邻苯二甲酸二异辛酯工艺设计说明书(共50页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕 业 设 计系 别: 化学工程技术系 课题名称:500吨/200天邻苯二甲酸二异辛酯工艺设计 班 级: 学生姓名: 指导教师: 2011 年 1 月专心-专注-专业目 录1 总论1.1 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,老师指导,小组讨论,综合分析,以实际经验为依据,搏众家之长,选择合适设计方案。1.2 建设规模1.2.1 产品品种、规格、数量产品品种:邻苯二甲酸二异辛酯,简称DIOP规格:99% 工业合格品 数量:500吨工业合格品的相关指标,见下表。1质量标准GB114062001质量指标 优等品一等品合格品色度/(铂-钴)号

2、3040 60304060纯度/% 99.599.099.0密度/(g/cm3)(20)0.9820.998酸度(以苯二甲酸计)/% 0.01 0.0150.030水分/% 0.100.15 0.150.100.150.15闪点 196192192体积电阻率/(109m)1.01.01.2.2 主要原料、产品的物理化学性质、规格、来源(1)异辛醇又名:2-乙基己醇。分子量: 130.23。分子式:C8H18O 。物化性质:它是无色特殊气味的可燃性液体。具强刺激性,具致敏性。相对密度0.831(水=1),沸点183.5,熔点为 -76,闪点为77。水溶性:不溶于水,可与多数有机溶剂互溶。溶解度(

3、20):辛醇在水中0.1%(重量),水在辛醇中2.6%(重量);共沸组成(760mmHg):醇20%,水80%,共沸点为99.1危险特性:遇明火、高热可燃。与氧化剂可发生反应。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。健康危害:本品属于低毒类。摄入、吸入或经皮肤吸收后对身体有害。对眼睛有强烈刺激作用,可致眼睛损害;可引起皮肤的过敏反应。燃爆危险: 本品可燃,具强刺激性,具致敏性。注意事项:高温、强氧化剂有燃烧的危险。 可用镀锌铁桶或槽车盛装,常温下贮运,防止曝晒。 规格:99.5工业一级品,见下表。2产品标准外观 透明液体,无悬浮物密度/g.cm-30.8290.8340.8290.834沸

4、程(馏出100%体积)/ 179187179187含量/%99.799.7酸含量/%0.0250.025醛含量/%0.20.20.05烯类含量/%0.05硫酸试验 合格15号色泽(铂-钴比色)15号(2)苯酐又名:邻苯二甲酸酐。分子量: 148.12。 分子式:C8H4O3物化性质:外观为白色鳞片状或结晶性粉末,白色微带其它色调的鳞片状或结晶性粉末。具有轻微的气味。熔点为131.6,沸点为295,相对密度为1.527(水=1),相对蒸气密度为5.10(空气=1),饱和蒸气压为0.13 kPa (96.5),引燃温度为570,闪点为151.7。水溶性:不溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙醚、苯等多数。

5、危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。健康危害:中等毒性。对皮肤有刺激作用,空气中最大允许浓度为2 mg/L。规格:99 工业一级品,见下表。2产品标准外观 白色鳞片状,块状或结晶性粉末总酸度/%99.799.7凝固点/130.5130.5苯二甲酸/0.60.6色泽(按P-CO标准色号 )60(3)硫酸 硫酸,俗称:98酸。为H2SO4。相对分子质量:98.08g/mol物化性质:浓硫酸是一种无色无味油状液体,是一种高难挥发的,易溶于水,能以任意比与水混溶。20时的密度为1.836g/cm3,相对密度:1.84,沸点:338, 溶解性:与水和乙醇混溶, 凝固点:无水酸在10,

6、98%硫酸在3时凝固。结晶温度0.7,它可以与水任何比例混合并放出大量热。它具有强烈的腐蚀性、氧化性、吸水性,能与多种金属和非金属发生作用。(5)纯碱分子式:,分子量:106物化性质:白色粉末状结晶,与酸起中和反应,易溶于水。碳酸钠YQB-13项 目指 标优等品一等品合格品外观白色结晶粉末总碱量(以计),% 99.298.898.0(4)邻苯二甲酸二异辛酯又名邻酞酸二异辛酯,简称DIOP。化学式:C24H38O4。分子质量390.56 。物化性质:无色或浅黄色粘稠液体,微具气味。色泽(APHA)50,酯含量99%,水含量0.1%,相对密度0.986(20)。粘度0.0530.083Pas(20

7、)。凝固点-45。沸点235。折光率(n20D)1.4860。闪点210。在水中的溶解度(25) 0.01,水在本品中的溶解度为(25)0.4。饱和蒸气压(kPa)为0.027(150),溶于、和大多数,完全溶于汽油、矿物油。微溶于、和一些类,不溶于水。毒性与卫生性:本品毒性低,毒性系数T=200,大白鼠经口LD50为22.6ml/kg,本品对动物的生长、繁殖均无影响,亦无致癌性。由于本品易被油脂抽出,故含有本品的容器不宜长期存放油脂含量大的食品。3规格:99%,工业一级品1.3 产品方案1.3.1 产品的用途邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)作为塑料、皮革、橡胶的主增塑剂,它具有良好的综合性能:

8、挥发性较低、增塑效率高、混合性能好、耐紫外光强、耐水抽出、迁移性小、低温柔软性好、电气性能高、耐热性和耐候性良好等优点在工业上广泛用作聚氯乙烯、氯乙烯共聚和纤维树脂的增塑剂对各种软质制品的加工,如制造薄膜、模板、人造革、电缆料、模塑品、片材增塑糊等;与除、聚乙酸乙烯以外的几乎所有的工业用树脂和橡胶有良好的,性能与(DOP)类似,但电性能、较DOP稍差。可用作聚氯乙烯,氯乙烯共聚物,纤维素树脂和合成橡胶的主增塑剂。本品是DOP的有效代用品,主要用途与DOP相同,本品在增塑糊中特别适用,其初始粘度低,而且贮存过程中粘度的变化小。31.3.2 工艺路线的确定(1)生产过程采用间歇法生产方法:由苯酐与

9、异辛醇酯化而成。生产过程有间歇法和连续法两种。连续式生产间歇式生产优点1)产品质量好,且质量稳定 2)能耗、物耗低,经济效益好 3)工艺先进,劳动生产率高 4)自动化水平高,劳动强度小1)投资少,建设快 2)产品切换容易,可生产多种增塑剂 3)工艺技术简单,人员素质易满足 缺点1)建设周期长,一次性投资大 2)主要设备制作加工比较困难 3)产品切换困难,不适合多品种增塑剂的生产 4)对工人的素质要求高 1)产品质量波动大,不太稳定 2)工艺落后,劳动强度大 3)能耗物耗高 连续式生产适合原料来源有保证,有较高生产管理水平和较高人员素质的大规模生产。 间歇式生产适合于小规模、多种增塑剂的生产,投

10、资少见效快。并且三废排放最低,对环境污染小。由于每年500吨200天,产量小,所以选用间歇法更好。间歇法是将苯酐、异辛醇、硫酸和活性碳进行酯化反应,反应液用纯碱中和,经水洗、脱醇、压滤而得(2)酯化催化剂选用硫酸酸催化法以硫酸等为催化剂,其活性顺序为:硫酸对甲苯磺酸苯磺酸2-萘磺酸氨基磺酸磷酸。一般在常压下进行酯化反应,反应产物经中和、水洗、真空蒸馏,回收醇后脱色、压滤,即得成品。缺点为反应时间长,收率低,产品质量差,废水量大,污染环境,腐蚀设备。非酸性催化法:以钛酸酯类、硅酸酯、铝酸钠、金属氧化物(如)为催化剂。优点为副反应少,反应混合物着色性低,产品精制过程简单,质量好(酸值低、色度低、热

11、稳定性好、体积电阻率大),无腐蚀问题,废水少,工艺简单,设备投资省。惟酯化温度较高,且需纯氮保护。非催化酯化法为不用催化剂及水的共沸物,而以单酯本身起自催化作用的方法,转化率可达97.598,产品酸度0.05,色度10.废水少,污染轻。但有混合物停留时间长、需用大容量反应器、占地面积大、动力消耗高、产品质量不稳定、产品需分离、工艺复杂等问题,故采用者尚不多。在七十年代以前,国外生产邻苯二酸酯类增塑剂,几乎全是采用硫酸之类的酸性催化剂进行酯化反应。因此采用硫酸为催化剂的技术很成熟。4我们采用硫酸为催化剂。因为硫酸活性高,价格便宜,是应用最普遍的酯化催化剂,且采用硫酸为催化剂的技术成熟。1.3.3

12、 工艺流程简述(1)酯化反应:在酯化釜中加入邻苯二甲酸酐,异辛醇以1:2(摩尔)的比例,在0.25%硫酸(按总物料量下)催化下于150左右进行酯化,酯化在减压(80Kpa)下进行。利用水蒸汽间歇加热。(2)中和:酯化液冷却到80左右,与5%碳酸钠水溶液进行中和,以除去其中的硫酸及未反应的苯酐,澄清后,分去水层。(3)水洗:用清水洗涤两次,使酯层酸值低于0.02 mg.koH/g,同时又不得呈碱性。(4)脱醇:中和后的酯液在脱醇釜内减压(150,真空下)加热,利用水蒸汽加热,除去其中过量的异辛醇及水分,(5)脱色压滤:脱色后的酯若色泽不好,需加0.1%的活性炭,用活性炭吸附,在60条件下搅拌,后

13、经板框式压滤机除去机械杂质而得到产品。2 工艺计算2.1 物料衡算2.1.1 基础数据年产量500吨邻苯二甲酸二异辛酯,规格为99.0%(wt);年开工时间200天;每天3批,每批操作周期8小时。酯化工序:酯化温度150;酯化压力80Kp;投料比(苯酐:异辛醇)为1:3(摩尔比); 98% H2SO4 :占物料的0.25(wt);苯酐的转化率:100%;双酯的转化率:80%中和工序:中和温度60, 5% Na2CO3,且过量2%水洗工序:水洗温度80,等量软水,水洗两次脱醇工序:操作温度150下,压力为80 Kp(绝压);水、异辛醇均可从塔顶蒸出,一部分为水、异辛醇的恒沸混合物;另一部分为含水

14、2%(wt)的异辛醇,双酯损失0.5%脱色过滤工序:操作温度60,活性炭加入量占进料量的0.1%,吸附杂质98%(wt),双酯损失0.5%双酯在水中溶解度0.01%(25);异辛醇在水中溶解度0.1(20);水在双酯中的溶解度0.4%(25);水在异辛醇中的溶解度2.6%(25)计算基准:间歇反应操作过程以Kg/批为基准2.1.2 原料、产品的技术规格表21 原料、产品的技术规格序号名 称规 格物 性备 注1异辛醇99.5%易燃、易爆2苯酐99%易燃、有毒3浓硫酸98%腐蚀性、氧化性、吸水性4Na2CO3溶液5%溶于水5邻苯二甲酸酸二异辛酯99.0%低毒2.1.3 物料衡算 1、酯化釜物料衡算

15、酯化釜物料衡算如图1-1所示进料系统需要纯的双酯:50099.0%=495t每批所需纯的双酯:495/(2003)=0.825t/批=825Kg/批所需纯双酯产量扩大5%:825105%=866.25 Kg/批主反应:278 130 390 18 xy 866.25 z即列: 得:需转化的单酯x为617.4808 Kg;消耗异辛醇y为288.75 Kg;水z为39.9808 Kg148130 278m n617.48080.8根据单酯转化率为80%,则单酯的总质量为617.480880%=771.8510 Kg即列: 得:纯苯酐m=410.9135 Kg;消耗的异辛醇n=360.9375 Kg

16、根据99%的纯苯酐为410.9135 Kg则苯酐总量为410.913599%=415.0641 Kg苯酐中含有1%的杂质: 415.0641410.9135=4.1506 Kg因为苯酐:异辛醇为1:3(摩尔比)则得99.5%的异辛醇为1082.8126 Kg异辛醇总量:1082.812699.5%=1088.2539 Kg异辛醇中0.5%的杂质:1088.25391082.8126=5.4413 Kg浓H2SO4总量: (415.0641+1088.2539)0.25%=3.7583 Kg其中98%的纯硫酸:3.75830.98=3.6831 Kg硫酸中2%的水:3.75833.6831=0.

17、0752 Kg在主反应中生成水量为39.9808 Kg,而硫酸中生成0.0752 Kg的水,共有水量40.0560 Kg出料系统双酯总量:866.25 Kg单酯总量:771.8510617.4808=154.3702 Kg纯硫酸:3.6931 Kg水中异辛醇:40.05600.3%=0.1202 Kg(异辛醇在水中溶解度0.1 %20,温度综合60左右,溶解度扩大3倍,设异辛醇在水中溶解度0.3 %)流出的纯异辛醇:1088.25390.1202360.9375288.75=433.0049 Kg(360.9375和288.75为反应掉的异辛醇)杂质:4.1506+5.4413=9.5919

18、Kg(杂质来自苯酐和异辛醇)整理上述计算结果列下表:组分Kg/批w进料 原料苯酐99%苯酐410.913527.27%1%杂质4.15060.28%原料异辛醇995%异辛醇1082.812671.85%0.5%杂质 5.44130.36%原料浓硫酸98%浓硫酸3.68310.24%2%水0.07520进料总计1507.0763100%出料水40.05602.66%水中异辛醇0.12020.01%单酯154.370210.24%双酯866.2557.48%纯硫酸3.68310.24%异辛醇433.004928.73%杂质9.59190.64%出料总计609.1918100%2、中和器物料衡算中和

19、器物料衡算图如图1-2所示中和反应式:556106600 44 18 X Y Z M 154.3702 列等式: 求得:反应消耗Na2CO3 X为29.4303 Kg,得到单酯钠盐Y为166.5865 Kg,得到二氧化碳Z为12.2163 Kg,得到水M为4.9976 Kg (2)H2SO4+Na2CO3Na2SO4+H2O+CO298106 142 18 443.6831 HI LG列等式: 求得:反应消耗Na2CO3 H为3.9838 Kg ;生成Na2SO4 I为5.3367 Kg;生产H2O L为0.6765 Kg;生成CO2 G为1.6536 Kg进料系统已知反应掉的纯Na2CO3=

20、3.9838+29.4303=33.4141 Kg需要的Na2CO3总量:33.41415%=668.2820 Kg总Na2CO3要求超量2%:668.2820102%=681.6476 Kg其中总Na2CO3中含有的水:681.647695%=647.5653 Kg总的纯Na2CO3:681.6476647.5653=34.0823 Kg总的水量:4.9976+0.6765+647.5653=653.2394 Kg(包括Na2CO3中的水、生成的两部分水)出料系统设水层中的异辛醇为x1,油层中的水为x2,异辛醇总量为433.0049 Kg(已知) 水层中的双酯为y1,油层中的双酯为y2,双酯

21、总量为866.25 Kg(已知) 水层中的水为m1,油层中的水为m2,水的总量为653.2315 Kg(已求)列方程组: 0.3% m1= x1 x1+ x2=433.0049 Kg 0.03% m1= y1 且 y1+ y2=866.25 Kg7.8% x2+1.2% y2= m2m1+m2=653.2394 Kg(温度在60左右,溶解度扩大3倍,即为0.03%)由方程式可知 x2=433.0049x1 y2=866.25y1 m2=653.2394m1代入方程式7.8% x2+1.2% y2= m2中得到:7.8%(433.0049x1)+1.2%(866.25y1)=653.2394m1

22、7.8%(433.00490.3% m1)+1.2%(866.250.03% m1)=653.2394m1求得:m1=609.1918 Kg根据m1+m2=653.2394 ,求得m2=44.0476 Kg由 0.03% m 1= y1 y1+ y2=866.25可得:y1=0.1828 Kg y2=866.0672 Kg由 0.3% m1= x1x1+ x2=433.0049可得:x1=1.8276 Kg x2=431.1773 Kg由于Na2CO3、Na2SO4、单酯钠盐都溶于水中已知R=水层中的水:油层中的水=609.191844.0476=13.8303 Kg设溶于水相中的Na2SO4

23、质量为b1,溶于油相中的Na2SO4质量为b2立方程组:b1+ b2=5.3367(已求) b1/ b2= R=13.8303得:b1=4.9768 Kg b2=0.3599 Kg同理,可求得单酯钠盐的分布,溶于水层中155.3537 Kg,溶于油层11.2329 KgNa2CO3的分布,溶于水层中0.6231 Kg,溶于油层中0.0451 Kg反应中生成的CO2:1.6536+12.2163=13.8699 Kg(反应中产生的)整理上述结果列下表:组分Kg/批w原料异辛醇433.004921.15双酯866.2540.32单酯154.37027.18纯H2SO43.68310.17原料Na2

24、CO395%水647.565330.145% Na2CO334.08231.59杂质9.59190.45进料总计2148.5477100出料油相异辛醇431.177320.07双酯866.067240.31水44.04762.05Na2SO40.35990.02单酯钠盐11.23290.52Na2CO30.04510杂质9.59190.45水相水609.191828.35异辛醇1.82760.09双酯0.18280Na2SO44.97680.23单酯钠盐155.35377.23Na2CO30.62310.3CO213.87000.65出料总计2148.54771003、水洗工序物料衡算水洗工序

25、物料衡算图如图1-3所示 (1)一次水洗工序已知:进入水洗工序的物质有异辛醇431.1773 Kg,双酯866.0672 Kg,水44.0476 Kg,Na2SO40.3599 Kg,单酯钠盐11.2329 Kg,Na2CO30.0451,杂质9.5919 Kg,进入水洗工序的总量为1362.5219 Kg,则等量软水为1362.5219 Kg总水量(进入的水+软水)=1362.5219+44.0476=1406.5695 Kg设水层中的异辛醇为X1,油层中的异辛醇为X2,异辛醇总量为431.1773Kg(已知)水层中的双酯为Y1,油层中的双酯为Y2,双酯总量为866.0672 Kg(已知)水

26、层中的水为M1,油层中的水为M2,水的总量为1406.5695 Kg(已求)列方程组: 0.5% M1= X 1 X 1+ X 2=431.1773 Kg 0.05% M1= Y 1 且 Y 1+ Y 2=866.0672 Kg13% X2+2% Y2= M2M1+ M 2=1406.5695Kg(其中,0.05%为双酯在水中的溶解度扩大5倍,0.5%为异辛醇在水中溶解度扩大5倍。13为水在异辛醇中的溶解度扩大5倍,2%为水在双酯中的溶解度扩大5倍)解:代入方程式13% X 2+2% Y 2= M 2中得到:13%(431.1773X1)+2%(866.0672Y1)=1406.5695M11

27、3%(431.17730.5% M1)+2%(866.06720.05% M1)=1406.5695M1求得:M 1=1334.1291 Kg根据M1+ M2=1406.5695 ,求得M2=72.4404 Kg由 0.05% M1= Y1 Y1+ Y2=866.0627可得:Y1=0. 6671 Kg ,Y2=865.4001 Kg由 0.5% X1= X1X1+ X2=1406.5695可得:X1=6.6706 Kg X2=424.5067Kg已知水中的水/油中的水=1334.129172.4404=18.4169设溶于水相中的Na2SO4质量为B1,溶于油相中的Na2SO4质量为B2,总

28、Na2SO4为0.3599 Kg(已求)立方程组: B1+ B2=0.3599 B1/ B2= R=18.4169得:B1=0.3414 Kg B2=0.0185 Kg同理,总单酯钠盐为11.2329 Kg,溶于水层155.3537 Kg,溶于油层11.2329 Kg总Na2CO3为0.0451 Kg,溶于水层中0.6231 Kg,溶于油层中0.0451 Kg整理上述结果列下表:一次水洗组分Kg/批w进料异辛醇431.177315.82%双酯866.067231.78%水44.04761.62%Na2SO40.35990.01%单酯钠盐11.23290.42%Na2CO30.04510杂质9.

29、59190.35%软水1362.521950%进料总量2725.0438100%出料水相水1334.129148.99%异辛醇6.67060.24%双酯0.66710.02%Na2SO40.34140.01%单酯钠盐10.65440.39%Na2CO30.04280油 相异辛醇424.506715.58%双酯865.400131.76%水72.44042.66%Na2SO40.01850单酯钠盐0.57850Na2CO30.00230杂质9.59190.35%出料总量2725.0438100%(2)二次水洗工序由图表可知:异辛醇424.5067 Kg,双酯865.4001 Kg,水72.440

30、4 Kg,Na2SO40.0185 Kg,单酯钠盐0.5785 Kg,Na2CO30.0023 Kg,杂质9.5919 Kg,总进料为1372.5384 Kg,则软水为1372.5384 Kg水总量为(软水+进入水洗器的水)=1372.5384+72.4404=1444.9788 Kg设水层中的异辛醇为x1,油层中的异辛醇为x2,异辛醇总量为424.5067 Kg(已知) 水层中的双酯为y1,油层中的双酯为y2,双酯总量为865.4001 Kg(已知) 水层中的水为m1,油层中的水为m2,水的总量为1444.9788 Kg(已求)列方程组: 0.5% m1= x1 x1+ x2=424.506

31、7Kg 0.05% m1= y1 且 y1+ y2=865.4001 Kg13% x2+2% y2= m2m1+m2=1444.9788 Kg由方程式可知x2=424.5067x1,y2=865.4001y1 , m2=1444.9788m1代入方程式13% x2+2% y2= m2中得到:13%(424.5067x1)+2%(865.4001y1)=1444.9788m17.8%(433.00490.5% m1)+1.2%(865.40010.05% m1)=1444.9788m1求得:m1=1373.4463 Kg根据m1+m2=1444.9788,求得m2=71.5325 Kg由0.03

32、% m1= y1 ,y1+ y2=865.4001;可得:y1=0.6867 Kg y2=864.7134 Kg由0.3% m1= x1,x1+ x2=424.5067,可得:x1=6.8672 Kg x2=417.6395Kg由于Na2CO3、Na2SO4、单酯钠盐都溶于水中已知R=水层中的水:油层中的水=1373.446371.5325 =19.2003 Kg设溶于水相中的Na2SO4质量为b1,溶于油相中的Na2SO4质量为b2立方程组:b1+ b2=0.0185(已求) b1/ b2= R=19.2003得:b1=0.0176Kg b2=0.0009 Kg同理,总单酯钠盐0.5785

33、Kg,溶于水层中0.5499 Kg,溶于油层0.0286Kg总Na2CO30.0023 Kg,溶于水层中0.0022 Kg,溶于油层中0.0001 Kg整理上述结果列下表:第二次水洗组分Kg/批w进料异辛醇424.506715.46%双酯865.400131.53%水72.44042.64%Na2SO40.01850单酯钠盐0.57850.02%Na2CO30.00230杂质9.59190.35%软水1372.538450%进料总计2745.0768100%出料水相水1373.446350.035异辛醇6.86720.25%双酯0.68670.03%Na2SO40.01760单酯钠盐0.549

34、90.02%Na2CO30.00220油相异辛醇417.639515.21%双酯864.712531.50%水71.53252.61%Na2SO40.00090单酯钠盐0.02860Na2CO30.00010杂质9.59190.35%出料总计2745.0768100%4、脱醇工序物料衡算脱醇工序物料衡算图如图1-4所示进入脱醇工序的物质有异辛醇417.6395 Kg,双酯864.7125 Kg,水71.5325 Kg,杂质9.5919,Na2SO4、单酯钠盐、Na2CO3少量存在,可忽略不计。设水、异辛醇的恒沸混合物中水x1,异辛醇y1;含水2%的异辛醇中水x2,异辛醇y2立方程组:x1=4

35、y1 且 x1+ x2=71.5325x2=1/49 y2 y1+ y2=417.6395即得方程组: 4 y1+1/49 y2=71.5325 y1+ y2=417.6395得到:水、异辛醇的恒沸混合物中水x1为63.3324 Kg,异辛醇y1为15.8331Kg;含水2%的异辛醇中水x2为8.2001 Kg 2,异辛醇y2为401.8064Kg整理上述结果列下表:组分Kg/批W(%)进料 异辛醇417.639530.63双酯864.713463.42水71.53255.25杂质9.59190.70进料总量1363.4773100出料恒沸混合物水63.33244.64异辛醇15.83311.

36、17含水2%的异辛醇水8.20010.60异辛醇401.806429.47双酯4.32360.32双酯860.389863.10杂质9.59190.70出料总量1363.47731005、脱色工序物料衡算脱色工序物料衡算图如图1-5所示已知:进入脱色工序的物质有双酯、杂质和活性炭。双酯860.3898 Kg,杂质9.5919 Kg,活性炭加入量占进料量的0.1%,即0.1%(860.3898+9.5919)=0.8700 Kg活性炭吸附杂质98%(wt),则9.591998%=9.4001 Kg废渣:9.4001+0.8700=10.2701 Kg(活性炭和吸附于活性炭的杂质)双酯中存在的杂质

37、为9.59199.4001=0.1918 Kg双酯损失0.5%,则860.38980.5%=4.3019 Kg(随废渣出)得到的双酯:860.38984.3019=856.0879 Kg验证:856.0879 Kg825Kg(纯双酯) 所以双酯量符合要求双酯纯度:w=856.0879/(856.0879+0.1918)=99.98% 符合要求整理上述结果列下表:组分Kg/批w进料双酯860.389898.80%杂质9.59191.10%活性炭0.87000.10%进料合计870.8517100%出料废料杂质9.40011.08%活性炭0.87000.10%损失双酯4.30190.49%双酯纯双

38、酯856.087998.31%杂质0.19180.02%出料合计870.8517100%2.2 热量衡算2.2.1 基础数据水在不同温度下的比热容查温度25608085比热容(Cp)kJ/(kg.k)4.17864.1784.1950.0755各物质的比热容Cp(KJ/Kg.K)温度608085100120异辛醇2.3902.53622.53542.3122.6417苯酐1.6560.23822.8376双酯1.96621.671单酯0.4483硫酸1.481.7异辛醇的蒸发潜热值KJ/Kg温度93.5150异辛醇450.4470408.0183水蒸气在80KPa下的汽化潜热为:H=2275K

39、J/kg*基础数据计算 (1)热容的计算例:计算异辛醇在56.75(329.75)时的液体热容。使用Missenard法 2(CH3)+5(CH2)+(CH)+(OH) Cp0=29.5+56.6+8.0+5.7=65.7cal/mol.k查化工工程手册P182页2乙基己醇可查出:Tc=613k Pc=27.2atm Tb=457.8kTr=329.75/613=0.5379求偏心因子:使用Edmister法(= Tb/ Tc)=3/70.7468/(10.7468)lg27.21=0.8134 求出Cp1=88.3424 cal/mol.k=2.8445KJ/Kg.k(2)蒸发潜热的计算例:计算异辛醇在93.5(366.5K)和150(423K)时的蒸发潜热查化工工程手册P182页2乙基己醇Tc=613k,Pc=27.2atm, Tb=457.8k, Tr=329.75/613=0.5379, Pc=27.2atmHb= R. Tc. TbrHb=1.9876130.7468=11734.1493 cal/molHb2=Hb1=13989.5321 cal/mol=450.4470 KJ/KgHb3=Hb1=12671.8238 cal/mol=408.0183 KJ/Kg(3)溶解热的计

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