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年产7000吨醋酸酐吸收工序工艺设计—课程设计(可编辑)_精品
年产7000吨醋酸酐吸收工序工艺设计—课程设计
b对醋酐衡算:Win ×85% Wt2 ×1%+ Wp2 ×98%+ Wb1 + Wb2
c釜液衡算:Wb1 + Wb2 =3%×Wp2 ×98%
Wb1 =2.5%×Wp2 ×98%;Wb2 =0.5%×Wp2 ×98%
解上述方程a、b、c最后得到结果如下:
Win 1040.7354 kg/h;Wt2=140.0104kg/h;;Wp2 =875.000 kg/h;
Wb1= 21.4375 kg/h;Wb2 4.2875kg/h。
物料平衡计算结果见表5-1。
表5-1 精馏工段总物料平衡
序号 名称 酸含量
(质量,%) 醋酸量
(kg/h) 酐含量
(质量,%) 醋酐量
(kg/h) 总量
(kg/h)
进料 1 粗醋酐 15 156.110 85 884.625 1040.735
合计 1040.735
出
料 1 馏出液 99 138.610 1 1.400 140.010
2 采出液 2 17.500 98 857.500 875.000
3 蒸馏塔釜液 0 0 100 21.4375 21.4375
4 精馏塔釜液 0 0 100 4.2875 4.2875
合计 1040.736
⑷ 分塔物料衡算:
粗酐蒸馏塔 物料平衡见图5-2:
a.全塔物料衡算:Win Wb1 + Wt1
b.对醋酸衡算:Win ×15% Wt1×αHAc
图5-2 粗酐蒸馏塔物料平衡
解上述两式得:Wt1 =1019.298kg/h;αHAc=15.3155%.
物料平衡计算结果见表5-2。
表5-2 粗酐物料平衡
序号 名称 酸含量
(质量,%) 醋酸量
(kg/h) 酐含量
(质量,%) 醋酐量
(kg/h) 总量
(kg/h)
进料 1 粗醋酐 15 156.1105 85 884.625 1040.736
合计 1040.736
出
料 1 蒸出液 15.3155 138.6105 84.6845 863.1875 1019.298
2 蒸馏塔釜液 0 17.5 100 21.4375 21.4375
合计 1040.736
醋酐蒸馏塔
物料平衡见图5-3:
图5-3 醋酐精馏塔物料平衡
全塔物料衡算:Wt1=Wt2 +Wp2 + Wb2
表5-3 醋酐物料平衡
序号 名称 酸含量
(质量,%) 醋酸量
(kg/h) 酐含量
(质量,%) 醋酐量
(kg/h) 总量
(kg/h)
进料 1 蒸出液 15.3155 156.1105 84.6845 74.09894 1019.298
合计 1019.298
出
料 1 馏出液 99 138.6105 1 0.875 140.0105
2 采出液 2 17.5 98 85.75 875
3 精馏塔釜液 0 0 100 87.5 4.2875
合计 1019.298
5.3吸收工序物料衡算
⑴计算依据:
吸收用醋酸为一级品,含醋酸99%,水1%;
第一吸收塔吸收乙烯酮90%,第二吸收塔吸收10%;
裂化反应乙烯酮选择性为90%,这是由于副反应生成废气所致。每蒸发100kg原料醋酸,就有4m3标准废气产生,其组成为:
CO2 13.9% C2H422.7% CO46.9% CH416.5%;
裂化中醋酸转化率为80%;
裂化中用醋酸浓度为95%醋酸,5%水;
吸收过程中乙烯酮全部转化为醋酐
吸收反应方程式:
主反应:CH3COOH+CH2CO CH3 CO2O
6042 102
副反应:CH3 CO2O+2 H2O 2CH3COOH
第一吸收塔及第二吸收塔循环液体积均为35 m3 /h;
⑨ 精制过程中酐损失3%;
⑩ 粗酐组成含酐85%,酸15%;
成品醋酐一级品:含酐98%,酸2%。
⑵物料平衡图见图5-4:
图5-4 吸收工段总物料平衡
⑶总物料衡算
①总物料衡算式:( Wt2、Wb1见精馏工序物料衡算)
WF +Win +Wt2 =Wb1 +Wg
②对醋酸衡算:
a.废气夹带醋酸量的计算:
已知条件:第二吸收塔塔顶真空度0.08MPa;塔顶温度20℃从两个方面考虑:一是低温时蒸气压低,醋酸损失小;二是乙烯酮吸收反应为放热反应,低温有利
20℃时,查《石油化工基础数据手册》卢焕章等编著P637
0.001510MPa
存在下列关系:
在裂化管内每小时
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