年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计

I

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计

毕业设计

摘 要

苯酚丙酮可以由异丙苯氧化生成过氧化氢异丙苯，过氧化氢异丙苯再进一步分解得到。本设计是年产9万吨苯酚丙酮的氧化工段的工艺设计，主要进行了工艺计算、设备选型，并绘制了全厂平面布置图、氧化工段流程图、各车间的立面图和平面图。 关键词：异丙苯，过氧化氢异丙苯，设备选型

II

Oxidization Process of The Technological Design

of 90,000 t Phenol and Acetone per Year

ABSTRACT

Phenol and acetone is deserved by the decomposion of CHP which is the oxidation products of cymene.This indication is to design for a chemical factory, which produce 90,000 t phenol and acetone chemical plant of oxidization process yearly. It include the main equipment computation and the shaping in the technical process of oxidizing CHP, entire factory floor-plan, synthetic CHP total flow chart, various workshops elevation and horizontal plan.

KEY WORDS: cymene ，CHP ， the equipment computation and the shaping

III

目 录

摘 要 ........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 总 论 ...................................................................................................................................... 1

1.1项目依据....................................................................................................................... 1

1.1.1课题背景 ............................................................................................................ 1 1.1.2我国苯酚丙酮产业概况 .................................................................................... 1 1.1.3我国苯酚丙酮需求现状 .................................................................................... 1 1.2设计原则....................................................................................................................... 2 1.3设计任务....................................................................................................................... 2 1.4厂制概况....................................................................................................................... 2

1.4.1工厂组织 ............................................................................................................ 2 1.4.2工作制度 ............................................................................................................ 2 1.4.3人员配备 ............................................................................................................ 2 1.5厂址选择....................................................................................................................... 3

1.5.1 建厂依据 ........................................................................................................... 3 1.5.2 指导方针 ........................................................................................................... 3 1.5.3 选厂经过 ........................................................................................................... 3 1.6 环境保护及废物处理 .................................................................................................. 3 2 工艺设计 ................................................................................................................................ 5

2.1工艺流程设计............................................................................................................... 5

2.1.1 工艺流程设计的重要性 ................................................................................... 5 2.1.2 工艺流程设计的原则 ....................................................................................... 5 2.1.3 工艺流程设计 ................................................................................................... 5 2.1.4氧化工段工艺流程叙述 .................................................................................... 5 2.1.5工艺流程设计参数 ............................................................................................ 7

3 工艺计算及设备选型 ............................................................................................................ 8

3.1 CHP的提浓塔PT-5的工艺计算 ................................................................................ 8

3.1.1物料衡算 ............................................................................................................ 8 3.1.2最小回流比的计算 .......................................................................................... 11 3.1.3全塔理论塔板数 .............................................................................................. 12 3.1.4 精馏段理论塔板数 ......................................................................................... 13 3.1.5板效率及实际塔板数 ...................................................................................... 14 3.1.6塔和塔板主要工艺尺寸计算 .......................................................................... 15 3.1.7塔板负荷性能方程 .......................................................................................... 18

IV

3.1.8冷凝器的计算 .................................................................................................. 21 3.2 PD-95塔的工艺计算 ............................................................................................... 22

3.2.1物料衡算 .......................................................................................................... 22 3.2.2最小回流比的计算 .......................................................................................... 25 3.2.3全塔理论塔板数 .............................................................................................. 27 3.2.4塔和塔板主要工艺尺寸计算 .......................................................................... 28 3.3 氧化塔的工艺计算 .................................................................................................. 31

3.3.1物料衡算 .......................................................................................................... 31 3.4 分解塔的工艺计算 .................................................................................................... 37

3.4.1物料衡算 .......................................................................................................... 37

4 设备型号一览表 .................................................................................................................. 41

4.1 塔的选择 .................................................................................................................... 41 4.2 泵的选择 .................................................................................................................... 41 4.3 容器、罐的选择 ........................................................................................................ 41 4.4冷凝器、再沸器的选择............................................................................................. 41 5 全厂总平面设计 .................................................................................................................. 46

5.1总平面设计任务和步骤............................................................................................. 46

5.1.1总平面设计任务 .............................................................................................. 46 5.1.2 工厂组织 ....................................................................................................... 46 5.2总平面设计原则......................................................................................................... 46 5.3总平面布置评述......................................................................................................... 47 6 设计结果 .............................................................................................................................. 49

6.1设计成果..................................................................................................................... 49 6.2图纸及比例................................................................................................................. 49 6.3关键设备一览表......................................................................................................... 49 总 结 ........................................................................................................................................ 50 致 谢 ........................................................................................................................................ 51 参考文献 .................................................................................................................................. 52

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 1

1 总 论

1.1项目依据

1.1.1课题背景

苯酚，又名石炭酸，是重要的基本有机原料之一。它主要用于制造酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、己二酸、烷基酚、苯胺，增塑剂、杀虫剂等各种化工产品，并作为染料、医药等精细化学品的原料。在我国，近年随着双酚A和酚醛树脂的高速增长，使苯酚产业进入了发展快车道，目前已经迎来了发展高潮。苯酚工业生产以异丙苯法为主，该法具有产品纯度高、原料和能源消耗低等优点。 1.1.2我国苯酚丙酮产业概况

目前，我国现有苯酚生产企业40多家，其中采用先进的异丙苯法并具有一定规模的企业有4家。我国苯酚生产能力中虽然80%采用了异丙苯法生产技术，与国外厂家相比，异丙苯过氧化法苯酚生产装置规模普遍偏小。虽然我国苯酚生产能力大幅度提高，产量也有明显增加，可供资源是不容乐观，即:原料丙烯资源短缺制约了我国苯酚产量的提高。

1.1.3我国苯酚丙酮需求现状

苯酚下游产品涉及到众多领域，在工业上的用途非常广泛。主要用于制造酚醛树脂、双酚Ａ和已内酰胺。此外，苯酚衍生物如卤代酚、硝基酚、烷基酚可用于医药、农药、油漆、染料、炸药、石油添加剂、脱漆剂、木材防腐剂、香料等的生产，在皮革领域还用来消毒。随着工业经济的发展，合成材料的品种和产量迅速扩大和增长，这也是苯酚的需求量持续增长的重要原因，因此苯酚下游产品开发大有前途。

2003年我国苯酚的总需求量将达到约54万吨，2005年需求量将达到约67.2万吨，其中酚醛树脂和双酚A仍将是我国苯酚最主要的消费领域，尤其是双酚A在苯酚消费量中所占的比例将由目前的29.5%增加到2005年的41.0%。与之相比，我国苯酚产量增加相对较慢，自给率有逐年下降趋势。

我国丙酮主要用于生产丙烯酸甲酯类和医药行业，两者消费量分别占丙酮生产总量的35和 12。甲基丙烯酸甲酯主要用于生产有机玻璃，后者主要用于建材行业和仪器仪表等领域，在“九五”期间需用量是很大的。

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 7

油相，水相与来自回收工段的酚钠以及来自酸泵的浓硫酸混合反应后与油相混合萃取分层，部分水相送至回收工段回收苯酚、丙酮，部分水相与分解液混合返回中和反应器，油相与多胺中和的分解液混合后送入分解液罐。 2.1.5工艺流程设计参数

原料厂外运输损失率% 0.5 原料厂外运输损失率% 产品厂里储运损失率% 产率%

0.5 0.5 85 陕西科技大学毕业设计

8

3 工艺计算及设备选型

3.1 CHP的提浓塔PT-5的工艺计算

3.1.1物料衡算

图3-1 进料图

Ⅰ．计算依据：

（1）塔PT-5进料流量组成：

表3-1 60号物料组成

名称 MO+EB Cumene α-MS A’none C’nol CHP Others 总计

Kg/h 3 1962 0 2 8 23 2 2000

Wt% 0.14 98.14 0.02 0.08 0.38 1.14 0.10 100

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 9

表3-2 86号物料组成

名称 MO+EB Cumene α-MS A’none C’nol CHP Water 总计

Kg/h 39 26841 5 117 788 10915 431 39165

Wt% 0.10 68.54 0.01 0.30 2.01 27.87 1.01 100

（2）塔PT-5出料流量组成

表3-2 87号物料组成

名称 MO+EB Cumene α-MS A’none C’nol CHP Water 总计

Kg/h 34 23454 4 13 60 141 431 17003

Wt% 0.05 63.50 0.01 0.03 0.62 4.33 31.46 100

表3-3 88号物料组成

名称 MO+EB Cumene α-MS A’none C’nol CHP Others 总计

Kg/h 8 5349 1 106 736 10797 6 17003

Wt% 0.05 31.46 0.01 0.62 4.33 63.50 0.03 100

Ⅱ.对PT-5进行物料衡算

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10

由：

F1+F2?D?W (3-1)

原料进液86：

F1?10639?120.1926841?118.25?120.12117?136.2788?152.1910915?18.02431 =0.368+223.321+0.042+0.974+5.786+71.72+23.918

=326.129kmol/h

XNf1?异丙苯N 总量?233.321326.129?0.684

原料进液60：

F2?1063?120.191962?120.22?136.28?152.1923?1342 ?0.028?16.324?0.017?0.059?0.151?0.015

?16.594kmol/h

XNf2?异丙苯N 总量?16.32416.594?0.984

Xf?326.129233.321??16.32416.594?0.699

塔顶出液87：

D?10634?120.1923454?118.24?120.1213?136.260?152.19141?18.02431 ?0.321?195.141?0.034?0.108?0.441?0.926?23.918

?220.889kmol/h

XD?N异丙苯N 总量?195.141220.889?0.883

塔釜出液88：

W?1068?120.195349?118.21?120.12106?136.2736?152.1910797?18.021.79 ?0.075?44.505?0.008?0.882?5.404?70.944?0.099

(3-2)

（3-3）

（3-4）

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 11

?121.917kmol/h

XW?44.505121.917?0.365

物料衡算：

FXf?326.129?0.6847?16.594?0.984?239.642kmol/h

DXD?220.889?0.883?195.133kmol/h

WXW?121.917?0.365?44.499kmol/h

3.1.2最小回流比的计算

(1) 异丙苯和过氧化氢异丙苯的饱和蒸汽压 ：

过氧化氢异丙苯的饱和蒸汽压可根据Antoine方程求算，即

logP??A?B （3-5） t?C式中 ：t ——物系温度，℃

P?——饱和蒸汽压，Kpa

A，B，C ——Antoine常数

A?6.0615 B?1460.7 9 C?207.77 7以74℃为例，计算过程如下 ：

lgP??6.0615?1460.793 P??136Pa

t?207.777 88 13265 407

97.5 18897 950

100 20663 1086

116.5 36033 2103

表3－4 异丙苯和过氧化氢异丙苯的饱和蒸汽压

温度oC

异丙苯PoA

过氧化氢异丙苯PoB

74 7539 136

（2） 异丙苯和过氧化氢异丙苯的气液平衡数据 ：

?A?7539?35.43 ??PP?B136?x?55.43x y?1?(??1)x1?54.43x?P?B?4749?136?0.623 x?PP?A?P?B7539?136

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12

y?0.972

表3－5 异丙苯和过氧化氢异丙苯的气液平衡数据

T/℃ α x y

74 55.43 0.623 0.972

88 32.59 0.335 0.943

94.5 19.89 0.212 0.841

100 19.03 0.186 0.811

116 17.13 0.078 0.592

（3）塔内操作压力 ：

表3－6 塔内操作压力

组分

塔顶

异丙苯 过氧化氢异丙苯

404 27

饱 和 蒸 汽 压 Pa

进料 19887 1056

塔底 7539 136

（4）平均相对挥发度为：

pA?404塔顶 ： aD????14.969

pB27pA?19887进料 ： aF????18.832

pB1056pA?7536塔底 ： aW???55.411 ?pB136 全塔平均相对挥发度 ： am?aDaM?14.969?55.411?28.8 （5）最小回流比 ：Rmin?1?xDa?1?xD????? ??1?xF1?xF??1?0.88328.8?1?0.883?????

28.8?1?0.6991?0.699? ?0.35 取操作回流比 ：

R?2Rmin?0.7 3.1.3全塔理论塔板数 （1）最小理论塔板数

采用芬克斯方程计算 ：

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 13

Nmin??xD??1?xWlg????1?x?D??xW?????????1 （3-6）

lgamlg????0.883??1?0.365?????1?0.883????0.365????lg28.8?1

?8.997

（2）理论塔板数

采用李德公式计算 ：

Y?0.545827?0.591422X?0.002743X X?R?RminR?1 式中 ： Y?N?Nmin

N?2 上式适用条件为 ： 0.01＜X＜0.9 则：

X?R?Rmin0.7?0. R?1?30.?71?50.206 Y?0.545827?0.591422?0.205?0.0027430.205

?0.411 所以 ：

N?NminN?2?0.411

2 N?Y?Nmin1?Y?16.63（不包括再沸器）

按标准圆整N为17（不包括再沸器） 3.1.4 精馏段理论塔板数 （1）最小理论塔板数

采用芬克斯方程计算 ：

3-7）

（陕西科技大学毕业设计

14

nmin??xD??1?xFlg????1?x?D??xF?????????1 （3-8）

lgamlg????0.883??1?0.699??????1?0.883????0.699?????lg28.8?1 ?4.09

（2）理论塔板数

采用李德公式计算 ：

Y?0.545827?0.591422X?0.002743X X?R?RminR?1 式中 ： Y?N?nmin

N?2上式适用条件为 ： 0.01＜X＜0.9

则：

X?R?Rmin R?1?0.7?0.350.?71?0.206 0.01＜X＜0.9

Y?0.545827?0.591422?0.205?0.0027430.205

?0.411 所以 ：

N?nminN?2?0.411 N?2Y?nmin2?0.411?4.091?Y?1?0.411?9.65

（不包括再沸器）

按标准圆整N为10（不包括再沸器）

3.1.5板效率及实际塔板数

（1）在已知条件下的全塔效率可以由下式进行计算 ：

3-9）

（年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 15

由全塔效率 ： E?NT?100% （3-10） NP式中 ： E——全塔效率；

NT——理论版层数； Np——实际板层数

,O塔板效率由奥康奈尔（connell）关联方程计算 ：

E?0.49???u??0.245 （3-11）

式中 ： ?——塔顶与塔底平均温度下的相对挥发度；

u——塔顶与塔底平均温度下的液相粘度

E?0.49??28.8?0.08? ?0.3993 （2） 加料位置

由精馏塔的计算可知，精馏塔的加料板位于从塔顶往下数的第11块塔板。

3.1.6塔和塔板主要工艺尺寸计算 （1）塔高

根据给定的分离任务，由理论塔板数计算塔的有效（接触段）高度。 Z??0.245

NT ?HT （3-12）

ETNT——塔内所需的理论板层数; ET——总板效率; HT——塔板间距，m;

式中 ： Z——塔高，m;

采用较大的板间距可以允许有较高的空塔气速，而不至于产生严重的雾沫夹带现象，塔径虽可以小些，但塔高要增加，

取板间距：HT=600mm ，板上清夜层高度：HL=100mm 则: Z=6.645m （2） 塔径

根据圆管内的流量公式，可以写出塔径与气体流量及空塔气速的关系， 即： D??

4Vs ?? （3-13）

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16

式中 ： D?——塔径， m；

Vs——塔内气体流量， m3/s；

?——空塔气速，即空塔计算的气体线速度，m/s。

塔径的计算关键在于确定适宜的空塔汽速U， 有：

Umax?C??L??V??V （3-14）

式中 ： Umax——极限空塔汽速，m/s；

C——负荷系数；

?L——液相密度， Kg/m3； ?V——汽相密度，Kg/m3。

负荷系数的值取决于阻力系数及液滴直径，可以由使密斯负荷关联图查得。首先，取塔板液上层高度hL为0.1 m，则HT-HL=500 mm

精馏段操作压力 ： 常压P=35 mmHg 操作温度 ： T=375.5 K 物质的物性：

气态密度?V?PM4749?120.19??0.182Kg/m3 RT8.314?(273.5?102)液体密度?L?897Kg/m3 表面张力??24.3mN/m

液相负荷L?32.11m3/h

气相负荷V?5635.609m3/h

由化工手册查得粘度：μL=0.08 平均相对挥发度：α=28.8 αμL=2.305

L?利用公式: LV?()(L)0.5 (3-15)

V?V代入数值： LV?(32.118970.5)()?0.4

5635.6090.182由图查得： C20?0.15

C2020?10?3?()?又利用公式 C (3-16)

C2020?10?3?() C?0.16代入数值，得： C?塔板允许有效空塔气相速度（以截面积扣除降液管面积计算的速度）

umax?C?L??V (3-17) ?V

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 （3）塔内操作压力 ：

表 3－12塔内操作压力

组分

饱 和 蒸 汽 压，Kpa 塔顶

进料 塔底 异丙苯 1.356 2.713 1.35 氮气

60.394

65.463

46.881

（4）平均相对挥发度为：

： ap?塔顶A60.394D?p???44.54

B1.356 a?p?进料 ：A65.463Fp???24.13

B2.713塔底 ： ap?W?A46.881p??B1.35?34.72 全塔平均相对挥发度 ：am?aDaM?44.54?34.72?39.33 （5）最小回流比 ：Rmin?1???1?xD?a?1?xD??? ?xF1?xF??1?39.33?1?0.927?39.33?1?0.927??1?0.783?

?0.783? ?0.4 取操作回流比 ：

R?2Rmin?0.8 3.2.3全塔理论塔板数

设计物料的进料温度为40℃，操作压力为28000Pa。 是饱和蒸汽进料

? q?0

操作线方程：操作回流比R=0.8

由精馏的操作方程得：

y?RR?1x?1R?1xD y?0.44x?0.515

根据以上的数据及方程作图：

27

3-29）

3-30） （ （陕西科技大学毕业设计

28

图3-3 理论板数图

3.2.4塔和塔板主要工艺尺寸计算 （1）塔高

根据给定的分离任务，由理论塔板数计算塔的有效（接触段）高度。

NTZ??HTET （3-31）

式中 ： Z——塔高，m;

NT——塔内所需的理论板层数; ET——总板效率; HT——塔板间距，m;

ET——总板效率

采用较大的板间距可以允许有较高的空塔气速，而不至于产生严重的雾沫夹带现象，塔径虽可以小些，但塔高要增加，设计塔板间距HT?500mm，板上清夜层高度

hL?50mm HT?hL?0.45m

u?0.032 平均相对挥发度：?由化工手册查得粘度：L由图查得：ET?0.45

N5实际板数：T??110.450.45

NT3Z?HT??0.6?4.75ET0.38?39.33 uL??1.27

（2）塔径

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 29

根据圆管内的流量公式，可以写出塔径与气体流量及空塔气速的关系， 即：

D??4Vs?? （3-32）

式中 ： D?——塔径， m；

Vs——塔内气体流量， m3/s；

?——空塔气速，即空塔计算的气体线速度，m/s。

塔径的计算关键在于确定适宜的空塔汽速U， 有：

Umax?C??L??V??V （3-33）

式中 ： Umax——极限空塔汽速，m/s；

C——负荷系数；

?L——液相密度， Kg/m3； ?V——汽相密度，Kg/m3。

负荷系数的值取决于阻力系数及液滴直径，可以由使密斯负荷关联图查得。首先，取塔板液上层高度hL为0.1m，则HT?hL?0.45m

精馏段操作压力 ： 常压P=0.28Mpa 操作温度 ： T=313.5K 物质的物性： 气态密度?V?PM2800?028??0.30Kg1m3/ RT8.31?4(27?3.540)3 液态密度?L?659 Kg/m 表面张力??25.5mN/m 液相负荷L?2.338m3/h 气相负荷V?1523.414m3/h

L?利用公式 LV?()(L)0.5 （3-34）

V?V代入数值： LV?(由图查得：C20?0.09

2.3386509)().5?0.0 741523.4140.301

陕西科技大学毕业设计

30

图3-4 筛板塔液泛关联图

C2020?10?3?() （3-35）又利用公式 C?C2020?10?30.2代入数值，得： ?()

C?C?0.094

塔板允许有效空塔气相速度（以截面积扣除降液管面积计算的速度）

umax?C代入数值： umax?L??V （3-36） ?V?0.094?659?0.301?4.397m/S

0.301表观空塔气相速度（按全塔截面计）

u??0.8umax?0.8?4.397?3.518m/S

初估塔径：

D??VS?VS0.785u? （3-37）

6814?6748?20.58659

圆整得：D?3000mm

（3）塔高的计算

4.675?103??1.29m3600?0.785?0.994

群座高度1.2m，顶层高度0.9m，底层高度1.3m 塔总高度H=(11-1)×0.9+1.2+0.9+1.3=12.4m

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 31

3.3 氧化塔的工艺计算

3.3.1物料衡算 Ⅰ．计算依据：

1. 氧化塔的进料流量组成：

表3－13 63号物料组成

名称 Water O2 N2 总计

Kg/h 62 1521 5001 6584

Wt% 0.94 23.10 75.96 100

表3－14 59号物料组成

名称 LHCcas LB Benzene Mo+EB Cumene DIPB TIPB Others HB 总计

Kg/h 10.3 847 9439 29 8820 3913 185 68 339 23743

表3－15 64号物料组成

名称 Water O2 N2 总计

Kg/h 63 1546 5084 6693

Wt% 0.43 3.57 39.75 0.12 37.15 16.48 0.78 0.29 1.43 100

Wt% 0.94 23.10 75.96 100

陕西科技大学毕业设计

32

表3－16 66号物料组成

名称 Water 总计

Kg/h 1148 1148

表3－17 65号物料组成

65

名称 Water Na2co3 总计

Kg/h 190 10 200

表3－18 69号物料组成

名称 Water Na2co3 总计

Kg/h 190 10 200

表3－19 68号物料组成

68

名称 MO+EB Cumene α-MS A’none C’nol CHP Others

Water Na2co3

总计

Kg/h 46 32122 6 68 399 5678 44 802 10 39175

Wt% 100 100

Wt% 95.00 5.00 100

Wt% 95.00 5.00 100

Wt% 0.12 82.00 0.02 0.17 1.02 14.49 0.11 2.05 0.02 100

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 33

表3－20 71号物料组成

名称 MO+EB Cumene A’none C’nol CHP Others Water O2 N2 CO2 总计

Kg/h 1 726 1 3 17 5 537 371 5084 3 6748

Wt% 0.01 10.76 0.01 0.04 0.25 0.07 7.96 5.50 75.36 0.04 100

表3－21 70号物料组成

70

名称 Water 总计

Kg/h 570 570

Wt% 100 100

（2）氧化塔的出料流量组成

表3－22 67号物料组成

名称 MO+EB Cumene A’none C’nol CHP Others Water O2 N2 CO2 总计

Kg/h 1 815 1 3 18 5 603 365 5001 3 6841

Wt% 0.01 11.96 0.01 0.04 0.26 0.07 8.85 5.36 73.39 0.03 100

陕西科技大学毕业设计

34

表3－23 72号物料组成

名称 MO+EB Cumene α-MS A’none C’nol CHP Others Water Na2co3

总计

Kg/h 39 26858 5 117 788 10923 47 1093 20 39890

Wt% 0.10 67.33 0.01 0.29 1.98 27.38 0.12 2.74 0.05 100

（3）氧化塔的内所发生的化学反应：

CH3 CHCH3CH3 CHCH3+ 1/2 O2CH3+ O2CCH3CH3 CCH3OH

OOH

CH3 CHCH3+ O2CCH3O+ CH3OH

（4）氧化塔的物料进出示意图：

年产9万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计 图3-5氧化塔的物料进出示意图：

5）对氧化塔的计算：

假设进入塔内的气体为理想气体 活化能由ACT热力表达式：

Ea?rH?m?2?RT T?367K

由化工手册查得：

rH?m??41.21kcal/mol Ea?6061.236AkJ?/0.342mol

由化工手册查得：

再由阿仑尼乌斯得：

k?Ae(?ARTEa)

?0.342?e(?8.3146061.236?367)?0.049反应釜所需要的反应体积由公式：

Q Vr?OCA?ROxAf AQmO??1?37349825?45.27m3/h 35

3-38）

3-39）

（ （

（陕西科技大学毕业设计

36

n总m1?CAO????37349?854?4.619kmol/L

VM1m总129.19?53452(1541?26858)?26.6%

xAf?37349?37349Vr?4527?4.619?0.266?1135.126m3

0.049实际反应器的体积V，要比反应体积Vr大，以保证反应物料上面有一定空间，由公式：V=Vr/f确定。式中f为装填系数，等于0.4~0.85，一般由经验确定，也可以根据反应物料的性质不同而选择；对于沸腾或气泡的物料，可取小的系数，如0.4~0.6；对于不起泡沫或不沸腾的液体可取0.7~0.85。取f=0.8

所以：V?1418.907m3

设计塔径为4300mm 则：

H=4V2?4?1418.907?97.76m

23.14?4.3?D由于塔高太高，不易操作，所以把氧化塔分成四个塔串联操作：

H1=H2=H3=H4=24.44m

Ⅱ.热量衡算：

Cp?279.78J/mol?k

??854kg/m3

T?352K To?328K

Hr??41.21kJ/mol

Qo?45.27m3/h

H?QO?Cp(T?TO)?(Hr)T(?RA)Vr

O?248778.511kJ/mol

?q?248778.511kJ/mol

冷却水用量：Wc?

Qc (3-40)

Cpc(t2?t1)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w5j.html