《年产450吨丁酮乙二醇缩酮的车间工艺设计20811.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产450吨丁酮乙二醇缩酮的车间工艺设计20811.docx（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精细化学学品生产产技术课程设计计说明书书题 目目:年产4450吨吨丁酮乙乙二醇缩缩酮的车车间工艺艺设计学生：0000学学号：0000 班级：0000指导教师师0000 成 绩绩：课程设计计任务书书3总 论论61.产品品概述66第一章工工艺流程程概述991. 产产品介绍绍91.1产产品名称称：丁酮酮乙二醇醇缩酮991.2分分子式：91.3产产品性质质91.4产产品用途途92. 工工艺流程程概述992.1合合成路线线92.2生生成工艺艺流程框框图1131103原辅料料介绍1103.1丁丁酮1003.2乙乙二醇1114. 对对苯二甲甲酸1224.1名名称：对对苯二甲甲酸1224.2物物理性质质124
2、.3化化学性质质134.4毒毒性危害害135. 环环己烷1135.2物物理性质质135.3化化学性质质145.4毒毒性和危危害144第二章工工艺计算算15第一节 物料衡衡算1551. 做做出物料料流程图图，确定定计算范范围1552物料计计算55166第二节 热量量衡算1171.热量量平衡式式172.热量量衡算1172.3物物料带入入设备的的热量QQ1（设设室温为为25）182.4、反反应釜回回流过程程的热量量衡算10192.5加加热剂与与反应系系统交换换的总热热量Q1192.6.能量汇汇总表：20第三章 设备计计算和选选型2003.1.反应罐罐203.1.1材质质203.1.2.结结构2003
3、.2.搅拌器器203.3.原料的的原始密密度的计计算2003.4每每昼夜处处理的物物料总体体积2003.5.反应器器的工艺艺计算及及选型2213.6选选型112221第四 章章主要技技术经济济指标2244.1物物料规格格表：2244.2 .车间间水.电电.水蒸蒸气的消消耗量MM254.3成成本消耗耗综合表表：266第五章 环保保安全2275.1.环境保保护2775.2安全措措施277第六章设设备结构构图288第七章 设计的的体会和和收获229第八章 参考文文献300课程设计计任务书书题 目：年年产4550吨丁丁酮乙二二醇缩酮酮的车间间工艺设设计任务与要要求：1设计计原始数数据年产量；4500吨
4、年工作日日：2440天生产工艺艺原理：以丁酮酮、乙二二醇为原原料，对对甲苯磺磺酸为催催化剂，环环己烷为为带水剂剂，生产产制备丁丁酮乙二二醇缩酮酮。反应温度度：回流流反应时间间：3小小时其中丁酮酮的转化化率为995%，丁酮乙二醇缩酮的收率为85%。其它工艺参数通过查资料自己确定。2物料料规格原料与产产物规格（纯纯度）乙二醇98.00%丁酮99.00%环己烷99.00%对甲苯磺磺酸98.00%丁酮乙二二醇缩酮酮98.00%3工艺艺计算物料衡算算热量衡算算设备计算算4编制制设计说说明书设计说明明书的内内容：一、总论论（1）概概述所设计产产品的性性能、用用途和在在国民经经济中或或对人民民生活的的重要性
5、性；该产产品的市市场需求求，该产产品的生生产方法法及特点点。（2）文文献综述述通过查阅阅国内外外期刊文文献，简简述该产产品的生生产试验验概况，国国内外的的生产现现状和发发展趋势势。（110000字以上上）（3）项项目来源源由教师指指定的课课题（4）设设计产品品所需的的主要材材料的规规格、来来源以及及水、电电、汽的的供应情情况、结结合设计计地区供供应情况况加以说说明。二、生产产流程和和生产方方案的确确定根据查阅阅文献或或实际调调查所掌掌握的情情况，或或依据科科学试验验报告或或小试结结果进行行放大设设计，分分析各种种生产方方法及其其特点。简简要叙述述自己设设计所选选定的生生产方法法的依据据和特点点
6、。画出出一个简简单流程程图。三、工艺艺计算包括物料料衡算与与能量衡衡算，计计算结果果汇总于于物料衡衡算表和和热量衡衡算表中中，并将将计算基基准转换换为生产产能力的的基准，包包括时间间基准和和单位产产品基准准。四、主要要设备的的工艺计计算和设设备选型型根据设计计任务工工作量的的大小，对对反应釜釜进行工工艺计算算并进行行选型。并并根据生生产能力力，按物物料衡算算和热量量衡算的的结果，对对其它设设备都作作为辅助助设备进进行选型型。如泵泵、压缩缩机、换换热器、槽槽罐等。五、原材材料、动动力消耗耗定额六、车间间成本估估算七、环境境保护及及安全措措施八、设计计的体会会和收获获九、参考考文献十、附工工程图纸
7、纸（1）带带控制点点的工艺艺流程图图（2）主主要设备备装配图图参考书化工设设计手册册（上上、下册册），国国家医药药管理局局上海医医药设计计院编精细化化工反应应器及车车间工艺艺设计（左左识之主主编），华华东理工工大学出出版社化工制制图工程制制图（化化工）化工工工艺设计计概论 学 生 签签 名：课程设计计要求1. 每组人员员4人，已已大致分分配，若若需要调调整，组组员之间间可以互互换，但但不能增增加或减减少原组组人员数数量。调调整后，把把最终的的名单重重新报给给指导老老师。2. 每组自定定设立一一个负责责人，进进行统一一分工；组员之之间要互互相配合合、合理理分工；个人完完成自己己的任务务，最后后汇
8、总成成篇；“心得体体会”部分必必须个人人完成。3. 课程设计计要求在在十八周周上交，每每人打印印一份上上交指导导老师，同同时在“目录”加“*”备注自自己完成成的部分分。（打打印顺序序：封面面目录任务书书正文）总 论论1.产品品概述丁酮乙二二醇缩酮酮不仅仅仅是作为为有机合合成的中中间体或或特殊溶溶剂使用用，而且且还是果果香型、木木香型日日用香精精1.由于于其原料料来源丰丰富,化化学性质质稳定,近十几几年作为为新型香香料在日日用香精精和食品品香精中中均有广广泛应用用。因此此 ,研研究和开开发丁酮缩乙乙二醇具具有一定定的意义义。2.现行行的工艺艺：近年来丁丁酮缩乙乙二醇在在香料中中广泛的的得到应应用
9、，越越来越多多的人对对其进行行研究，向向着越来来越高效效和环保保的反面面发展。以以下是近近几年来来丁酮缩乙乙二醇的的合成方方法（1）丁丁酮缩乙乙二醇的的一般合合成工艺艺是：由由丁酮和乙乙二醇反反应而得得,用硫硫酸、磷磷酸、对对甲苯磺磺酸和氨氨基磺酸酸等作催催化剂,其最佳佳合成工工艺条件件为:醇醇酮物质质的量的的比为11.2:1 ,催化剂剂加入量量为2%, 以以环己烷烷作为带带水剂,反应完完毕后,经精制制工序,可制得得质量高高、产品品收率好好的产品品。此工工艺其优优点是催催化剂价价廉易得得,但是是反应结结束后,分离催催化剂与与产物需需进行中中和、水水洗等过过程 ,工艺复复杂 ,产生废废水污染染环
10、境,并且质质子酸对对设备具具有较强强的腐蚀蚀作用。(2).以复合合固体酸酸 S O422 -/Fe22O3 - TTi OO2为多多相催化化剂 ,通过丁丁酮和乙乙二醇反反应合成成了丁酮缩乙乙二醇。在在酮醇物物质的量量比为 1 1 . 55,催化化剂用量量为反应应物料总总质量的的 2% ,带带水剂选选用环己己烷 ,反应时时间 11 . 5 hh的条件件下 ,丁酮缩乙乙二醇的的收率可可达 992 . 7%,此反反应知SS O442 -/Fee2O33 - Ti O2是是合成丁丁酮缩乙乙二醇的的良好催催化剂,其活性性高,易易分离,污染少少,有一一定的工工业应用用价值。(3)甲甲壳素 ( cchitt
11、in)是自然然界中大大量存在在的氨基基多糖 ,其脱脱乙酰基基产物壳壳聚糖 ( cchitt ossan)与硫酸酸反应所所形成的的壳聚糖糖硫酸盐盐不溶于于水 ,也不溶溶一般的的有机溶溶剂 ,对酯化化和醚化化具有一一定的催催化作用用,以壳壳聚糖硫硫酸盐为为催化剂剂 ,丁丁酮和乙乙二醇为为原料 ,环己己烷作为为带水剂剂，合成成了丁酮缩乙乙二醇。催催化剂效效果良好好 ,并并可重复复使用。对对环境友友好。（4）以以一水合合硫酸氢氢钠作催催化剂 ,在适适宜的条条件下 ,合成成了丁酮缩乙乙二醇 ,产率率可达 91. 5 %， 一水合合硫酸氢氢钠是合合成丁酮缩乙乙二醇的的良好非非质子酸酸催化剂剂 ,它它具有催
12、催化活性性高 ,可重复复使用 ,催化化剂与反反应体系系易于分分离，来来源广泛泛 ,价价格低廉廉 ,性性质稳定定 ,减减少三废废污染等特特点。因因此 ,一水合合硫酸氢氢钠是工工业合成成环己酮酮缩乙二二醇的有有价值的的催化剂剂。（5）以以活性炭炭负载具具有 KKegggin结结构的硅硅钨酸和和磷钨酸酸作为催催化剂 ,比较较它们对对缩酮反反应的催催化效果果 ,结结果表明明:它们们对丁酮的缩缩合反应应都具有有良好的的催化活活性;而而负载型型磷钨酸酸的催化化稳定性性更好，用用活性炭炭负载杂杂多酸催催化合成成丁酮缩乙乙二醇 ,催化化活性高高 ,后后处理简简单 ,环境污污染少. 其中中以活性性炭负载载磷钨酸
13、酸为催化化剂 ,更具催催化剂重重复使用用性能好好的特点点 ,这这是一种种有着工工业应用用前景的的催化剂剂。3.市场场与前景景：由于丁酮酮缩乙二二醇具有有的特性性使其广广泛的应应用于香香料中，日日用品中中，随着着日用品品的发展展，丁酮缩乙乙二醇的的需求越越来越多多，应用用越来越越广泛，合合成丁酮所乙乙二醇的的方法也也越来越越多。丁丁酮缩乙乙二醇将将会向着着更加高高效，低低成本，更更加环保保，绿色色，更具具可持续续发展的的方法发发展。第一章工工艺流程程概述1. 产品介绍绍1.1产产品名称称：丁酮酮乙二醇醇缩酮1.2分分子式：1.3产产品性质质产品是一一种无色色透明的的液体，具具有果香香，不溶溶于水
14、，溶溶于乙醇醇等有机机溶剂。它它具有香香味，常常用于香香精中，原原料来源源广丰富富，生产产工艺简简单，化化学性质质稳定。在在日用香香料和食食用香精精中应用用广泛。1.4产产品用途途他可作为为化学工工业合成成中间体体和溶剂剂，也可可以用作作香精和和香料添添加剂。2. 工艺流程程概述2.1合合成路线线在反应釜釜中加入入丁酮、乙乙二醇、一一定量的的对苯二二甲酸和和环己烷烷溶剂共共沸剂，装装上搅拌拌器、分分水器、回回流冷凝凝管和温温度计，加加热反应应3小时时，反应应产生水水和共沸沸剂共沸沸蒸出，至至没水产产生，结结束反应应、冷却却、过滤滤、蒸馏馏收集一一定温度度范围内内的馏分分。22Na2CO32.2
15、生生成工艺艺流程框框图13丁酮乙二醇对苯二甲酸环己烷 减压蒸馏分层分离 中和洗涤缩合反应 环己烷 油水分离 产品3原辅料料介绍3.1丁丁酮中文名称称：2-丁酮中中文别名名：丁酮酮;MMEK；;2-氧代丁丁烷英文文名称：2-BButaanonne外观与性性状：无无色液体体，有似似丙酮的的气味。3.1.1物理理性质熔点)：-885.99；相对密密度（水水=1）：0.881；沸沸点()：779.66；相对蒸蒸气密度度（空气气=1）：2.442；饱和蒸蒸气压(kPaa)：99.499(200)；燃烧热热(kJJ/mool)：24441.88；临界温温度()：2260；临界压压力(MMPa)：4.40；
16、辛醇/水分配配系数的的对数值值：0.29 ；闪点点()：-9 ； 爆炸炸上限%(V/V)：11.4；引燃温温度()：4404 ；爆炸炸下限%(V/V)：1.77 ；溶解解性：溶溶于水、乙乙醇、乙乙醚，可可混溶于于油类3.1.2化学学性质丁酮由于于具有羰羰基及与与羰基相相邻接的的活泼氢氢，因此此容易发发生各种种反应。与与盐酸或或氢氧化化钠一起起加热发发生缩合合，生成成3,44-二甲甲基-33-己烯烯-2-酮或33-甲基基-3-庚烯-5-酮酮。长时时间受日日光照射射时，生生成乙烷烷、乙酸酸、缩合合产物等等。用硝硝酸氧化化时生成成联乙酰酰。用铬铬酸等强强氧化剂剂氧化时时生成乙乙酸。丁丁酮对热热比较稳
17、稳定，5500以上热热裂生成成烯酮或或甲基烯烯酮。与与脂肪族族或芳香香族醛发发生缩合合时，生生成高分分子量的的酮、环环状化合合物、缩缩酮以及及树脂等等。例如如与甲醛醛在氢氧氧化钠存存在下缩缩合，首首先生成成2-甲甲基-11-丁醇醇-3-酮，接接着脱水水生成甲甲基异丙丙烯基酮酮。该化化合物受受日光或或紫外光光照射时时发生树树脂化。与与苯酚缩缩合生成成2,22-双(4-羟羟基苯基基)丁烷烷。与脂脂肪族酯酯在碱性性催化剂剂存在下下反应，生生成-二酮酮。在酸酸性催化化剂存在在下与酸酸酐作用用发生酰酰化反应应，生成成-二酮酮。与氰氰化氢反反应生成成氰醇。与与氨反应应生成酮酮基哌啶啶衍生物物。丁酮酮的-氢
18、原原子容易易被卤素素取代生生成各种种卤代酮酮，例如如与氯作作用生成成3-氯氯-2-丁酮。与与2,44-二硝硝基苯肼肼作用生生成黄色色的2,4-二二硝基苯苯腙(mm.p. 1115)。3.1.3毒性性和危害害健康危害害：对眼眼、鼻、喉喉、粘膜膜有刺激激性。长长期接触触可致皮皮炎。该该品常与与己酮同同-22混合合应用，能能加强己己酮-2引引起的周周围神经经病现象象，但单单独接触触丁酮未未发现有有周围神神经病现现象。燃爆危险险：该品品易燃，具具刺激性性。3.2乙乙二醇名称：乙乙二醇（eethyylenne gglyccol）又又名“甘醇”、“1,22-亚乙乙基二醇醇”，简称称EG。化学式为为(HOO
19、CH22)乙二醇是是无色无无臭、有有甜味液液体，对对动物有有毒性，人人类致死死剂量约约为1.6 gg/kgg。乙二二醇能与与水、丙丙酮互溶溶，但在在醚类中中溶解度度较小。用用作溶剂剂、防冻剂剂以及合合成涤纶纶的原料料。乙二二醇的高高聚物聚聚乙二醇醇（PEEG）是是一种相相转移催催化剂，也也用于细细胞融合合；其硝硝酸酯是是一种炸炸药。33.2.2物理理性质冰点： -122.6沸点：1197.3密度：相相对密度度(水=1)11.11155(20）；相相对密度度(空气气=1)2.114外观与性性状：无无色、有有甜味、粘粘稠液体体蒸汽压：0.006mmmHg(0.006毫米米汞柱)/200闪点：111
20、1.1粘度：225.666mPPa.ss(166）11溶解性：与水/乙醇/丙丙酮/醋醋酸甘油油吡啶等混混溶，微微溶于乙乙醚，不不溶于石石油烃及及油类，能能够溶解解氯化锌锌/氯 化钠/碳酸钾钾/氯化化钾/碘碘化钾/氢氧化化钾等无无机物。表面张力力：466.499 mNN/m (200)燃点：4418燃烧热：11880.226KJJ/mool在25摄摄氏度下下，相对对介电常常数为 37浓度较高高时易吸吸潮3.2.3化学学性质由于分子子量低,性质活活泼,可可起酯化化/醚化化/醇化化/氧化化/缩醛醛/脱水水等反应应。与乙醇相相似，主主要能与与无机或或有机酸酸反应生生成酯，一一般先只只有一个个羟基发生生
21、反应，经经升高温温度、增增加酸用用量等，可可使两个个羟基都都形成酯酯。如与与混有硫硫酸的硝硝酸反应应，则形形成二硝硝酸酯。酰氯或酸酐容易使两个羟基形成酯。 乙二醇在催化剂（二氧化锰、氧化铝、氧化锌或硫酸）作用下加热，可发生分子内或分子间失水。 乙二醇能与碱金属或碱土金属作用形成醇盐。通常将金属溶于二醇中，只得一元醇盐；如将此醇盐（例如乙二醇一钠）在氢气流中加热到180200C，可形成乙二醇二钠和乙二醇。此外用乙二醇与 2摩尔甲醇钠一起加热，可得乙二醇二钠。乙二醇二钠与卤代烷反应，生成乙二醇单醚或双醚。乙二醇二钠与1，2二溴乙烷反应，生成二氧六环。 此外，乙二醇也容易被氧化，随所用氧化剂或反应条
22、件的不同,可生成各种产物,如乙醇醛HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。乙二醇与其他二醇不同,经高碘酸氧化可发生碳链断裂。 应用 乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制药工业中，分别用作水合剂和溶剂。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸药。乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂，如甲溶纤剂 HOCH2CH2OCH3 可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。乙二醇的溶解能力很强，但它容易代谢氧 化，生成有毒的草酸，因而不能广泛用作溶剂。属于低毒类化学物。4. 对苯二甲甲酸4.1名名称：对对苯二甲甲酸中文别名名：精对对苯二甲甲酸; PTAA; 11,4
23、-苯二甲甲酸; 对苯二二(甲)酸,对对酞酸; 松油油苯二甲甲酸; 纯对苯苯二酸; 对酞酞酸; 对苯二二酸; 对二苯苯甲酸英文名称称：p-phtthallic aciid分子式CC8H66O4；HOOOCC66H4CCOOHH分子量：1666.1334.2物物理性质质该品为白白色晶体体或粉末末，低毒毒，可燃燃。若与与空气混混合，在在一定的的限度内内遇火即即燃烧甚甚至发生生爆炸。自燃点6680燃点38844421升华热998.44kJ/moll燃烧热332255.9kkJ/mmol闪点 1100密度1.55gg/cmm3。溶于碱溶溶液，微微溶于热热乙醇，不不溶于水水、乙醚醚、冰醋醋酸、乙乙酸乙酯酯
24、、二氯甲甲烷、甲甲苯、氯氯仿等大大多数有有机溶剂剂，可溶溶于DMMF、DDEF和和DMSSO等强强极性有机机溶剂。4.3化化学性质质对苯二甲甲酸可发发生酯化化反应；在强烈烈条件下下，也可可发生卤卤化、硝硝化和磺磺化反应应。34.4毒毒性危害害毒性：属属低毒类类。健康危害害：对眼眼睛、皮皮肤、粘粘膜和上上呼吸道道有刺激激作用危险特性性：遇高高热、明明火或与与氧化剂剂接触，有有引起燃燃烧的危危险。燃烧（分分解）产产物：一一氧化碳碳、二氧化化碳。5. 环己烷5.1名名称：环环己烷，别名六氢化苯，为无色有刺激性气味的液体。不溶于水，溶于多数有机溶剂。极易燃烧。一般用作一般溶剂、色谱分析标准物质及用于有
25、机合成，可在树脂、涂料、脂肪、石蜡油类中应用，还可制备环己醇和环己酮等有机物。35.2物物理性质质熔点()6.5相对密度度（水=1）0.788沸点()80.77闪点()-16.5折射率1.4226622相对蒸气气密度（空空气=11）2.900饱和蒸气气压(kkPa)13.0098(25.0)临界温度度()280.4临界压力力(MPPa)4.055辛醇/水水分配系系数的对对数值7（计算算值）外观与性性状：无无色液体体，有刺刺激性气气味。溶解性：不溶于于水，溶溶于乙醇醇、乙醚、苯、丙酮等多多数有机机溶剂2。状态：为为有汽油油气味的的无色流流动性液液体,不不溶于水水，可与与乙醇、乙乙醚、丙丙酮、苯苯
26、等多种种有机溶溶剂混溶溶,在甲甲醇中的的溶解度度为1000份甲甲醇可溶溶解577份环己己烷(225)。5.3化化学性质质易挥发和和极易燃燃烧，蒸蒸气与空空气形成成爆炸性性混合物物，爆炸炸极限11.38.33%(体体积)。遇遇明火、高高热极易易燃烧爆爆炸。与与氧化剂剂接触发发生强烈烈反应，甚甚至引起起燃烧。在在火场中中，受热热的容器器有爆炸炸危险。其其蒸气比比空气重重，能在在较低处处扩散到到相当远远的地方方，遇火火源会着着火回燃燃。22对酸、碱碱比较稳稳定，与与中等浓浓度的硝硝酸或混混酸在低低温下不不发生反反应，与与稀硝酸酸在1000以上的的封管中中发生硝硝化反应应，生成成硝基环环己烷。在在铂或
27、钯钯催化下下，3550以上发发生脱氢氢反应生生成苯。与与氧化铝铝、硫化化钼、钴钴、镍、铝一一起于高高温下发发生异构构化，生生成甲基基戌烷。与与三氯化化铝在温温和条件件下则异异构化为为甲基环环戊烷。环己烷也也可以发发生氧化化反应，在在不同的的条件下下所得的的主要产产物不同同。例如如在18852200，100400大气压压下，用用空气氧氧化时，得得到900%的环环己醇。若若用脂肪肪酸的钴钴盐或锰锰盐作催催化剂在在12001440、188244大气压压下，用用空气氧氧化，则则得到环环己醇和和环己酮酮的混合合物。高高温下用用空气、浓浓硝酸或或二氧化化氮直接接氧化环环己烷得得到己二二酸。在在钯、钼钼、铬
28、、锰锰的氧化化物存在在下，进进行气相相氧化则则得到顺顺丁烯二二酸。在在日光或或紫外光光照射下下与卤素素作用生生成卤化化物。与与氯化亚亚硝酰反反应生成成环己肟肟。用三三氯化铝铝作催化化剂将环环己烷与与乙烯反反应生成成乙基环环己烷、二二甲基涣涣、二乙乙基环己己烷和四四甲基环环己烷等等。5.4毒毒性和危危害毒性：属属低毒类类。有刺刺激和麻麻醉作用用健康危害害：对眼眼和上呼呼吸道有有轻度刺刺激作用用。持续续吸入可可引起头头晕、恶恶心、倦倦睡和其其他一些些麻醉症症状。液液体污染染皮肤可可引起痒痒感。燃爆危险险：该品品极度易易燃第二章工工艺计算算第一节 物料衡算算1. 做出物料料流程图图，确定定计算范范围
29、4废酸丁酮缩乙二醇缩合反应 丁酮环己烷对苯二甲酸 乙二醇1.1根根据物料料流程图图，可以以确定缩缩合反应应的物料料衡算1.2对对间歇生生产可确确定计算算基准为为千克/天，则则需要计计算每天天生产及及原料投投料量。反应如下下：加热 催催化剂 72.112 62.08 1118.20 118 1 111 332物料计计算52.1丁丁酮缩乙乙二醇及及原料丁丁酮每天生产产丁酮乙乙二醇缩缩酮的质质量：44500000/2400=18875KKg每天需要要投放丁丁酮纯的的质量：（18875*72.12）/（1118.220*00.855）=113455.933Kg实际每天天投放原原料丁酮酮的质量量： 13
30、445.993/00.999=13359.52KKg杂质的质质量：113599.522-13345.93=13.59KKg实际丁酮酮反应的的质量：13445.993*00.955=12278.63KKg剩余的质质量：113455.933-12278.63=67.3Kgg2.2原原料乙二二醇为了让丁丁酮转化化率达到到最高，选选择乙二二醇与丁丁酮的投投料比为为1.22:1每天需要要纯乙二二醇的质质量：（113455.933*622.088*1.2）/72.12=13990.227Kgg实际每天天投放原原料乙二二醇的质质量：113900.277/0.98=14118.664Kgg杂质的质质量：114
31、188.644-13390.27=28.37KKg实际反应应的质量量：（112788.633*622.088）/772.112=111000.633Kg剩余乙二二醇的质质量：113900.277-11100.63=2899.644Kg2.3每每天需要要对苯二二甲酸的的质量：13445.993*00.022=266.922Kg每天实际际投放对对苯二甲甲酸的质质量：226.992/00.988=277.477Kg杂质的质质量:227.447-226.992=00.555Kg2.4环环己烷纯纯的质量量生成水的的质量：（12278.63*18）/72.12=3199.133Kg查阅资料料可得环环己烷带
32、带水能力力大约为为6.55Kg带带走1KKg水则需要纯纯环己烷烷的质量量：3119.113*66.5=20774.332Kgg实际需要要投放环环己烷的的质量：20774.332/00.999=20095.27KKg杂质的质质量：220955.277-20074.32=20.95KKg2.5出出反应器器的物料料2.5.1每天天反应生生成的丁丁酮乙二二醇缩酮酮：（112788.633*1118.220）/72.12=20995.559Kgg2.6、物物料衡算算列表：2.6.1、进进料量：物料名称称含量%折纯量kkg实际进料料量质量kggKmoll丁酮99丁酮：113455.93313599.522
33、18.885杂质：113.559乙二醇98乙二醇：13990.22714188.64422.885杂质：228.337对甲苯磺磺酸98对甲苯磺磺酸：226.99227.4470.166杂质：0.555环己烷99环己烷：20774.33220955.27724.994杂质：220.995合计49000.900Kg2.6.2、出出料量物料名称称：实际出料料量质量：kkgKmoll丁酮缩乙乙二醇20955.59917.773水319.1317.773环己烷20955.27724.994废酸及其其他杂质质390.91合计49000.9第二节 热量量衡算1.热量量平衡式式6、7依据 Q进=Q出Q1:料料
34、带入设设备的热热量，KKJ；Q2:加加热剂或或冷却剂剂与系统统交换的的热量（加加热为“+”，冷却却为“”），KJJ；Q3:过过程的热热效应（放放热为“+”，吸热热为“”），KJJ；Q4:物物料出设设备时带带走的热热量，KKJ；Q5:设设备各部部件所消消耗的热热量，KKJ；Q6:设设备向四四周散失失的热量量，又称称热损失失，KJJ平衡式： Q11Q2Q3Q4Q5Q6Q1GGCpT Q44GCpTQ2QQ4Q5Q6Q1Q32.热量量衡算2.1过过程效应应82.1.1查资资料得：水的燃燃烧热：q2118.114 KKJ/mmol2.1.2.燃燃烧热的的估算：qc =1109.07nn+k （卡卡拉奇
35、兹兹法）n化合合物燃烧烧时的电电子转移移数；取代代基的热热量校正正值；k同一一取代基基的数目目。2.1.3.丁丁酮燃烧烧热的估估算qc =1099.07722+1127.20=24226.774 kkJ2.1.3乙二二醇的燃燃烧热的的估算：qc =1099.0776+2254.39=7633.200 kJJ2.1.4丁酮缩乙乙二醇的的燃烧热热的估算算：qc =1099.07732+2227.20= 35544.64 kJ2.1.5过程程的热效效应 Qrr=qc（反反）-qc（产产） =24426.74+7633.200-(35544.64+2188.144)=-5722.844 kJJ热效应Q
36、Q32.1.62.2物物料出设设备时所所带走的的热量QQ492.2.1丁酮缩乙乙二醇带带走的热热量2.2.2水带带走的热热量2.2.3未反反应的丁丁酮带走走的热量量2.2.4未反反应的乙乙二醇带带走的热热量2.2.5环己己烷带走走的热量量2.2.6对甲甲苯磺酸酸带走的的热量质量分数数：因其质量量分数太太小所以以其带走走的热量量可忽略略不计。2.2.7物料料带出设设备的热热量为QQ4Q4=1183005533.3998+50443177.588+584457.49+25884844.588+266669773.997=531187887.002 KKJ2.3物物料带入入设备的的热量QQ1（设设室
37、温为为25）102.3.1丁酮带入入设备的的热量2.3.2乙二二醇带入入设备的的热量2.3.3环己己烷带入入设备的的热量2.3.4物料料带入设设备的热热量Q11Q1=99217760.90+94887111.911+210027558.993=397732331.774 KKJ2.4、反反应釜回回流过程程的热量量衡算10设反应釜釜回流时时的回流流物为环环己烷和和反应生生成的水水，形成成醇水共共沸物，水水被带出出，使反反应向正正方向进进行。因因为前面面算得环环己烷为为20774.332，生生成水的的量为3319.13，所以以回流物物含量之之比为220744.322：3199.133=6.5：11
38、。设每每分钟的的回流量量占总质质量的11/255。即每每分钟回回流为11/255（20074.32+3199.133）=955.73382.411.环己己烷和水水每分钟钟内回流流的量G（环己己烷）=95.73886.55/7.5=882.997G（水）=95.7388-82.97=12.76882.4.2每分分钟回流流物放出出的热量量设回流流时，回回流物被被冷却到到902.4.2.11环己烷烷回流时时放出的的热量2.4.2.22水回流流时放出出的热量量：2.4.3回流流3小时时被冷凝凝器带走走的热量量Q=1880miin(22552.664+8000.3662)=54995400.366 kJ
39、J2.4.4环己己烷打回回反应釜釜吸收热热量，设设生成的的水完全全被分水水器分去去，只有有环己烷烷回流到到反应釜釜，则回回流小小时被冷冷凝器带带走的热热量可只只计环己己烷回流流时放出出的热量量Q0=1180mmin22552.664=40554755.2kkJ2.5加加热剂与与反应系系统交换换的总热热量Q10Q=Q44-Q11-Q33+Q00 =5531887877.022-397732331.774-(-1008011.499)+40054775.22 =177618832.37假设Q55+Q66=155%Q22=QQ2=QQ5+QQ6+QQ=155%Q22+Q =2234991099.83
40、3KJQ5+QQ6=115%QQ2=33523366.47442.6.能量汇汇总表：热量衡算算热量KJJ汇总进料Q1Q2Q3397332311.744234991099.833-108801.49631115400.088出料Q4531887877.022631115400.088Q5Q63523366.4744回流吸热热4054475.2第三章 设备计计算和选选型3.1.反应罐罐3.1.1材质质本工艺是是有机酸酸、无机机酸存在在的反应应，由于于搪玻璃璃反应锅锅能耐大大多数无无机酸、有有机酸、有有机溶剂剂等介质质的腐蚀蚀，且其其广泛用用于精细细化工生生产中有有盐酸、硫硫酸、硝硝酸等存存在时的的
41、各种反反应最后后考虑到到生产流流程的特特点和经经济效益益，选用用搪玻璃璃反应锅锅，俗称称搪瓷锅锅。3.1.2.结结构 搪玻璃璃型反应应器（KK型），是是锅盖和和锅体可可分开的的。3.2.搅拌器器采用浆式式搅拌器器。浆式式搅拌器器结构简简单，一一般由两两块平浆浆叶组成成，在小小容量低低粘度均均相液体体混合中中广泛采采用，适适于本工工艺。3.3.原料的的原始密密度的计计算10查相关资资料得：水在44时的密密度为9999.82m-33.3.1丁酮的密密度=0.8819999.822=8009.885m-33.3.2乙二二醇的密密度=1.149999.822=11139.79m-33.3.3环己己烷的
42、密密度=0.94889999.822=9447.883m-33.4每每昼夜处处理的物物料总体体积103.4.1丁酮的体体积3.4.2乙二二醇的体体积3.4.3环己己烷的体体积3.4.4对甲甲苯磺酸酸的体积积3.4.5总体体积Vdd=V11+V22+V33+V44=17787.31+12444.665+22110.660+23.68 =552666.244L3.5.反应器器的工艺艺计算及及选型113.5.1.反反应时间间为3h,设设一个生生产周期期持续时时间为4h（加加辅助时时间），则则每台设设备每一一个昼夜夜应操作作的批数数：（批）装料系数数设为 3.5.2公称称容积计计算3.6选选型123.
43、6.1根据据搪玻璃璃开式反反应缺罐罐的规格格和本题题算的公公称容积积，选用用15000L的的反应罐罐。3.6.2公称称容积为为15000L的的反应罐罐的技术术参数3.6.3技术术参数公称容积积15000公称直径径(mmm)13000计算容积积(L)17200夹套换热热面积(m2)5.344公称压力力容器内：0.22介质稳定定及容器器材质01880(材质质为2235-A,QQ2335-BB)或高高于-3302240搅拌轴公公称直径径(mmm)80搅拌器功功率(kkw)3.0电动机形形式Y型或yyB型系列列（同步步转速115000r/mmin）重量()23500参考价格格(万元元)1.8注：(11)搅拌拌器为锚锚式、框框式； (2)公称转转速：锚锚式、框框式搅拌拌器633、85rr/miin 浆浆式搅拌拌器1225 rr/miin，88