粘着性和防水性。常与邻苯二甲酸二乙酯配合用于醋酸纤维素的薄膜、清漆、透明纸和模塑粉等制作中。少量用于硝基纤维素的制作中。亦可用作丁腈胶的增塑剂。本品还可用作驱蚊油原油、聚氟乙烯涂料、过氧化甲乙酮以及香料人造麝香的溶剂。可以作为酯交换法生产邻苯二甲酸二环己酯和邻苯二甲酸高碳醇酯以及其他有机合成的原料。 1.3 DOP 在国民经济中的重要性 邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是目前使用最广泛的增塑剂约占我国增塑剂总量45%化学工程与工艺专业毕业论文 是重要的通用型增塑剂任何增塑剂都是以它为基准来加以比较的技术经济上占有绝对优势。据有关资料报道近年来国外增塑剂生产能力超过了6400kta国内增塑剂需求增长率为8左右产品具有质量高、品种多、环境污染少的特点。在石油化学工业、医药工业、轻纺工业、生物化工以及能源、交通运输行业均有广泛用途在国民经济中占有十分重要的地位。 1.4 DOP 的市场需求 随着我国国民经济快速增长增塑剂作为基础化工合成材料助剂的市场需求量将大幅提高。在用量大的新领域国内市场需求将强劲增长。但由于邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)在某些应用领域的性能超过了 DOP预计未来几年内全球 DOP 市场将面临DINP 的挑战。在市场上DOP 一直占有价格优势而未来时间估计 DOP 的低价优势会有所削弱。 2设计的目的和意义 通过本课程设计力求达到以下目的和意义 1在学习掌握所学的化学工艺学、化工机械设备基础、化工原理等课程的基本理论和基础知识的基础上通过这次课程设计培养我们综合运用这些知识分析和解决实际问题的能力以及协作攻关的能力训练我们使用文献资料和进行技术设计、运算的能力提高文字和语言表达能力为以后的学习和毕业论文设计打下基础。 2通过完成设计可以知道 DOP 的用途基本掌握苯酐和异辛醇制 DOP 的生产工艺了解国内外 DOP 工业的发展现状以及 DOP 工业的发展趋势。 3项目设计依据和原则 3.1 设计依据 本化工课程设计以设计任务书为基础综合文献检索、资料收集综合分析以最新科研成果和实际经验为依据搏众家之长选择合适设计方案。 3.2 设计原则 本课题遵循的设计原则和指导思想如下 1按技术先进、成熟可靠、经济合理的原则对技术方案进行论证以确定最佳方案 2尽可能采用节能工艺和高效设备充分发挥规模效应降低能耗、物耗和生产成本提高项目的经济效益和社会效益 化学工程与工艺专业毕业论文 3考虑“三废” 治理和综合利用副产物充分重视环保防污、科学生产、生产安全和提高社会效益为原则主体。 4设计范围 本设计范围包括 1工艺生产方法确定、生产流程设计与论证 2工艺计算包括物料衡算热量衡算 3酯化合成工艺主要生产设备设计与选型 4安全生产与环保治理措施 5设计绘图 设计重点生产工艺设计与论证工艺计算设备设计与选型设计绘图。 5DOP 生产能力及质量标准 5.1 生产能力 该项目年产 8 万吨 DOP年开工日为 330 天全天候日产 DOP 242.42 吨。 5.2 产品质量标准 本产品质量规格为一级品执行产品质量国标GBl14068标准见表1 所示。 表1 DOP 质量指标 项 目指 标优 级 品 一 级 品 合 格 品外 观透 明 液 体 无 悬 浮 物酯 含 量 %9 9.0 99.5 0 99 .50密 度 20 g/ cm30.9 81 0.98 6酸 度 以 对 苯 二 甲 酯 计 % 0.0 150.0 20闪 点 21 0205色 度 铂 -钴 号 50100200加 热 减 量 % 0.10.20.2 5体 积 电 阻 率 101 1 ?. m210. 5二、 生产工艺流程设计 1生产工艺选择与论证 生产过程操作分为间歇式和连续操作。间歇式生产的优点是设备简单改变生产品化学工程与工艺专业毕业论文 种容量缺点是原料消耗定额高能量消耗大劳动生产效率低产品质量不稳定。间歇式生产方式适用于多品种、小批量的生产。而连续法生产能力大适合于大吨位的 DOP 的生产。由于本设计产品生产量较大故采用连续法生产。 酯化反应设备分塔式反应器和串联多釜反应器两类。前者结构复杂但紧凑投资较低操作控制要求高动力消耗少。而反应釜流动形式接近返混釜内各部分组成和温度完全一致多釜串连后可使停留时间分布特性向平推流转化。并且 DOP等主增塑剂的需要量很大且全连续化生产的产品质量稳定原料及能量消耗低劳动生产率高比较经济。因此本设计采用串联多釜反应器全连续化生产工艺。 催化剂分为酸性催化剂和非酸性催化剂由于采用非酸性催化剂可以免去中和和水洗两道工序且通过过滤即可除去跟酸性催化剂相比优越性在于能生产出高质量的增塑剂产品和减少污染。因此本设计采用的是非酸性催化剂。 非酸性催化剂又分为单催化剂和复配型催化剂由于单催化剂催化反应时间长不适合做酯化反应催化剂相反复配型催化剂催化反应时间短转化率高酸值降低幅度大比较适合做酯化反应催化剂。氧化铝与辛酸亚锡以 11 比例复配非酸性催化剂合成 DOP 效果最佳力求达到流程简单设备少热能利用合理产品质量高。 根据国内在引进装置上成功使用国产催化剂的经验选用国产催化剂既满足了工艺和产品质量的要求又节约了外汇可以收到良好的经济效果。连续非酸性催化酯化工艺是上世纪80年代初开始成功应用于工业化生产的先进技术其典型的工艺流程有两种1、酯化脱醇一中和水洗一汽提干燥一过滤2、酯化一中和水洗一脱醇-汽提-干燥一过滤。 二者比较第种技术用采用氧化铝与辛酸亚锡11比例复配催化剂酯化反应具有反应时间短、酯收率高、产品质量好(酸值低、色度低、热稳定性好、体积电阻率大) 、处理条件简单等优点。并且公用工程消耗低热能利用合理可以生产多牌号的DOP产品结合国内条件和生产操作经验故拟采用类典型工艺流程设计国产化新的工艺流程。 综上分析本设计选用酯化脱醇一中和水洗一汽提干燥一过滤工艺流程采用串联多釜反应器连续酯化技术催化剂采用氧化铝与辛酸亚锡以11比例复配型催化剂。 2工艺参数的确定 化学工程与工艺专业毕业论文 2.1 酯化工序 苯酐和辛醇按比例在5个串联阶梯形的酯化釜中在氧化铝与辛酸亚锡以11比例复配催化剂作用下酯化反应生成粗酯主要工艺参数确定如下 (1)进料温度及5釜的反应温度见表2。 (2)投料比PA2一EH=1230 (wt) (3)催化剂量003 (wt) (4)酯化压力常压(带氮封) 表2 进料温度及与釜反应温度 PA2一EH催化剂釜1釜2釜3釜4釜517017520190200210220230(5)停留时间约7h酯化釜体积27.4m3 (6)酯化釜搅拌器转速74rmin (7)总转化率约 995 2.2 脱醇工序 由于酯化反应是在过量醇的条件下进行的必须将粗酯中的醇脱除回收重复利用。本设计采用真空降膜脱醇工艺热能利用合理脱醇效率高可脱醇至1左右。脱醇工艺参数确定如下 (1)进料粗酯温度230 (2)进料粗酯含醇量1617 (3)降膜脱醇真空度30mbar (4)加热蒸汽压力20ba 2.3 中和、水洗工序 由于在酯化过程中会生成一些酸性杂质如单酸酯等本设计采用加入Na0H水溶液进行中和生成可溶于水的钠盐与酯分离。中和水洗工艺参数确定如下 (1)Na0H水溶液浓度03(wt) (2)水洗温度95 (3)粗酯碱=61(vo1) (4)中和搅拌转速180rmin (5)水洗搅拌转速50rmin 化学工程与工艺专业毕业论文 0(6)NaOH单耗04kgtDOP (7)中和水洗后酸值001002KOH mgDOP 2.4 汽提工序 汽提是通过直接蒸汽减压蒸馏除去粗酯中的醇和有气味的低沸物本设计采用过热蒸汽直接减压汽提工艺。汽提干燥工艺参数确定如下 (1)粗酯人塔温度140160 C (2)汽提塔顶部真空度40mbar (3)干燥塔顶部真空度99mbar (4)粗酯量汽提蒸汽量101(wt) (5)干燥塔出口酯中含水量001 005 (wt) 2.5 过滤工序 在粗酯中加入吸附剂和助滤剂脱除粗酯中含色素的有机物和吸附脱除残存的催化剂和其它机械杂质以保证DOP产品外观的透明度和纯度。本设计采用二级过滤工艺粗滤采用时间程控的芬达过滤器精滤采用多层滤纸。过滤工序工艺参数确定如下 (1)粗酯温度90 (2)芬达过滤器粗滤周期48h (3)精滤后DOP色值1015(HAzEN) 3. 生产工艺流程图及其说明 3.1DOP 生产工艺流程简图见图 1 苯酐、异辛醇 催化剂、N2 NaOH 无离子水 助滤剂 一级酯化 二级酯化 中和水洗 汽提脱醇 干燥 过滤 废水 滤液 产品 图 1 DOP 工艺流程方块图 化学工程与工艺专业毕业论文 3.2 生产工艺流程说明参考 CAD 图纸工艺流程图 熔融苯酐和辛醇以一定的摩尔比(1:2.21:2.5)在 130-150 先制成单酯,再经预热后进入四个串联的阶梯式酯化釜的第一级.非酸化催化剂也在此加入.第二级酯化釜温度控制不低于 180,最后一级酯化温度为 220230,酯化部分用 3.9MPa 的蒸汽加热.邻苯二甲酸单酯的转化率为 99.5%99.9%。为了防止反应混合物在高温下长期停留而着色并强化酯化过程在各级酯化釜的底部都通入高纯度的氮气氧含量10mg/kg 中和水洗是在一个带搅拌的容器中同时进行的。碱的用量为反应混合物酸值的 35 倍。使用 20%的 NaOH 水溶液当加入无离子水后碱液浓度仅为 0.3%左右。因此无需在进行一次单独的水洗。非酸性催化剂也在中和、水洗工序被洗去。 然后物料经脱醇1.322.67 kPa,5080、干燥1.32 kPa,5080后送至过滤工序。过滤工序不用一般的活性炭而用特殊的吸附剂和助滤剂。吸附剂成分为 SiO2、AL2O3、Fe2O3 、MgO 等助滤剂硅藻土成分为 SiO2、AL2O3、Fe2O3 、CaO、MgO 等。该工序的主要目的是通过吸附剂和助滤剂的吸附脱色作用保证产品 DOP的色泽和体积电阻率两项指标同时除去 DOP 中残存的微量催化剂和其他机械杂质。最后得到高质量的 DOP。DOP 的收率以苯酐或以辛醇为 99.3%。 回收的辛醇一部分直接循环到酯化部分使用另一部分需进行分馏和催化加氢处理。生产废水COD 值 7001500mHg/L用活性污泥进行生化处理后再排放。 本工艺流程特点原料简单工艺流程短物料循环使用生产效率高。 三、工艺计算 1、物料衡算 1.1 DOP 设计生产能力DOP 年生产能力为年生产 30000 吨/年设工作日为 330 天30000 吨年生产日 330 天日产 DOP30000330=90.90 吨+ H2O化学工程与工艺专业毕业论文 每小时 DOP 的产量生 要求 DOP 的生产规格 产品规格一等品 DOP 90.9024=3.79 吨含量 99.5% 每小时要得纯 DOP 为3.7999.5%=3.77 吨 设整个过程之中 DOP 损失量为 4% 则实际每小时产纯 DOP 为 3.7714%=3.93 吨 分子量苯酐 148.12 异辛醇 130.0 DOP 390.3 H2O 181.2 一级酯化段物料计算 根据一级酯化反应式 二级酯化反应式 第一步酯化转化率为 100%第二步酯化转化率为 99.5%. 一小时一级酯化反应釜 进釜 苯酐的量为3.931000390.30.995= 10.12 kmol 根据投料比 苯酐异辛醇=1 : 2.3 异辛醇投入量为 10.122.2=23.28 kmol 异辛醇一部分作为带水剂与水一起出釜异辛醇经冷凝器冷却再回流至反应釜中经测定 回流比为 2.5设回流异辛醇量 X kmol 则出釜异辛醇为 2.5X kmol 总异辛醇量(23.28 +X) kmol 出釜 异辛醇量为 2.5X=23.2810.12+X 化学工程与工艺专业毕业论文 32 3X=8.77kmol 总异辛醇为 23.28+8.77=32.05 kmol 出釜异辛醇为 21.93 kmol 单酸酯的量 10.12 kmol 1.2 二级酯化段釜 1 物料计算进釜 异辛醇 21.93 kmol 单酸酯的量 10.12 kmol 氧化铝与辛酸亚锡复配催化剂量 0.12 kmol N2 3 m /h 出釜 设转化率为 X 第一釜 DOP 产量为 10.12X kmol 第二釜 DOP 产量为 10.12X1-Xkmol 第三釜 DOP 产量为 10.12X1-Xkmol 第四釜 DOP 产量为 10.12X(1-X)(1-X) kmol 第五釜 DOP 产量为 10.12X1-X(1-X)(1-X) kmol 所以 10.12X+10.12X(1-X)+10.12X(1-X)+10.12X(1-X) +10.12X(1-X) 10.12X=0.523 即反映的转化率为 X=0.523 DOP 的物质的量 nD = 10. 12 0.523 = 5.29 kmol / h 异辛醇量为 nB = 21.93 5.29 = 16.64kmol / h 单酸酯的量 10.12 5.29=4.83 kmol / h 化学工程与工艺专业毕业论文 3 101500N 3m /h,转化为摩尔流量 = 0.121kmol nRT (0.121 + 5.29 + 13.23) 8.314 473.15V = = = 722.46m氧化铝与辛酸亚锡复配催化剂量 0.12kmol 产生的水的物质的量 n 水=10.12 0.523 = 5.29kmol / h 异辛醇一部分作为带水剂与水一起出釜异辛醇经冷凝器冷却再回流至反应釜中经测定 nB:n 水=2.5:1。所以 nB=5.29 2.5=13.23 kmol/h8.314 303.15每一小时将有 p 101.500 排出反应釜。 1.3 酯化工段物料衡结果 表 4一级酯化段物料衡算表 入塔苯酐异辛醇单酸酯出塔苯酐异辛醇单酸酯量kmol/h26.9680.860量kmol/h053.9026.96摩尔含量%25.075.00摩尔含量%066.6733.33表 5 二级酯化段釜 1 物料衡算表 化学工程与工艺专业毕业论文 入釜异辛醇单酸酯氧化铝与辛酸亚锡N2水DOP量kmol/h53.9026.960.320.3221600出釜异辛醇单酸酯氧化铝与辛酸亚锡N2水DOP量kmol/h39.8012.860.320.3221614.1014.102.热量衡算 表 6 各物质比热容 物质 C/kJ/(mol.k) C/kJ/(mol.k) p,m(303K p,m(423K Cp,m/k J/(mol.K)f Hm(298K) /k异辛醇 苯酐 邻 苯二 甲 酸一 辛酯 0.2856 0.2559 0.4523 0.3454 0.2829 0.5347 0.3155 0.2694 0.4935 J/mol -373.2 -672.6 -1120.6 0注A-苯酐B-异辛醇;C-邻苯二甲酸一辛酯 1.预热器显热计算 预热器采用 3.9MPa 蒸汽将原料先预热到 150 C 66QA =nA Cp,m A T =10.12 269.4 (150 30) + 273.15 = 1.072 10 kJ QB= nBC p,m BT = 32.05 315.5 (120 + 273.15) = 3.975 10 kJ 2.反应釜热量的衡算 以一级酯化反应釜为例 连续釜式反应器可看成为一敞开物系根据热力学第一定律其热力学衡算式可表达为 H = q式中 H 物系焓变及反应焓变kJ; 化学工程与工艺专业毕业论文 q物系与环境交换的热。 由于反应是在恒温下进行所以物系焓变为零。 反应 焓变的计算如下 A (l423.15K)+ B(l,423.15K) H 7 C(l,423.5K) H1 H 4 A(l404.75K)H 2 H 6 A(s404.75K) H 3 H 5 A (s298.15K)+ B(l,298.15K) C(l,298.5K) H1 = nAC p, mT = 10.12 269.4 (423.15 404.75) = 0.502 10由于在恒温恒压下进行所以 H 2 =-32 kJ/h5kJ/h H 3 = nAC p, mT= 10.12 269.4 (404.75 298.15) = 0 .291 10 6kJ/h6H 4 = nBC p, mT = 32.05 311.5 (423.15 298.15) = 1.248 10kJ/h 666H 5 = nC(fHmC fHmA fHmB) = 10.12( 1120.6 + 672.6 + 373.2) = 0.757 10H 6 = nCC p, mCT = 10.12 493.5 (423.15 298.15) = 0.624 10 kJ/h 所以 H 7 = H 1 + H 2 + H 3 + H 4 + H 5 + H 6 = 1.73 10 kJ/h 6kJ/h 0 00 0 00Q =mc T, T=130 C A-异丙醇 B-水 C-N 故反应物系将放出-1.7310 kJ/h为保持反应在恒温下进行需在夹套中冲一定流量的冷却水。 3.换热器的热量衡算 分子量苯酐 148.12 异辛醇 130.0 DOP 390.3 H2O 18由于反应温度在 200 C 以下进行两流体温度变为热流体进入换热器的温度为 190 C出口温度定为 70 C冷流体循环水进口温度为 25 C出口温度为 60 C。 pmA = nAMA =16.64130=2163.2 kg/h 化学工程与工艺专业毕业论文 m= n M =5.2918 =95.22 kg/h B BBm = n M= 0.12114 =1.694 ccc Q =mc T=2163.21.97130+95.224.34130+1.6940.771130 p=553995.52+53723.124+169.789 =607888.43 KJ/h 表 10 入冷凝器的气体的比热容 组分异辛醇水N2比 热 容2000C600C2000C600C2000C600C2.2251.7324.5054.1820.7960.746组成 kmol16.645.290.121产生热 Q1 kJ/h553995.2553723.124169.789表 11 冷凝液组分气化热和液体热容 组分异辛醇水气化热 wr KJ/mol61.9940.69液体比热容 KJ/(kg.)2.2944.178组成 kmol/h16.645.29冷凝放热 kJ/h1031513.6215250.1Q= 16.6461.991000+5.2940.691000 2 = 1031513.6+215250.1 = 1246763.7 kJ/h 冷凝放出总热 Q2=1031513.6+215250.1=1246763.7 kJ/h Q 总=Q1 + Q2 =607888.43+1246763.7=1854652.13kJ/h =515.18 kw 化学工程与工艺专业毕业论文 故冷却水用量w水=Q总c水t=1854652.134.178 35= 12683.12kg / h 四、主要设备设计与选型 1、反应釜的设计与选型 1.1 反应釜体积确定 为方便起见以下用 A 表示苯酐用 B 表示异辛醇。物料在反应过程中的体积基本不变。由于搅拌速度较大反应物料在反应器内的流动状况可视为呈全混流在定态时在等温等容条件下对整个反应器作 A 的物料衡算 反应釜容积按下式计算 VR=Q0t(1+ ) (8) Q0=QA+QB (9) QA=nAMA/At(10) 式中nA 单位时间内1 小时处理的苯