年产600吨山梨酸生产工艺设计山梨酸；物料衡算；热量衡算；釜体设计；车间布置-word文档网

摘要：山梨酸又称花楸素，是高效安全且毒性最低的新型食品防腐剂。本文对山梨酸的几种合成方法进行了一定地分析和比较，并最终确定用有机电化学合成山梨酸法，作为本次设计的工艺路线。该方法在常压下进行，物耗、能耗较低，原料易得，毒性小，产品纯度较高，收率较高。此外，此工艺产生的三废少，有利于实现大规模连续生产。本文查阅了相关文献资料，对年产600吨山梨酸进行了生产工艺设计，主要包括物料衡算、热量衡算、反应釜釜体设计和车间布置等部分。根据工艺特点，确定反应周期为每批24小时，每天1批；由物料衡算，算得每种所需原料的质量；由热量衡算，算得所需传递的热量和传热面积；然后根据衡算结果进行釜体设计，确定采用2立方米的反应釜，在此基础上，对釜体的各个部分进行设计和选型，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：山梨酸；物料衡算；热量衡算；釜体设计；车间布置

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

1 绪论 1

1.1 山梨酸的性质 1

1.2 山梨酸的发展概况[1-4] 1

1.3 制备山梨酸的主要原料 2

1.3.1 丁二烯 2

1.3.2 乙酸 3

1.3.3 醋酐 4

1.3.4 醋酸锰 4

1.3.5 盐酸 4

1.4 山梨酸的生产工艺路线 5

1.4.1 有机电化学法合成山梨酸[5-8] 5

1.4.2 烯丙基氯法 7

1.4.3 巴豆醛法[4,8,11] 7

1.5 生产工艺路线的选择 9

2 工艺设计计算 11

2.1 物料衡算 11

2.1.1 物料衡算的意义 [17,21] 11

2.1.2 物料衡算的原理[17] 11

2.2 物料衡算的基础 12

2.2.1 设计要求 12

2.2.2 生产周期的确定 12

2.3 物料衡算的计算 13

2.3.1 反应方程式 13

2.3.2 反应物料衡算 13

2.3.3 每批物料衡算平衡表 14

2.4 热量衡算[17,21,23] 15

2.4.1 热量衡算的意义[17] 15

2.4.2 热量衡算方程式[21] 15

2.4.3 热量计算 16

2.5 工艺过程所需的传热面积的计算 19

2.5.1 计算原理 19

2.5.2 升温阶段 19

2.5.3 保温阶段 20

3 主要设备 — 反应釜的设计 20

3.1 釜体的设计 20

3.1.1 材料的选择[19] 20

3.1.2 基本结构形状 20

3.1.3 筒体的设计 20

3.1.4 筒体和封头体积 21

3.1.5 确定筒体和封头直径 21

3.1.6 水压试验及其强度校核 25

3.2 反应釜搅拌装置的设计 27

3.2.1 搅拌器型式选择 27

3.2.2 搅拌器尺寸设计 27

3.2.3 转速计算 27

3.2.4 搅拌器功率计算 27

3.3 反应釜相关附件的选型 31

3.3.1 釜体法兰 31

3.3.2 轴封装置 32

3.3.3 支座 32

3.3.4 人孔、视镜 33

3.3.5 接管设计 34

3.4 车间布置 34

3.4.1 概述 34

3.4.2 设备布置原则 35

3.5 设备布置设计的步骤 37

4 总结与展望 37