乙酸乙酯车间工艺设计
目录
一、设计任务 (2)
二、概述 (2)
1．乙酸乙酯性质及用途 (2)
2.乙酸乙酯发展状况 (3)
三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 (4)
1、酯化法 (4)
2. 乙醇脱氢歧化法 (5)
3、乙醛缩合法 (6)
4、乙烯、乙酸直接加成法 (7)
5、确定工艺方案及流程 (8)
四．工艺计算 (8)
4.1. 物料衡算 (8)
4.2 初步物料衡算 (10)
五. 设备设计 (16)
5.1 精馏塔Ⅱ的设计 (16)
5.2最小回流比的估算 (18)
5.3 逐板计算 (20)
5.4 逐板计算的结果及讨论 (20)
六. 热量衡算 (21)
6.1 热力学数据收集 (21)
6.2 热量计算，水汽消耗，热交换面积 (23)
6.3 校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ) (26)
表10校正后的热量计算汇总表 (32)
乙酸乙酯车间工艺设计
一、设计任务
1.设计任务：乙酸乙酯车间
2.产品名称：乙酸乙酯
3.产品规格：纯度99%
4.年生产能力：折算为100%乙酸乙酯1880吨/年
5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、乙酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；食品工业中作为芳香剂等。
由于本设计为假定设计，因此有关设计任务书中的其他项目如：进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。
二、概述
1．乙酸乙酯性质及用途
乙酸乙酯又名乙酸乙酯，乙酸醚，英文名称Ethyl Acetate或 Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透明液体，其沸点为77℃，熔点为-83.6℃，密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。
乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂，它是许多树脂的高效溶剂，广泛应用于油墨、人造革、胶粘剂的生产中，也是清漆的组份。它还用于乙基纤维素、人造革、油毡、着色纸、人造珍珠的粘合剂、医用药品、有机酸的提取剂以及菠萝、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。此外，还用于木材纸浆加工等产业部门。对于用很多天然有机物的加工，例如樟脑、
脂肪、抗生素、某些树脂等，常使用乙酸乙酯和乙醚配制成共萃取剂，它还可用作纺织工业和金属清洗剂。
2.乙酸乙酯发展状况
（1）国内发展状况
为了改进硫酸法的缺点，国内陆续开展了新型催化剂的研究，如酸性阳离子交换树脂﹑全氟磺酸树脂﹑HZSM-5等各种分子筛﹑铌酸﹑ZrO2-SO42－等各种超强酸，但均未用于工业生产。
国内还开展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工艺研究，其中有清华大学开发的乙醇脱氢歧化酯化法，化学工业部西南化工研究院开发的乙醇脱氢法和中国科学院长春应用化学研究所的乙醇氧化酯化法。
中国科学研究院长春应用化学研究所对乙醇氧化酯化反应催化剂进行了研究，认为采用Sb2O4-MoO3复合催化剂可提高活性和选择性。化学工业部西南化工研究院等联合开发的乙醇脱氢一步合成乙酸乙酯的新工艺，已通过单管试验连续运行1000小时，取得了满意的结果。现正在进行工业开发工作。
近来关于磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙酸和乙醇酯化反应的研究表明，用HZSM-5及磷改性HZSM-5作为乙酸和乙醇酯化反应的催化剂，乙醇转化率变化不大，但酯化反应选择性明显提高。
使用H3PMo12O40?19H2O代替乙醇-乙酸酯化反应中的硫酸催化剂，可获得的产率为91.48%,但是关于催化剂的剂量、反应时间和乙醇／乙酸的质量比对产品产量的研究还在进行之中。（2）国外发展状况
由于使用硫酸作为酯化反应的催化剂存在硫酸腐蚀性强、副反应多等缺点，近年各国均在致力于固体酸酯化催化剂的研究和开发，但这些催化剂由于价格较贵、活性下降快等原因，至今工业应用不多。据报道，美Davy Vekee公司和UCC公司联合开发的乙醇脱氢制乙酸乙酯新工艺已工业化。
据报道，国外开发了一种使用Pd/silicoturgstic双效催化剂使用乙烯和氧气一步生成乙酸乙酯的新工艺。低于180℃和在25％的乙烯转化率的条件下，乙酸乙酯的选择性为46％。催化剂中的Pd为氧化中心silicoturgstic酸提供酸性中心。
随着科技的不断进步，更多的乙酸乙酯的生产方法不断被开发，我国应不断吸收借鉴国外的先进技术，从根本上改变我国乙酸乙酯的生产状况。
三.乙酸乙酯的生产方案及流程
1、酯化法
酯化工艺是在硫酸催化剂存在下,乙酸与乙醇发生酯化脱水反应生成乙酸乙酯的工艺,其工艺流程见图1
乙酸、过量乙醇与少量的硫酸混合后经预热进入酯化反应塔。酯化反应塔塔顶的反应混合物一部分回流，一部分在80℃左右进入分离塔。进入分离塔的反应混合物中一般含有约70%的乙醇、20%的酯和10%的水（乙酸完全消耗掉）。塔顶蒸出含有83%乙酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔顶三元恒沸物,送人比例混合器,与等体积的水混合,混合后在倾析器倾析,分成含少量乙醇和酯的较重的水层,返回分离塔的下部,经分离塔分离,酯重新以三元恒沸物的形式分出,而蓄集的含水乙醇则送回醋化反应塔的下部,经气化后再参与酯化反应。含约93%的乙酸乙酯、5%水和2%乙醇的倾析器上层混合物进人干燥塔,将乙酸乙酯分离出来,所得产品质量见表1
表一工业品级乙酸乙酯的质量指标
传统的酯化法乙酸乙酯生产工艺技术成熟,在世界范围内,尤其是美国和西欧被广泛采用。由于酯化反应可逆,转化率通常只有约67%,为增加转化率,一般采用一种反应物过量的办法,通常是乙醇过量,并在反应过程中不断分离出生成的水。根据生产需要,既可采取间歇式生产,也可采取连续式生产。该法也存在腐蚀严重、副反应多、副产物处理困难等缺点。近年来开发的固体酸酯化催化剂虽然解决了腐蚀问题,但由于价格太高,催化活性下降快等缺点,在工业上仍无法大规模应用。
2. 乙醇脱氢歧化法
该法不用乙酸，直接用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯，其催化剂主要是Pd/C和架Ni，Cu-Co-Zn-Al混合氧化物及Mo-Sb二元氧化物等催化剂，这些体系对乙醇的氧化有一定的活性，但其催化性还有待进一步改进。
95%乙醇从储槽出来，经泵加压至0.3～0.4MPa，进入原料预热器，与反应产物热交换被加热至130℃，部分气化，再进入乙醇汽化器，用水蒸气或导热油加热至160℃～170℃，达到完全气化，然后进入原料过热器，与反应产物换热，被加热至230℃，再进入脱硫加热器，用导热油加热到反应温度240～270℃，然后进入脱氢反应器，脱氢反应为吸热反应，要用导热油加热以维持恒温反应。从脱氢反应器出来的物料进入原料过热器，被冷却至180℃，再进入加氢反应器将酮和醛加氢为醇，以便后续分离。然后进入原料预热器，被冷却至60℃，
再进入产物冷凝器，被水冷却至30℃，从冷凝器出来的液体，进入反应产物储罐，然后进入分离工段，氢气则从上部进入水洗器，以回收氢气中带走的易挥发物料，然后放空或到氧气用户。
该工艺的特点是产品收率高，对设备腐蚀性小，产品成本较酯化法低，不产含酸废水，有利于大规模生产，若副产的氢气能有效合理的利用，该工艺是比较经济的方法。
3、乙醛缩合法
由乙醛生产乙酸乙酯包括催化剂制备、反应、分离和精馏4大部分,工艺流程见图3 。在氯化铝和少量的氯化锌存在下将铝粉加人盛有乙醇和乙酸乙酯混合物的溶液中溶解得到乙氧基铝溶液。催化剂制备装置与主体装置分开,制备反应过程产生的含氢废气经冷回收冷凝物后排放,制备得到的催化剂溶液搅拌均匀后备用。乙醛和催化剂溶液连续进人反应塔,控制反应物的比例,使进料在混合时就有约98% 的乙醛转化为目的产物,1.5%的乙醛在此后的搅拌条件下转化。通过间接盐水冷却维持反应温度在0 ℃ ,反应混合物在反应塔内的停
留时间约1h后进人
分离装置。
分离装置中粗乙酸乙酯从塔顶蒸出,塔底残渣用水处理得到乙醇和氢氧化铝,将乙醇与蒸出组分一起送人精馏塔,在此回收未反应的乙醛并将其返回反应塔,乙醇和乙酸乙酯恒沸物用于制备乙氧基铝催化剂溶液。如有必要,乙酸乙酯还可进一步进行干燥。
乙醛缩合制乙酸乙酯工艺由俄罗斯化学家Tischenko于20世纪初开发成功,因而该工艺又称为Tischenko工艺。反应在醇化物（乙氧基铝)的存在下进行。由乙醛生产乙酸乙酯的第一步实际上先由乙烯制取乙醛,由乙烯生产乙醛通常在氯化钯存在下于液相中进行（即Wacker工艺)。根据保持催化剂活性方法的不同,又有两种工艺可选择,一种为一步法工艺,即乙烯和氧气一起进人反应器进行反应; 另一种是两步法工艺,即乙烯氧化为乙醛在一个反应器内进行,而催化剂的空气再生在另一反应器内进行,两种工艺在经济上并无大的差异。乙醛缩合制乙酸乙酯工艺受原料来源的限制,一般应建在乙烯-乙醛联合装置内。日本主要采取此工艺路线,装置能力已达200kt/a.
4、乙烯、乙酸直接加成法
在酸性催化剂存在下,羧酸与烯烃发生酯化反应可生成相应的醋类。罗纳·普朗克公司在80 年代进行了开发,但由于工程放大问题未解决,一直未实现工业化。日本昭和电工公司开发的乙烯与乙酸一步反应制取乙酸乙酯工艺终于在90年代实现了工业化。
反应原料中乙烯：乙酸：水：氮体积组成为80：6.7：3：10.3。反应系统由3个串联
反应塔组成,反应塔中装填磷钨钥酸催化剂（担载于球状二氧化硅上) 。反应塔设置了中间冷却,反应温度维持在140-180 ℃ ,反应塔压力控制在0.44-1MPa。
反应在担载于金属载体上的杂多酸或杂多酸盐催化下于气相或液相中进行。在水蒸气存在条件下,乙烯将发生水合反应生成乙醇,然后生成的乙醇又继续与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯产物。而且,逆向的乙酸乙酯水解生成乙醇或乙酸的反应也可能发生。该工艺乙酸的单程转化率为66%,以乙烯计,乙酸乙酯的选择性约为94%.
5、确定工艺方案及流程
从产量分析，生产任务要求是1840吨，产量不是太大，乙烯、乙酸直接合成法有利于大规模生产，而且该法对设备要求很高，设备造价高，因此不采用该工艺。从经济上考虑，乙醇脱氢歧化法对催化剂要求高，采用该工艺不经济。最后从技术成熟方面考虑，虽然乙醇脱氢歧化法在国外生产技术已经比较成熟，且可以进行大规模的生产，但在国内实施尚有困难，另外，该法总生产能力比酯化法要低，综合考虑采用酯化法。
在国内，乙酸乙酯的生产大都采用酯化法，生产乙酸乙酯的厂家主要有上海试剂一厂，苏州溶剂厂，北京化工三厂，天津有机化工一厂，吉化公司，徐州溶剂厂，杭州长征化工厂，贵州有机化工溶剂分厂，沈阳市溶剂厂，大连酿酒厂，沈阳石油化工二厂，哈尔滨化工四厂﹑六厂﹑七厂等。
四．工艺计算
4.1. 物料衡算
4.1.1设计任务
（1）设计项目：乙酸和乙醇在催化剂浓硫酸存在下生产乙酸乙酯（假定70%的乙酸转化为乙酸乙酯）
（2）产品名称：乙酸乙酯
（3）产品规格：纯度99%
（4）年生产能力：折算为100%乙酸乙酯1880吨/年
4.1.2 酯化法主要生产步骤
（1）等分子的冰乙酸和95%乙醇混合和少量的浓硫酸接触，进行酯化反应达到平衡状态，并加热至沸点。
（2）达到平衡状态的混合液通入精馏塔Ⅰ，由于不断移去难挥发的水分，在塔中反应趋于完全；由塔Ⅰ顶部出来的流出液组成为：
乙酸乙酯 20%（重量百分率，下同）
水 10%
乙醇 70%
（3）由塔Ⅰ顶部出来的馏出液通入精馏塔Ⅱ进行蒸馏，由塔Ⅱ顶部出来的三组分恒沸液组成为：
乙酸乙酯 83%
水 8%
乙醇 9%
由塔Ⅱ底部出来的残液组成为乙醇和水，重新送入塔Ⅰ作为第二进料。
（4）由塔Ⅱ顶部出来的馏出液和塔Ⅲ顶部出来的馏出液汇合并加等量的水，三者混合后流入沉降槽进行分层。
上层富有乙酸乙酯，其组成为：
乙酸乙酯 94%
水 4%
乙醇 2%
下层主要是水，其组成为：
乙酸乙酯 8%
水 88%
乙醇 4%
下层（即水层）重新回入塔Ⅱ作为第二进料。
（5）上层（即酯层）送入精馏塔Ⅲ进行蒸馏，由塔Ⅲ底部流出的即为成品的乙酸乙酯，这是由于乙酸乙酯和三组分恒沸液和双组份恒沸液比较起来，其挥发度最小，由塔Ⅲ顶部出来的为三组分恒沸液，其组成如下：
三组分恒沸液组成：
乙酸乙酯 83%
水 8%
乙醇 9%
双组分恒沸液组成：
乙酸乙酯 94%
水 6%
（6）塔Ⅲ顶部出来的馏出液包括三组成恒沸液送回沉降器中。
4.2 初步物料衡算
（1）每小时生产能力的计算
根据设计任务，乙酸乙酯的年生产能力规定为180吨/年（折算为100%乙酸乙酯，下同）全年按328天计，每天24小时连续工作，则每昼夜的生产能力为5732kg乙酸乙酯；每小时生产能力为221kg乙酸乙酯，这样的规模采用连续操作室比较合理的。
每小时的生产能力为：
1880×1000÷328÷24=239kg/h
以上作为物料衡算基准。
为了使物料衡算简单化，在初步物料衡算中假定成品乙酸乙酯的纯度为100%，在生产过程中无物料损失，塔顶馏出液等均属双组份或三组分恒沸液，这在事实上是不可能的，故将在最终衡算中予以修正。
（2）生产工艺流程图
(3)酯化器物料衡算
乙酸和乙醇酯化反应如下:
CH3COOH+C2H5OH→C2H3COOCH5+H2O
60 46 88 18
X y 221 z
原料规格：乙酸浓度为100%;乙醇纯度为95%；浓硫酸纯度为93%（相对密度为1.84）加入：①100%乙酸量：60/x=88/2393→x=60×239/88=163kg/h
100%乙醇量：46/y=88/239→y=46×239/88=124.9kg/h
②95%乙醇需要量：y/95%=124.9/95%=131kg/h
其中C2H5OH=124.9kg/h； H2O=131-124.9=6.1kg/h
③浓硫酸量=6.7kg；其中H2SO4=6.3kg；H2O=0.4kg/h
支出：转化率为66%
①乙酸乙酯生成量=163×0.66×88÷60=157.8kg/h
②乙酸剩余量=163×0.34=55.4kg/h
③乙醇剩余量=124.9×0.34=42.5kg/h
④反应生成水量：18/z=88/146.2 → z=18×157.8÷88= 32.3kg/h
总水分=32.3+6.1=38.4kg/h
⑤浓硫酸量=6.7kg/h
进出酯化器的物料衡算表如下：
表一：进出酯化器的物料衡算表
加入支出
序号物料名称纯度%数量kg/h序号物料名称纯度%数量kg/h 1乙酸1001631乙酸乙酯100157.8 2乙醇951312水10038.4
100124.93乙醇10042.5其中C2H5OH
100 6.14乙酸10055.4 H2O
3浓硫酸93 6.75浓硫酸100 6.7合计300.7合计300.8
由酯化器出来的混合液进入精馏塔Ⅰ，在塔Ⅰ中反应趋于完全，因此进入塔Ⅰ的混合液在塔中最后生成：
乙酸乙酯=239kg/h
水=18×239÷88+6.1=55kg/h
浓硫酸=6.7kg/h
（4）塔Ⅰ、塔Ⅱ、沉降器和塔Ⅲ质检均有相互关系，它们的物料衡算汇总计算如下：在生产工艺流程示意图上注上相关数据，并划出三个计算系统，逐个列出衡算式，然后进行进行联立求解。
设u=塔Ⅰ底部残液量（kg/h，不包括浓硫酸6.7kg/h在内）
v=塔Ⅰ顶部馏出液（kg/h）
R=塔Ⅱ底部残液量（kg/h）
其中Rw=R中H2O的量（kg/h），RA=R中乙醇的量（kg/h）
z=塔Ⅱ顶部残液量（kg/h）
x=塔Ⅲ顶部馏出液总三组分恒沸液量（kg/h）
y=塔Ⅲ顶部馏出液总双组分恒沸液量（kg/h）
w=沉降器下层（即水层）量（kg/h）
系统1的物料衡算：
294+w=u+z
u＋z－w=294 ①系统1的乙酸乙酯物料衡算：
0.812×272.6＋0.08w=0.83z
0.83z－0.08w=239 ②
系统1的乙醇物料衡算：他
0.09z=0.04w ③
系统2的物料总衡算：
2（x＋y＋z）=w＋x＋y＋239
x＋y＋2z－w=239 ④
系统2的乙酸乙酯衡算：
0.83x＋0.94y＋0.83z=0.94×(x＋y＋221.4)＋0.08w
0.83z－0.11x－0.08w=225 ⑤
解上述五元一次联立方程式。
得： x=129.8kg/h
y=200.2kg/h
z=368kg/h
w=827kg/h
u=753kg/h
因为v中含有20%乙酸乙酯，而乙酸乙酯量=-239 kg/h，故：v=239÷20%=1195 kg/h
系统3的物料总衡算：R+294=u+v
所以R=v+u-294=1195+753-294=1654 kg/h
系统3中的水衡算
R w＋0.188×294=u＋0.1v
R w=753＋0.1×1195－0.188×294=817kg/h
系统3的乙醇衡算：
R A=0.7v=0.7×1195=836.5kg/h
将计算结果整理在各物料衡算表中，并汇总画出初步物料衡算图。
表2 进出塔Ⅰ的物料衡算表
加入支出
序号物料名称纯度%数量kg/h序号物料名称纯度%数量kg/h 1来自酯化器的混合液300.71塔顶馏出液1195
①乙酸乙酯157.8①乙酸乙酯20239
②水38.4②水10119.5
③乙醇42.5③乙醇70836.5
④乙酸55.42塔底残液759.7
⑤浓硫酸 6.7①水753
2来自塔Ⅱ的塔底残液1654②浓硫酸 6.7
①水817
②乙醇836.5
合计1954.7合计1954.7
表3 进出塔Ⅱ的物料衡算表
加入支出
序号物料名称纯度%数量kg/h序号物料名称纯度%数量kg/h 1来自塔Ⅰ顶部馏出液11951塔顶馏出液368①乙酸乙酯20239①乙酸乙酯83305.44
②水10119.5②水829.44
③乙醇70836.5③乙醇933.12 2来自沉降器下层液8272塔底残液1654
①乙酸乙酯866.16①水817.5
②水88727.76②乙醇836.5
③乙醇4333.08
合计2022合计2022
表4 沉降器的物料衡算表
加入支出
序号物料名称纯度%数量kg/h序号物料名称纯度%数量kg/h 1塔Ⅱ顶部馏出液3681沉降器上层569
①乙酸乙酯83305.44①乙酸乙酯94534.86
②水829.44②水422.76
③乙醇933.12③乙醇211.38 2塔Ⅲ顶部馏出液3302沉降器下层827
①三组分恒沸液129.8①乙酸乙酯866.16 A乙酸乙酯83107.7②水88727.76 B水810.4③乙醇433.08 C乙醇911.7
②双组分恒沸液200.2
A乙酸乙酯94188.2
B水612
3添加水698
合计1396
表5 进出塔Ⅲ的物料衡算表
加入支出
序号物料名称纯度%数量kg/h序号物料名称纯度%数量kg/h 1来自沉降器上层5691顶部馏出液330①乙酸乙酯94534.86①三组分恒沸液129.8
②水422.76A乙酸乙酯83107.7
③乙醇211.38B水810.4
C乙醇911.7
②双组分恒沸液200.2
A乙酸乙酯94188.2
B水612
2塔底成品
乙酸乙酯239合计569合计569
五. 设备设计
5.1 精馏塔Ⅱ的设计
塔Ⅱ中包含有3个组分(乙醇、乙酸乙酯和水)均为非理想液体，则需要利用实验获得气-液相图进行逐板计算用。
(1) 计算塔板数
根据初步物料衡算的数据，必须作相应的修正，方可作为精馏塔的设计用。
①在初步物料衡算中，塔Ⅱ顶部逸出者为纯三组分恒沸液，这样就需要无穷个塔板数来完成。实际上含有水和乙醇各5摩尔百分数，连同乙酸乙酯组成2个组成分别为水46%和乙酸乙酯54%与乙醇24%和乙酸乙酯76%的双组分恒沸液。
于是塔Ⅱ顶部馏出液组成如下：
kg/h mol% mol%乙酸乙酯 E 305.44 59.56＋5×54/46＋5×76/24=81.26 61.70
水 W 29.44 28.09＋5 =33.09 25.13
乙醇 A 33.12 12.35＋5 =17.35 13.17
131.7 100
②在初步物料衡算中，塔Ⅱ底部出料不含乙酸乙酯，这也属不可能，实际上含有1mol%乙酸乙酯，而其它二组分的mol%含量降低至99%.
于是塔Ⅱ底部馏出液组成如下：
kg/h mol% mol%
乙酸乙酯 E — +1 =1.0
水 W 817 71.46 71.46×99% =70.75
乙醇 A 836.5 28.54 28.54×99% =28.25
100
进料组成不变，于是进出塔Ⅱ的物料衡算如下：
xE=0.6170 216.4kg/h
馏出液：xW=0.2513 18.0kg/h
xA=0.1317 24.15kg/h
xE=0.0499 266.02kg/h
混合进料：xW=0.6782 738.77kg/h
xA=0.2719 758.01kg/h
xE=0.0100 49.67kg/h
残液： xW=0.7075 721.0kg/h
xA=0.2825 733.69kg/h
于是进出酯化器的物料衡算如下：
表6 进出塔Ⅱ的物料衡算表
加入支出
序号物料名称组成%数量kg/h序号物料名称组成%数量kg/h 1混合进料1762.801塔顶馏出液258.55
①乙酸乙酯 4.99266.02①乙酸乙酯61.7216.4
②水67.82738.77②水25.1318.0
③乙醇27.19758.01③乙醇13.1724.15
2塔底残液1504.36
①乙酸乙酯 1.049.67
②水70.75721.0
③乙醇28.25733.69
合计1762.8合计1762.9
取100mol进料液，其中E的摩尔数为5.00；设D为馏出液摩尔数，则残液摩尔数为(100－D)
0.617D＋0.01×(100－D)=5； D=6.59
残液摩尔数为：100－D=100－6.59=93.41
馏出液中E的摩尔数为：0.617×6.59=4.07
残液中E的摩尔数为：5－4.07=0.93
馏出液中W的摩尔数为：0.2513×6.59=1.66
残液中W的摩尔数为：67.82－1.66=66.16
馏出液中A的摩尔数为：0.1317×6.59=0.87
残液中A的摩尔数为：27.19－0.87=26.32
5.2最小回流比的估算
由于上述系统和理想液体比较出入很大，今采用Colburn方法估算最小回流比。首先求出平均相对挥发度(α
av
）
馏出液中：x
E /(x
E
＋x
W
)=61.7/(61.7＋25.13)=0.71; x
A
=13.17
由平衡图上找出：y
E /(y
E
＋y
W
)=0.69; y
E
/y
W
=0.69/0.31
α
t =（y
E
/y
W
）·(x
W
/x
E
)=(0.69/0.31)×(0.2513/0.617)=0.91
残液中：x
E/(x
E
＋x
W
)=1.0/(1.0＋70.75)=0.0139 ; x
A
=28.25
由平衡图上找出：y
E /(y
E
＋y
W
)=0.20; y
E
/y
W
=0.2/0.8
α
s =（y
E
/y
W
）·(x
W
/x
E
)=(0.2/0.8)×(0.7075/0.01)=17.69
α
av =(α
t
·α
s
)1/2=(0.91×17.69)1/2=4.01
r f =x
Ef
/x
Wf
=5/67.82=0.0737
x lk =r
f
/(1＋r
f
)=0.0737/1.0737=0.0686
x hk =x
lk
/r
f
=0.0686/0.0737=0.931
(L
n /D)=1/(α－1)·(x
Dlk
/x
lk
－x
Dhk
/x
hk
)=1/(4.01－1)×(0.617/0.0686－0.2513/0.931)=2.90
D=6.59mol/100mol进料
L
n
=2.90×D=2.90×6.59=19.11mol/100mol进料
L
m =L
n
＋qF; W=F－D
对于进料正在沸点的液体，q=1
F=100mol
L
m
=19.11＋100=119.11mol/100mol进料
W=100－6.59=93.41mol/100mol进料
L
m
/W=119.11÷93.41=1.275
上提浓度轻关键组分的摩尔分数
x
n =x
D
/[(α－1)·(L
n
/D＋α·x
Dhk
/x
hk
)]
=0.617÷[(4.01－1)×(2.90＋4.01×0.2513÷0.931)] =0.0515
r
n =x
n
/x
hk
=0.0515÷0.931=0.0533
下提浓度重关键组分的摩尔分数
α
lk =(α
t
－α
s
)1.5=(0.91－17.69)1.5=6.557
x
m =α
lk
·x
W
/[(α
lk
－α)·(L
m
/W＋α·x
Wlk
/x
lk)
]
=6.557×0.7075÷[(6.557－4.01)×1.275＋4.01×0.01÷0.0686] =1.211
r
m =x
lk
/x
m
=0.0686/1.211=0.0566
r
m /r
n
=0.0566/0.0553=1.024
Ψ=1/[(1－0)×(1－0)]=1
因此,r
m /r
n
>Ψ,算得的回流比太大
试以(L
n /D)=2.5；则L
n
=6.59×2.5=16.48mol/100mol进料；L
m
=116.48mol/100mol进料
(L
m
/W)=116.48÷93.41=1.247
x
n =x
D
/[(α－1)·(L
n
/D＋α·x
Dhk
/x
hk
)]
=0.617÷[3.01×(2.5＋4.01×0.2513÷0.931)]=0.0572
r
n =x
n
/x
hk
=0.0572÷0.931=0.0614
x
m =α
lk
·x
W
/[(α
lk
－α)·(L
m
/W＋α·x
Wlk
/x
lk)
]
=6.557×0.7075÷[(6.557－4.01)×1.247＋4.01×0.01÷0.0686] =1.234
r
m =x
lk
/x=0.0686÷1.234=0.0556
r
m /r
n
=0.0556÷0.0614=0.91
因此，r
m /r
n
<Ψ,算得的回流比太小。
试以(L
n /D)=2.7；则L
n
=6.59×2.7=17.79mol/100mol进料；L
m
=117.79mol/100mol进料
(L
m
/W)=117.79÷93.41=1.261
x
n =x
D
/[(α－1)·(L
n
/D＋α·x
Dhk
/x
hk
)]
=0.617÷[3.01×(2.7＋4.01×0.2513÷0.931)]=0.0542
r
n =x
n
/x
hk
=0.0542÷0.931=0.0582
x
m =α
lk
·x
W
/[(α
lk
－α)·(L
m
/W＋α·x
Wlk
/x
lk)
]
=6.557×0.7075÷[(6.557－4.01)×1.261＋4.01×0.01÷0.0686]
=1.222
r
m =x
lk
/x=0.0686÷1.222=0.0561
r
m /r
n
=0.0561÷0.0582=0.965
r
m /r
n
与Ψ的数值相近
所以此方法算得的最小回流比为2.7.
5.3 逐板计算
气液相平衡数据可以表示成下列三种图表：
(1)y
E /(y
E
＋y
A
)对x
E
/(x
E
＋x
A
)描绘，x
W
视作参量。
(2)y
E /(y
E
＋y
W
)对x
E
/(x
E
＋x
W
)描绘，x
A
视作参量。
(3)y
W /(y
W
＋y
A
)对x
W
/(x
W
＋x
A
)描绘，x
E
视作参量。
由于在任何情况下，液相的摩尔分数（x）均为参数，平衡图只能用来由液相组成来求取气相组成。因此逐板计算时，从塔底由下往上算。
从x的三个已知数(塔底的xE,xW和xA)出发，可求得二比值；或(1)和(2);或(2)和(3);或(3)和(1)，究竟选择哪一对，应以从图上读出数值为准。
如果采用(2)和(3)，则根据x
E /(x
E
＋x
W
)和x
A
值读出y
E
/(y
E
＋y
W
);根据x
W
/(x
W
＋x
A
)和x
E
值
读出y
W /(y
W
＋y
A
)值。
设y
E /(y
E
＋y
W
)=M，y
W
/(y
W
＋y
A
)=N；
故y
E
=M/(1－M)
y
A
=(1－N)/N
∴y
W
=1/[(1－N)/N＋M/(1－M)＋1]
求出y
W 后，y
E
和y
A
即可代入式子求得。
下一塔板上的液相组成可以应用操作线方程求得。
5.4 逐板计算的结果及讨论
根据Colburn方法算得的最小回流比为2.7:1，
上述逐板计算中，所采用的最宜回流比为10:1、2:1和5:1.
(1)如采用10:1，则最宜回流比约为最小回流比的3.7倍。根据计算的结果，作图如下：
年产12000吨酸奶工厂设计,李雯霞
年产量12000吨酸奶工厂设计 李雯霞 （安徽工程大学生物与化学工程学院安徽芜湖241000） 摘要 本毕业设计选取的题目是年产12000吨酸奶的工厂设计。本设计是建造一个年产12000吨的酸奶工厂，工厂建筑高15m，工厂面积27025m2。本毕业设计由绪论、物料衡算、设备选型和工厂造价等部分组成。前言部分,通过对酸奶的介绍和工厂的设计理念简要的概括设计理念和设计要求以及设计要达到的目标。物料衡算部分。根据产量和设备的选型以及现实情况,对物料的使用量和利用率的计算,对能量的计算。设备选型部分。根据自己产品的特点和对产品的要求对生产设备的选择以及各个管道的选择,还有各个零件的大小直径以及管壁的选择。工厂造价部分。根据上面的计算和实际情况的把握,估算出工厂的造价。 关键字：酸奶，平面设计，工艺流程，设备，经济分析
Abstract The graduation design topic is the design of an annual output of12000tons of plant.This design is the construction of an annual output of12000tons of yogurt factory,factory buildings with high15m,the factory area of47076m2.Thisgraduation design is composed of the introduction,material balance calculation,equipment selection and factory cost components.The preface:The yogurt introduction and plant design summary of design idea and design requirements and design to achieve the goal.Material balance part.：According to the selection of output and equipment as well as the current situation,use of materials and the utilization of the calculation, calculation of energy.The selection of equipment parts:According to the characteristics of their products and requirements for the product production equipment selection and the selection of pipeline,and various parts of the size of diameter and wall selection.Factory cost part.According to the above calculation and the actual. Keywords:yogurt,graphic design,process flow,equipment,economic analysis
课程设计概念设计
课程设计概念设计 荆楚理工学院课程设计任务书 设计题目：3000吨/年乙酸乙酯项目概念设计。 教研室主任：许维秀指导教师：危想平 2019年11月 乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯项目概念设计 2.产品名称：乙酸乙酯 3、设计规模：3000吨/年乙酸乙酯 4、开工时间：7000小时/年 3、原料组成：冰醋酸100%、乙醇95%、硫酸93% 4、全装置总收率，损耗分配和设备类型自定 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、乙酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各 种工业中；食品工业中作为芳香剂等。 二、概述 1．乙酸乙酯性质及用途 乙酸乙酯又名乙酸乙酯，乙酸醚，英文名称Ethyl Acetate或 Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透明液体，其沸点为77℃，熔点为-83.6℃，密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。 乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂，它是许多树脂的高效溶剂，广泛应用于油墨、人造革、胶粘剂的生产中，也是清漆的组份。它还用于乙基纤维素、人造革、油毡、着色纸、 人造珍珠的粘合剂、医用药品、有机酸的提取剂以及菠萝、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。此外，还用于木材纸浆加工等产业部门。对于用很多天然有机物的加工，例如樟脑、脂肪、抗生素、某些树脂等，常使用乙酸乙酯和乙醚配制成共萃取剂，它还可 用作纺织工业和金属清洗剂。 2.乙酸乙酯发展状况
（1）国内发展状况 为了改进硫酸法的缺点，国内陆续开展了新型催化剂的研究，如酸性阳离子交换树脂 ﹑全氟磺酸树脂﹑HZSM-5等各种分子筛﹑铌酸﹑ZrO2-SO42－等各种超强酸，但均未用于 工业生产。 国内还开展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工艺研究，其中有清华大学开发的乙醇脱 氢歧化酯化法，化学工业部西南化工研究院开发的乙醇脱氢法和中国科学院长春应用化学 研究所的乙醇氧化酯化法。 中国科学研究院长春应用化学研究所对乙醇氧化酯化反应催化剂进行了研究，认为采 用Sb2O4-MoO3复合催化剂可提高活性和选择性。化学工业部西南化工研究院等联合开发 的乙醇脱氢一步合成乙酸乙酯的新工艺，已通过单管试验连续运行1000小时，取得了满 意的结果。现正在进行工业开发工作。 近来关于磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙酸和乙醇酯化反应的研究表明，用HZSM-5及 磷改性HZSM-5作为乙酸和乙醇酯化反应的催化剂，乙醇转化率变化不大，但酯化反应选 择性明显提高。 使用H3PMo12O40?19H2O代替乙醇-乙酸酯化反应中的硫酸催化剂，可获得的产率为 91.48%,但是关于催化剂的剂量、反应时间和乙醇／乙酸的质量比对产品产量的研究 还在进行之中。 （2）国外发展状况 由于使用硫酸作为酯化反应的催化剂存在硫酸腐蚀性强、副反应多等缺点，近年各国 均在致力于固体酸酯化催化剂的研究和开发，但这些催化剂由于价格较贵、活性下降快等 原因，至今工业应用不多。据报道，美Davy Vekee公司和UCC公司联合开发的乙醇脱氢 制乙酸乙酯新工艺已工业化。 据报道，国外开发了一种使用Pd/silicoturgstic双效催化剂使用乙烯和氧气一步生 成乙酸乙酯的新工艺。低于180℃和在25％的乙烯转化率的条件下，乙酸乙酯的选择性为46％。催化剂中的Pd为氧化中心silicoturgstic酸提供酸性中心。 随着科技的不断进步，更多的乙酸乙酯的生产方法不断被开发，我国应不断吸收借鉴 国外的先进技术，从根本上改变我国乙酸乙酯的生产状况。 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 1.酯化法 酯化工艺是在硫酸催化剂存在下,乙酸与乙醇发生酯化脱水反应生成乙酸乙酯的工艺。
化学实验报告——乙酸乙酯的合成
乙酸乙酯的合成 一、 实验目的和要求 1、 通过乙酸乙酯的制备，加深对酯化反应的理解； 2、 了解提高可逆反应转化率的实验方法； 3、 熟练蒸馏、回流、干燥、气相色谱、液态样品折光率测定等技术。 二、 实验内容和原理 本实验用乙酸与乙醇在少量浓硫酸催化下反应生成乙酸乙酯： 243323252H SO CH COOH CH CH OH CH COOC H H O ++ 副反应： 24 32322322H SO CH CH OH CH CH OCH CH H O ???→+ 由于酯化反应为可逆反应，达到平衡时只有2/3的物料转变为酯。为了提高酯的产率，通常都让某 一原料过量，或采用不断将反应产物酯或水蒸出等措施，使平衡不断向右移动。因为乙醇便宜、易得，本实验中乙醇过量。但在工业生产中一般使乙酸过量，以便使乙醇转化完全，避免由于乙醇和水及乙酸乙酯形成二元或三元共沸物给分离带来困难，而乙酸通过洗涤、分液很容易除去。 由于反应中有水生成，而水和过量的乙醇均可与乙酸乙酯形成共沸物，如表一表示。这些共沸物的沸点都很低，不超过72 ℃，较乙醇的沸点和乙酸的沸点都低，因此很容易被蒸馏出来。蒸出的粗馏液可用洗涤、分液除去溶于其中的乙酸、乙醇等，然后用干燥剂去除共沸物中的水分，再进行精馏便可以得到纯的乙酸乙酯产品。 表一、乙酸乙酯共沸物的组成与沸点 三、 主要物料及产物的物理常数 表二、主要物料及产物的物理常数
四、主要仪器设备 仪器100mL三口烧瓶；滴液漏斗；蒸馏弯头；温度计；直形冷凝管；250mL分液漏斗；50mL锥形瓶3个；25mL梨形烧瓶；蒸馏头；阿贝(Abbe)折光仪；气相色谱仪。 试剂冰醋酸；无水乙醇；浓硫酸；Na2CO3饱和溶液；CaCl2饱和溶液；NaCl饱和溶液。 五、实验步骤及现象 表三、实验步骤及现象
片剂车间工艺设计
《课程设计》 设计成绩： 批阅人： 批阅日期： 设计题目：年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 设计者： 班级： 学号： 指导教师： 设计日期： 南京中医药大学药学院
设计任务书 一、设计题目 年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 二、设计条件 （1）生产制度 年工作日：250天；1天2班，每班8 h，一天2班。 （2）药剂规格及原辅材料的消耗 依照各“中药制药分离技术课程设计”而定 ①规格：0.35 g/片 ②主要工序及原辅材料可参照 a. 药材干浸膏提取率：7.5%，干浸膏粉碎过筛收率：98% b.干法制粒：干浸膏粉末和辅料比为30:70，收率为98% c. 整粒、总混：收率为99% d. 压片、包衣：收率为98% e. 包装：内包收率为99%；外包无损耗 三、设计内容与要求 （1）确定工艺流程及净化区域划分； （2）物料衡算； （3）设备选型； （4）按GMP规范要求设计生产工艺流程图和车间工艺平面图； （5）编写设计说明书； 四、设计成果 （1）设计说明书一份 包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、设备选型及主要设备一览表、车间工艺平面布置原则、技术要求和说明。 （2）工艺流程图； （3）提取车间、制剂车间平面布置图（1∶100） 五、设计时间
设计时间为2周，从2015年6月12日至2016年6月24日。 目录 1 片剂生产工艺概述 (05) 1.1项目概述 (05) 1.2设计目的和意义……………………………………… 07 1.3设计内容 (07) 1.4 设计指导思想和设计原则 (08) 2 生产工艺流程简述 (08) 2.1生产方案、产品类型与包装方式 (08) 2.2生产规模、制度与方式 (09) 2.3工艺流程 (09) 2.3.1工艺流程制定的原则 (09) 2.3.2制粒压片工艺 (09) 2.3.3片剂的生产工艺 (11) 2.3.4工艺简介 (12) 3 物料衡算 (14)
酸奶的生产工艺及其发展趋势
酸奶的现状及其发展趋势 李凡金 （师范学院生物资源与环境科学学院，云南曲靖655011） 摘要：酸奶在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，本文主要介绍了酸奶的基本定义，国内外发展现状及发展前景 关键词：酸奶、发展前景、现状 The present situation and Prospect of yoghurt LI Fan-jin (College of Biological Resources and Environment Science, Qujing Normal University, Qujing Yunnan 655011, China;) Abstract：Y oghurt in people's life plays a more and more important role,this paper introduces the basic definition of yoghurt,the domestic and foreign development situation and development prospect of Keywords： Y ogurt,development prospects,present situation 引言 20世纪50年代以来，酸奶生产技术有了很大发展，除了使用传统的保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌发酸奶的品质外，还增加了营养保健功能。由于不断开发出新的品种，极大地拓宽了消费市场，特别是20世纪80年代以来，各大中城市的酸奶生产量急剧上升，并迅速地向城镇和农村扩展。现在酸奶有凝固型和搅拌型2 大类别数10个品种。
化工设计专业课程设计
南京工业大学 《化工设计》专业课程设计 设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯 学生姓名胡曦班级、学号化工091017 指导教师姓名任晓乾 课程设计时间2012年5月12日-2012年6月1日 课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能力及设计过程表现，30% 设计最终成绩（五级分制） 指导教师签字
目录一、设计任务3 二、概述4 2.1乙酸乙酯性质及用途4 2.2乙酸乙酯发展状况4 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程5 3.1酯化法5 3.2乙醇脱氢歧化法7 3.3乙醛缩合法7 3.4乙烯、乙酸直接加成法9 3.5各生产方法比较9 3.5确定工艺方案及流程9 四．工艺说明10 4.1. 工艺原理及特点10 4.2 主要工艺操作条件错误!未定义书签。 4.3 工艺流程说明10 4.4 工艺流程图（PFD）错误!未定义书签。4.5物流数据表10 4.6物料平衡错误!未定义书签。 4.6.1工艺总物料平衡10 4.6.2 公共物料平衡图错误!未定义书签。 五. 消耗量19 5.1 原料消耗量19 5.2 催化剂化学品消耗量19 5.3 公共物料及能量消耗21 六. 工艺设备19 6.1工艺设备说明19 6.2 工艺设备表19 6.3主要仪表数据表19 6.4工艺设备数据表19 6.5精馏塔Ⅱ的设计19 6.6最小回流比的估算21 6.7逐板计算23 6.8逐板计算的结果及讨论23 七. 热量衡算24 7.1热力学数据收集24
7.2热量计算，水汽消耗，热交换面积26 7.3校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ)29 八．管道规格表24 8.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 8.2 主要卫生、安全、环保说明26 8.3 安全泄放系统说明24 8.4 三废排放说明26 九．卫生安全及环保说明24 9.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 9.2 主要卫生、安全、环保说明26 9.3 安全泄放系统说明24 9.4 三废排放说明26 表10校正后的热量计算汇总表34 十有关专业文件目录34 乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯车间 2.产品名称：乙酸乙酯 3.产品规格：纯度99.5% 4.年生产能力：折算为100%乙酸乙酯10000吨/年 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计 摘要 硫酸是最重要的基础化工原料之一，主要用于制造磷肥及无机化工原料，其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。本设计以硫磺为原料生产硫酸，因为以硫磺为原料生产硫酸不需净化，大大简化了工艺过程，节省投资费用，且产品质量高。 本设计完成了年产20万吨硫酸生产车间工艺设计，介绍了硫酸生产的主要方法和成熟的工艺流程。主要内容包括原料熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段及主要设备的选择、环保措施等。完成了化工设计的各个设计环节，达到了设计目标。经分析，设计技术可靠，经济合理。在设计过程中，还重点对废水处理进行了分析。 关键词：硫酸；硫磺制酸；焚烧炉；转化塔
The Production Process Design of the Workshop for Sulfuric acid with an Annual Output of 200,000 Tons Abstract Sulfuric acid is one of the most important basic chemical raw materials, mainly used in the manufacture of phosphate fertilizer and inorganic chemical raw materials, as a chemical raw material, it is widely used in non-ferrous metal smelting, petroleum refining and petroleum chemical industry, rubber industry, as well as pesticides, pharmaceuticals, printing and dyeing, leather pickling of iron and steel industry. This design is used sulfuric acid as raw material to product sulfur, thus it products sulfur without purification, the process is greatly simplified to save investment costs and gain high product quality. It is an annual output of 200,000 tons of sulfuric acid production plant process design, introduces the main methods of sulfuric acid production and mature process. The main contents include the raw material sulfur melting section, and burning sulfur conversion section, drying and absorption section and the major equipments selection, environmental protection measures. It completes various links of the chemical engineering design, and achieves the design objectives. Through the analysis of the design, design technology is reliable, and the design is economical and reasonable. In the design process, it is also focusing on wastewater treatment.
酸奶生产工艺流程
酸乳生产工艺流程 酸乳工艺流程如下： 乳酸菌纯培养物→母发酵剂→生产发酵剂 ↓ 原料乳预处理→标准化→配料→均质→杀菌→冷却→加发酵剂 灌装在零售容器内→在发酵室发酵→冷却→后熟→凝固型酸奶 → 在发酵罐中发酵→冷却→添加果料→搅拌→灌装→后熟→搅拌型酸奶 酸奶的生产工艺流程： 1.凝固型酸奶生产工艺流程 鲜牛奶→标准化→均质→杀菌→冷却→接种→搅拌→灌装封口→发酵→冷却→后熟 2.搅拌型酸奶生产工艺流程 鲜牛奶→标准化→均质→杀菌→冷却→发酵→搅拌→灌装封口→冷藏后熟→酸乳↑ 果料、香精 前者先冷却分装，后培养发酵。后者先冷却接种发酵，后分装。 凝固型酸乳用于纯酸奶的生产，搅拌型酸乳还可用于果味、果料等花色品种酸奶的生产。一般凝固型纯酸奶要有良好的组织状态，要防止有裂纹出现，因此要先搅拌，分装，再发酵。带有果料的酸奶，影响乳酸菌的发酵，不能保持良好的组织状态，固采用先发酵，后搅拌加果料的方式。 酸奶生产工艺操作要点 1.配料 2.均质 3.杀菌、冷却 4.乳酸的制备（重点） 5.发酵的操作条件及终点判断（难点） 配料的选择和要求：选择符合质量标准的各种原辅料:牛乳、乳粉、砂糖和稳定剂等。乳粉、砂糖混合后加50～60℃温水溶解。琼脂、明胶等稳定剂可与少量糖混合后加水加热溶解充分后添加。 均质的目的是：防止脂肪上浮,使脂肪微粒化，改善口感。一般采用高压均质机。 均质工艺条件：均质前，应先将混合料预热至50～60℃,均质压力为～. 杀菌目的是什么？ ①除去原料乳中的氧，降低氧化还原反应，明显促进乳酸菌的生长。 ②由于蛋白质的变性，改善了牛乳的硬度与组织。 ③对防止乳清分离有效。 杀菌及冷却的条件：杀菌条件：90℃、15min。经杀菌后的混合料冷却到40～45℃备用。 还可以采用高温瞬时杀菌。 操作：135-140℃加热２秒左右。这样有利于营养成分的保存，减少煮沸气味。 酸奶常用的乳酸菌发酵剂及工艺要求：
富马酸二甲酯合成工艺设计
一．设计任务 1、基本数据 生产任务：年产200吨富马酸二甲酯 反应原料纯度：顺丁烯二酸 98% 甲醇 98% 硫酸 98% 生产要求：年工作日为300天，间歇生产 2、设计内容及要求 （一）内容 1、对富马酸二甲酯反应系统的物料衡算、热量衡算； 2、主体反应设备合成釜的选型计算以及辅助设备的选型计算； 3、绘制物料衡算的工艺流程图（一张）； 4、绘制带控制节点的的工艺流程图（一张）； 5、绘制车间平面布置图（一张）； 6、编制设计说明书（一份）。 （二）具体要求 1、绘制的带控制点的工艺流程图必须符合化工制图的规范，并且字体必须工整。 2、编制的课程设计说明书应对计算过程与工艺流程的选择以及控点的确定进行详细的说明和解释。 二．产品简介 富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酯化而成,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯、别名延胡索酸二甲酯,结构式 ( :CHCOOCH3) 2 ,分子式C6H8O4 ,是无色或白色鳞片晶体,熔点102～105 ℃, 常温会升华,无味,略具酯的香味,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯,可溶于苯、甲苯、CCl4 ,微溶于水及热水中,对光稳定,在紫外线及阳光下72 h 基本无变化,110 ℃热 1 h 不分解,对热、碱、盐也有一定的稳定性。但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性,对金属无腐蚀性,其水溶液pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以DMF 性质稳定。富马酸二甲酯(DMF)是目前国内外研究开发的一种新型防霉防腐剂,具有良好的抑菌杀菌作用,其应用pH 值范围较广(为3～8) ,可在酸性或中性条件下使用,能抑制30 多种霉菌。其综合抗菌防腐性能优于目前常用的苯甲酸、山梨酸、丙酸及
年产63万吨热轧线材车间设计课程
年产63万吨热轧线材车间设计 摘要 依照毕业设计的要求，设计年产63万吨的热轧高速线材生产车间，采纳单线轧制方式。产品规格为Φ5.5~16mm，单卷盘重约2吨。本设计产品包括碳素结构钢和优质碳素钢。 本车间设计的内容要紧有：产品大纲和金属平衡表的制定；设计工艺方案和工艺流程；工作制度的确定及轧机生产能力分析；要紧设备的选择；辅助设备的选择及计算；车间平面布置及起重运输；车间技术经济指标；环境爱护；孔型设计；轧机力能参数计算及电机设备校核等。 本设计原料采纳连铸坯，以减少金属的损失，而且连铸坯的组织结构较好，这也提高了产品的质量；还能够减少轧制间隙时刻，提高生产率。
加热炉为步进梁式加热炉，进出料方式采纳侧进侧出，以保证炉子的严密性，加热能力为120t/h。加热炉由微机操纵，出炉温度为1050~1250°C。 轧机采纳高速线材轧机，全线均为无扭轧制，终轧保证速度为100 m/s，最高轧制速度为120m/s。 为改善产品微观组织，轧后采纳操纵冷却技术，轧后冷却通过水冷箱和一套斯太尔摩冷却运输系统来完成。斯太尔摩冷却运输系统采纳延迟型冷却运输装置，它适用于冷却各类碳钢，具有较好的冷却效果。 总之，上述先进工艺技术和设备是本设计的产品高质量的重要保证；同时也为高线生产车间设计提供了一个专门好的样板。
关键词：车间设计高速线材线材轧机操纵轧制
A workshop of new hot rolled high-speed wire with the output of 630,000 t/a Abstract According to the requirements of graduation design, a new single line of high-speed wire rod workshop with the output of 630,000 t / a will be built.Product specifications are for 5.5~16 mm diameter, each coil weighs about 2 tons. The products in this design include the carbon structural steel and high-quality carbon steel. The main contents of the design are mainly as follows, formulation of products scheme and metal balance, design of technological plan and process, the determination of work routine and production capacity analysis of rolling mill, choice of the main equipment, choice and calculation
年产十万吨的酸奶厂的工厂设计说明书_毕业设计
年产十万吨酸奶工厂设计说明书
目录第一章绪论 1.1酸奶的简介 1.2 项目背景 1.3 项目实施的区位优势及厂址选择1.4 市场预测 第二章原辅料及产品的标准 2.1原辅料的特性及标准 2.2产品的标准 第三章工艺论证 3.1 基本原理 3.2项目设计主要特点及可行性 3.3 工艺流程及说明 第二章车间平面设计 2.1 生产车间 2.2 总平面布置基本原则 2.3 总平面设计说明 第三章产品方案、工艺流程及论证3.1 产品与产量的确定 3.2 工艺流程及论证 3.3 产品质量标准 3.4 管路设计
3.5 管路安装 3.6 车间布置与结构 第四章产品方案及物料计算 4.1 产品方案确定说明 4.2 凝固型酸奶的物料衡算 第五章设备的选型 5.1 选择原则 5.2 设备选型 5.3 中心实验室 第六章企业组织与劳动力平衡6．1 企业组织 6．2 生产制度 6．3 全厂人员编制 第七章水、电、汽衡算 7.1 用水量的估算 7.2 用电量的估算 7.3 用汽量的估算 第八章全厂辅助部门及生活设施8.1概述 8.2生产性辅助设施 8.3生活性辅助设施 第九章公用系统
9.1给水系统 9.2 排水系统 9.3 供电系统 9.4供汽系统 第十章建筑物平面布置与卫生要求 10.1全厂平面设计的基本原则 10.2 总平面布置的主要技术指标 10.3 主车间的布置原则 10.4环境卫生要求 第十一章经济核算 11.1 产品成本 11.2 其他支出 11.3产品利润 11.4设备折旧 11.4设备折旧 11.5 利润估算 11.6 静态回收期计算 第十二章酸奶生产的 HACCP 管理 12.1 酸奶生产 HACCP 的管理意义 12.2 HACCP体系在风味凝固型酸奶生产中的应用第十三章卫生、安全及防治污染的措施 13.1 个人卫生
乙酸乙酯的反应器设计流程
摘要 乙酸乙酯是一类重要的有机溶剂和有机化工基本原料，其用途非常广泛，目前我国采用传统的方法制备即乙酸和乙醇为原料，浓硫酸为催化剂直接催化合成乙酸乙酯。所以通过对乙酸乙酯的理化性质，社会用途与需求和国内外发展现状进行研究调查以及乙酸乙酯在实验室制法和工业生产各方面对比之后，为此对乙醇和乙酸的缩合进行了乙酸乙酯合成工艺的课程设计。本选题为年产量为年产5017吨乙酸乙酯的反应器的设计。对工业生产中的物料衡算，热量衡算和合成工艺的设备等方面为间歇釜式反应器的工业设计提供较为详尽的数据与图纸。本选题为年产量为年产5017吨乙酸乙酯的反应器的设计。 关键字：乙酸；乙醇；乙酸乙酯；合成工艺；间歇式反应器 Abstract Ethyl acetate is a kind of important organic solvents and basic organic chemical raw materials,
its application is very broad, our country prepared using traditional methods that acetic acid and ethanol as raw material, concentrated sulfuric acid catalyzed direct synthesis of ethyl acetate. So through the social use of physical and chemical properties of ethyl status quo needs, and conduct research and development at home and abroad as well as various aspects of ethyl acetate after comparing laboratory and industrial production system of law, for the condensation of ethanol and acetic acid were synthesis of ethyl curriculum design. The topic for the annual production of 5,017 tons annual output of ethyl reactor design. In industrial production of material balance, heat balance and synthesis process equipment to provide more detailed data and drawings for the batch tank reactor industrial design. The topic for the annual production of 5,017 tons annual output of ethyl reactor design. Key words: Acetic acid; Ethanol; Ethyl acetate; Synthesis process; Batch reactor 目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第一章前言 (4) 1.1 乙酸乙酯概述 (4)
乙酸乙酯
乙酸乙酯 乙酸乙酯的分子式是C4H8O2,CAS号为141-78-6.是乙酸中的羟基被乙氧基取代而生成的化合物。 无色透明液体，有水果香，易挥发，对空气敏感，能吸水分，水分能使其缓慢分解而呈酸性反应。可用作纺织工业的清洗剂和天然香料的萃取剂，也是制药工业和有机合成的重要原料。 基本信息 乙酸乙酯 Aceticether 醋酸乙酯 CH3COOC2H5 相对分子质量 有机物-酯 不管制 密封阴凉干燥保存 展开 分子结构 基本信息 中文名称:乙酸乙酯 英文名称:Ethyl acetate 中文别名:醋酸乙酯;醋酸乙脂 英文别名:Acetic acid ethyl ester; ethyl acetate B&J brand 4 L; ETHYLACETATE ULTRA RESI-ANAL.; ETHYL ACETATE CAPILLARY GRADE; Ethyl Acetate Specially Purified - SPECIFIED; Acetic Ether; RFE; acetic ester CAS号:141-78-6 分子式:C4H8O2 分子量:
物性数据 1.性状：无色澄清液体，有芳香气味，易挥发。[1] 2.熔点（℃）：[2] 3.沸点（℃）：[3] 4.相对密度（水=1）：（20℃）[4] 5.相对蒸气密度（空气=1）：[5] 6.饱和蒸气压（kPa）：（20℃）[6] 7.燃烧热（kJ/mol）：-2072[7] 8.临界温度（℃）：[8] 9.临界压力（MPa）：[9] 10.辛醇/水分配系数：[10] 11.闪点（℃）：-4（CC）；（OC）[11] 12.引燃温度（℃）：[12] 13.爆炸上限（%）：[13] 14.爆炸下限（%）：[14] 15.溶解性：微溶于水，溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等多数有机溶剂。[15] 16.黏度（mPa·s,20oC）： 17.闪点（oC,闭口）：-3 18.闪点（oC,开口）： 19.燃点（oC）： 20.蒸发热（KJ/mol,.）： 21.熔化热（KJ/mol）： 22.生成热（KJ/mol）： 23.（KJ/(kg·K),,定压）： 24.电导率（S/m,25oC）：×10-9 25.热导率（W/(m·K),20oC）： 26.体膨胀系数（K-1,20oC）： 27.临界密度（g·cm-3）： 28.临界体积（cm3·mol-1）：286 29.临界压缩因子： 30.偏心因子： 31.溶度参数(J·cm-3)： der Waals面积（cm2·mol-1）：×109 der Waals体积（cm3·mol-1）： 34.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：
高速线材生产车间设计
1 我国高速线材生产工艺 1.1 前言 线材是热轧材中断面尺寸最小的一种，由于轧钢厂需将线材在热状态下圈成盘卷并以此交货，故又称之为盘条。 线材是钢铁工业的重要产品之一。它广泛用于机械、建筑和金属制品行业。从线材轧机的发展历史来看，20世纪60年代以前轧制速度达到40m/s之后就很难再提高了。但是人们追求更为高效的生产工艺以提高轧制速度和成品精度的目标却一直没有停止。在这一思想的指导下，1996年世界上第一台由美国摩根公司研制成功的高速线材轧机正式生产，给线材生产领域带来了革命性的变化，揭开了高速线材工业化生产的序幕。 高速线材不仅用途很广而且用量也很大，它在国民经济各部门中占有重要地位。高速线材的用途概括起来可分为两大类：一类是高速线材产品直接被利用，主要用在钢筋混凝土的配筋和焊接结构件方面。另一类是将高速线材作为原料，经再加工后使用，主要是通过拉拔成为各种钢丝，再经过捻制成为钢丝绳，或再经编制成为钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓，以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理制成弹簧等等。 1.2 我国高速线材发展状况 我国1987年开始生产高速线材，受消费结构不断升级的影响和消费市场强劲拉动的作用，生产线越建越多，产量快速增长，呈现了在装备上追求高速、单线、无扭、微张力组合，在产品上追求高质量、高品质、大盘重等特点。目前我国已成为世界上拥有高速线材生产线最多、产量最大的国家，2003年全国线材总产量4007万t，其中高速线材2704.75万t，占67.5%；2004年线材总产量4940.98万t，其中高速线材占75%左右。 线材生产发展的总趋势是提高轧速、增加盘重、提高精度及扩大规格范围。自60年代第一台全新结构的摩根450高速线材无扭精轧机问世后，引起了线材领域的革命性变化。线材轧制速度突破了以往的极限，达到42m/s。经过几十年不断的改进和更新换代，特别是80年代以后由于各项制造技术、自动化控制技
年产10000吨面包虾生产车间工艺设计
本科生毕业设计 年产10,000吨面包虾生产车间工艺设计 Design of 10,000 ton/aBreaded ShrimpPlant 学生XX 陶刚 所在专业食品科学与工程 所在班级食科1061 申请学位学士学位 指导教师夏杏洲职称副教授答辩时间2010年6月12日
目录 设计总说明I INTRODUCTION II 1前言1 2可行性研究2 2.1项目研究总论2 2.1.1项目研究工作概况2 2.1.2原料分析[2]（南美白对虾）2 2.1.3产品分析（见4.1冻面包虾产品描述及质量标准）3 2.1.4总环境分析3 2.2建厂条件和厂址选择9 2.2.1厂址位置9 2.2.2建设的必要性10 2.2.3建设的经济意义10 2.3车间平面图设计（见附图2与附图3）10 3工艺设计11 3.1产量的确定11 3.2物料衡算以及加工量的确定11 3.2.1原料虾衡算（以日产量定）11 3.2.2解冻虾横算（以日产量定）12 3.2.3加工量的确定12 3.2.4辅料以及包材横算12 3.3面包虾工艺流程的选择13 3.4面包虾工艺叙述13 4HACCP计划20 4.1冻面包虾产品描述及质量标准20 4.1.1产品说明20 4.1.2质量说明21 4.2原料接收标准（见表3-6）21 4.3产品质量标准21 4.4美国进口面包虾限量标准[14]22 4.5冻面包虾工艺流程图（见附图1）22 4.6面包虾危害分析表（HA）22 4.7面包虾关键控制点（CCP）26
5设备选型（以每小时产量计）28 5.8清洗设备——高压清洗机28 5.9分选设备——虾类分级机28 5.10速冻设备29 5.10.1网带速冻机29 5.10.2平板速冻机29 5.11脱模设备——ST-3型液压冻品脱盘机29 5.12渡冰衣设备——包冰衣机29 5.13解冻设备——高湿度空气解冻机29 5.14搅拌设备——浆料搅拌机30 5.15金属探测器30 5.16设备参数表31 6车间布置与面积32 6.1车间布置32 6.1.1加工车间基础设计32 6.1.2工艺流程布置。33 6.1.3人流、物流、水流、气流方向33 6.1.4设备、门窗、工具、管道材料设计33 6.1.5卫生设施34 6.1.6储存与运输设备35 6.2车间辅助设施35 6.2.1质量控制设施35 6.2.2冷库设计35 6.3车间面积38 7工厂废水、废渣处理系统[17]38 7.1CASS工艺污水处理39 7.2进水水质设计39 7.3出水水质设计39 7.4CASS工艺污水处理流程图39 7.5CASS工艺说明39 8车间劳动力计算40 9水、电用量的估算41 9.1用水量的估算41 9.2用电量的估算42 10设计概算与技术经济分析42 10.1投资指标42
(工厂管理)最新年产吨酸奶工厂设计
最新年产15000 吨酸奶工厂设计 年产15000 吨酸奶工厂设计（上）目录 第一章绪论 1.1 项目背景 1.2 项目实施的区位优势 1.3 市场预测 1.4 项目实施的意义 第二章车间平面设计 2.1 生产车间 2.2 总平面布置基本原则 2.3 总平面设计说明 第三章产品方案、工艺流程及论证3.1 产品与产量的确定 3.2 工艺流程及论证 3.3 产品质量标准 3.4 管路设计 3.5 管路安装 3.6 车间布置与结构 第四章物料衡算 4.1 十类主要产品生产成本 4.2 原辅料衡算 第五章设备选型 5.1 设备选型的依据 5.2 设备概况 第六章辅助部门设计 6.1 冷库 6.2 包装材料库 6.3 化验室 6.4 机修、配电车间 第七章水、电、汽衡算 7.1 用水量的估算 7.2 用电量的估算 7.3 用汽量的估算 7.4 冷用量 第八章卫生、安全及生活设施
8.1 用水方面要求 8.2 个人卫生 8.3 车间设备、环境卫生 8.4 食品接触表面清洁卫生标准 8.5 防止交叉污染卫生标准及操作规程 8.6 虫害防治卫生标准及操作规程 8.7 生产安全及劳动保护 8.8 全厂生活设施 第九章劳动组织 9.1 企业结构 9.2 岗位需求 9.3 人员培训 第十章酸奶生产的HACCP 管理 10.1 酸奶生产HACCP 的管理意义 10.2 酸奶生产HACCP 危害分析 10.3 重点控制 10.4 HACCP 实施注意事项 第十一章技术经济分析 11.1 投资指标 11.2 年经营费用的计算 11.3 利润、利润率、投资回收期计算 11.4 综合评价 致谢 参考文献 第一章绪论 在如今的酸奶市场上，“乳酸饮料”和“酸性乳饮料”占据相当大的比重；在“乳酸菌饮料”和“搅拌型酸奶”类别内，尚无大品牌出现，品牌整合度较低。常温产品中，早期的酸奶市场中的主流产品“调制型酸性乳饮料”和“发酵型乳酸饮料”，由于没有低温保鲜限制，得以较快速的发展，但是其营养价值低，淡出市场是大势所趋。低温产品中，低温乳酸菌饮料及纯酸奶将得到快速发展，此类产品能提供丰富的营养物质，还能调节机体内微生态的平衡，经常食用，能够调整肠道功能、预防癌症、养颜，是一种“功能独特的营养品”。 随着我国冷链设施的不断完善和人们消费知识的日益丰富，这种纯酸奶将成为未来酸奶市场发展的主流。
乙酸乙酯车间工艺设计
目录 一、设计任务 (2) 二、概述 (2) 1．乙酸乙酯性质及用途 (2) 2.乙酸乙酯发展状况 (3) 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 (4) 1、酯化法 (4) 2. 乙醇脱氢歧化法 (5) 3、乙醛缩合法 (6) 4、乙烯、乙酸直接加成法 (7) 5、确定工艺方案及流程 (8) 四．工艺计算 (8) 4.1. 物料衡算 (8) 4.2 初步物料衡算 (10) 五. 设备设计 (16) 5.1 精馏塔Ⅱ的设计 (16) 5.2最小回流比的估算 (18) 5.3 逐板计算 (20) 5.4 逐板计算的结果及讨论 (20) 六. 热量衡算 (21) 6.1 热力学数据收集 (21) 6.2 热量计算，水汽消耗，热交换面积 (23) 6.3 校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ) (26) 表10校正后的热量计算汇总表 (32)
乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯车间 2.产品名称：乙酸乙酯 3.产品规格：纯度99% 4.年生产能力：折算为100%乙酸乙酯1880吨/年 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、乙酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；食品工业中作为芳香剂等。 由于本设计为假定设计，因此有关设计任务书中的其他项目如：进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。 二、概述 1．乙酸乙酯性质及用途 乙酸乙酯又名乙酸乙酯，乙酸醚，英文名称Ethyl Acetate或 Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透明液体，其沸点为77℃，熔点为-83.6℃，密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。 乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂，它是许多树脂的高效溶剂，广泛应用于油墨、人造革、胶粘剂的生产中，也是清漆的组份。它还用于乙基纤维素、人造革、油毡、着色纸、人造珍珠的粘合剂、医用药品、有机酸的提取剂以及菠萝、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。此外，还用于木材纸浆加工等产业部门。对于用很多天然有机物的加工，例如樟脑、