3000吨年乙酸乙酯反应器设计.docx

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化学反应器设计

题目3000吨/年乙酸乙酯反应器设计

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指导教师

202X年月日

石油化工学院化学反应器设计

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目录TOC\o1-3\h\z\u

目录 I

摘要 III

第一章绪论 1

1.1乙酸乙酯概述 1

1.2乙酸乙酯的产能和市场需求 1

1.3设计背景 2

1.4设计要求及条件 2

1.5设计内容及范围 3

第二章原料、产品规格 4

2.1乙酸 4

2.2乙醇 4

2.3乙酸乙酯 4

2.4催化剂硫酸 5

第三章生产方法及生产原理 6

3.1目前主要的生产方法 6

3.2生产原理 8

3.3工艺流程 9

第四章物料衡算 11

4.1主要设计条件 11

4.2物料平衡计算过程 11

4.3物料衡算结果 14

第五章热量衡算 16

5.1过程说明 16

5.2原料、产品及副产品的热力学性质 16

5.3热量衡算过程 18

第六章反应釜设计计算 21

6.1反应时间的确定 21

6.2反应器体积的确定 21

6.3其它构件尺寸选择 22

6.4搅拌器选择及轴功率计算 23

6.5反应釜条件表 24

第七章结论及体会 26

7.1结论 26

7.2体会 26

附录 29

石油化工学院化学反应器设计

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摘要

本设计是在学习《化学反应工程》课程的基础上进行的对应性工程设计实践训练，目的是通过完成反应器设计实践，掌握化学反应器设计的设计条件、设计内容、基本设计程序和设计过程中遵守的相应规范。在设计过程中，针对乙酸乙酯反应器设计要求，确定反应物系、原料规格及要求、催化剂的种类及性质、反应的基本原理等内容；按照设计要求进行物料衡算、能量衡算，进一步经过反应器计算确定反应器类型、结构和尺寸。在此基础上，参照相应的设计规范，绘制反应器条件图和以反应器为中心的带控制点工艺流程图。设计的反应器满足了乙酸乙酯生产要求，达到了工程设计基本训练的目的。

石油化工学院化学反应器设计

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第一章绪论

1.1乙酸乙酯概述

1、乙酸乙酯简介

乙酸乙酯又称醋酸乙酯，是一种无色透明具有流动性并且是易挥发的可燃性液体，呈强烈清凉菠萝香气和葡萄酒香味，低毒性，浓度较高时有刺激性气味，易挥发是一种用途广泛的精细化工产品。乙酸乙酯能很好的溶于乙醇、氯仿、乙醚、甘油、丙二醇、和大多数非挥发性油等有机溶剂中，稍溶于水（25℃时，1mL乙酸乙酯可溶于10mL水中），而且在碱性溶液中易水解成乙酸和乙醇。水分能使其缓慢分解而呈酸性。乙酸乙酯与水和乙醇皆能形成二元共沸混合物，与水形成的共沸混合物沸点为70.4℃，其中含水量为6.1%（质量分数）。与乙醇形成的共沸混合物的沸点为71.8℃。还与7.8％的水和9.0％的乙醇形成三元共沸混合物，其沸点为70.2℃。

2、乙酸乙酯的用途

乙酸乙酯应用最广泛的脂肪酸酯之一，具有优良的溶解性能，是一种较好的工业溶剂，已经被广泛应用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙醛纤维树脂、合成橡胶等的生产，也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水，在纺织工业中用作清洗剂，在食品工业中用作特殊改性酒精的香味萃取剂，在香料工业中是最重要的香味添加剂，可作为调香剂的组分，乙酸乙酯也可用作黏合剂的溶剂，油漆的稀释剂以及作为制造药物、染料等的原料，用途广泛，是一种重要的有机化工原料和工业溶剂[1]。

国外乙酸酯的消费结构与我国有所不同，美国和欧洲国家乙酸乙酯最大的应用领域是涂料，其中美国涂料方面的消费量约占总消费量的60%，欧洲在涂料行业的消费量约占总消费量的50%。日本主要应用在涂料，油墨方面，分别约占总消费量的40%和30%。而我国主要应用于涂料，粘合剂和制药领域。

1.2乙酸乙酯的产能和市场需求

1、世界乙酸乙酯的产能与消费情况

目前乙酸乙酯生产与消费主要集中在西欧，美国和亚洲地区，其中亚洲地区的生产和消费又主要集中在日本，中国及东南亚国家网。近年来，世界乙酸乙酯的生产能力不断增加。2001年全球乙酸乙酯的生产能力只有125.0万吨／年2006年生产能力增加到222.0万吨年，2001-