年产1800吨氯乙酸的生产工艺设计
摘 要：氯乙酸又称一-氯-醋-酸，本文通过对几种生产工艺的比较选择使用择间歇法工艺为本次设计的生产工艺路线。用乙酸和氯气为原料，以硫磺粉为催化剂生产氯乙酸。工艺过程简单，产品纯度高，是氯乙酸生产的一条高产、优质、低成本的有效途径.设计了一个年产1800吨氯乙酸的生产车间,对物料、热量、釜体、车间布置等进行研究。 根据工艺特点确定反应周期为每批16小时，每天1批。通过物料衡算得到每一种所需原料的质量；通过热量衡算得到所需传递的热量；然后根据衡算结果进行釜体设计,确定为10立方米的反应釜，设计内容包含了釜体各部分尺寸、搅拌传动装置、附件(法兰、人孔等)及车间布置等方面的设计，并给出了生产工艺的反应流程简图、车间布置图和反应釜体装配图。
关键词：氯乙酸 物料衡算 热量衡算 釜体设计 车间布置
目 录
中文摘要 I
英文摘要 II
目录 III
1前言…………………………………………………………………………………1
1．1氯乙酸国内外的一般概况……………………………………………………1
1.1.1国内的一般概况………………………………………………………1
1.1.2 国外的一般概况………………………………………………………1
1.2氯乙酸的生产历史、现状及发展……………………………………………2
1.3.氯乙酸的性质、特点及用途…………………………………………………2
1.4 氯乙酸的合成工艺及精制……………………………………………………4
1.4.1国内生产氯乙酸工艺…………………………………………………4
1.4.2国外生产氯乙酸工艺…………………………………………………6
1.5生产工艺路线的选择…………………………………………………8
1.6 设计内容………………………………………………………………8
2物料衡算………………………………………………………………………9
2.1物料衡算的原理………………………………………………………………9
2.2物料衡算的基础…………………………………………………9
2.2.1设计要求……………………………………………………………9
2.2.2生产周期的确定……………………………………………………10
2.3物料衡算的过程………………………………………………………10
2.3.1物理过程的物料衡算…………………………………………………10
2.3.2化学过程的物料衡算…………………………………………………10
2．4物料衡算表…………………………………………………………………11
3热量衡算……………………………………………………………………………12
3.1热量衡算的概述………………………………………………………12
3.2热量衡算方程式及各部分热量具体计算…………………………………12
3.3热量计算……………………………………………………………………13
3.3.1升温阶段物理变化引起的热焓变计算……………………………13
3.3.2化学变化所引起的热焓变化ΔHR的计算…………………………………14
3.4热量衡算数据汇总………………………………………………………………15
4反应釜的设计…………………………………………………………………16
4.1反应釜釜体设计……………………………………………………………16
4.1.1确定反应釜的容积………………………………………………………16
4.1.2确定筒体和封头型式……………………………………………………17
4.1.3确定筒体和封头直径……………………………………………………17
4.1.4确定筒体高度……………………………………………………………17
4.1.5确定夹套直径……………………………………………………………17
4.1.6确定夹套高度……………………………………………………………18
4.1.7校核传热面积……………………………………………………………18
4.1.8内筒及夹套的受力分析…………………………………………………19
4.1.9计算夹套筒体、封头厚度………………………………………………19
4.1.10计算内筒筒体厚度……………………………………………………20
4.1.11 确定内筒封头厚度……………………………………………………21
4.2反应釜搅拌装置的设计……………………………………………………22
4.2.1搅拌器选择………………………………………………………22
4.2 .2电动机与减速机的选型……………………………………………23
4.2.3减速机的选用…………………………………………………………24
4.2.4搅拌轴直径的计算……………………………………………………24
4.2.5传动装置的机座………………………………………………………24
4.3其它釜体附件的设计…………………………………………………25
4.3.1轴封装置……………………………………………………………25
4.3.2法兰…………………………………………………………………25
4.3.3设备支座……………………………………………………………25
4.3.4人孔、视镜…………………………………………………………26
5结论…………………………………………………………………………………28
5.1物料衡算结果…………………………………………………………………28
5.2热量衡算结果…………………………………………………………………28
5.3釜体设计结果…………………………………………………………………28
5.4传动装置的设计结果…………………………………………………………28
5.5其他设计结果…………………………………………………………………29
谢辞………………………………………………………………………………30
参考文献………………………………………………………………………………31
