年产 6500吨醋酸酐工艺设计 制药工程毕业设计计算书.docVIP

1 物料衡算 1.1 总则 生产能力：年产 6500吨醋酸酐 全年时间：365×24=8760小时 检修时间：31.7×24=760小时 生产时间：8760－760=8000小时 每小时产量：6500000 /8000= 812.50 kg/h 1.2物料衡算 1.2.1精馏工段物料衡算 ⑴ 计算依据： 年产成品醋酸酐6500吨； 成品醋酐一级品：含酐98%,酸2%； 精制过程中酐损失3%（以成品纯酐计，其中第一塔损失2.5%，第二塔损失0.5%）； 粗酐组成含酐85%，酸15%； 精馏塔塔顶出料组成酸99%，酐1%； 残液回收中，醋酐未计入计算中。 ⑵ 物料平衡图如图1-1所示： 图1-1 精馏工段总物料平衡 ⑶ 物料平衡计算： ①总物料衡算：Win = Wt2 +Wp2 + Wb1 + Wb2 ②组分衡算：(a)对醋酸衡算：Win　×15%= Wt2 ×99%+ Wp2 ×2% (b)对醋酐衡算：Win　×85%= Wt2 ×1%+ Wp2 ×98%+ Wb1 + Wb2 　　　 (c)釜液衡算：Wb1 + Wb2　＝3％×Wp2 ×98% 　　　　　　　　　 Wb1　＝2.5％×Wp2 ×98%；Wb2　＝0.5％×Wp2 ×98% 解上述方程(a)、(b)、(c)最后得到结果如下：Win = 966.3971 kg/h ；Wt2＝130.00 kg/h ; Wp2 ＝ 812.50 kg/h ；Wb1＝ 19.9062 kg/h ；Wb2 = 3.9813kg/h 物料平衡计算结果见表1-1。 表1-1 精馏工段总物料平衡表 序号 名称 酸含量 （质量，%） 醋酸量 （kg/h） 酐含量 （质量，%） 醋酐量 （kg/h） 总量 （kg/h） 进料 １ 粗醋酐 15 144.9596 85 821.4375 966.3971 合计 966.3971 出 料 １ 馏出液 99 128.700 1 1.300 130.00 ２ 采出液 2 16.25 98 796.250 812.50 ３ 蒸馏塔釜液 100 19.9062 19.9062 ４ 精馏塔釜液 100 3.9813 3.9813 合计 1041.1250 图1-2 粗酐蒸馏塔物料平衡 ⑷ 分塔物料衡算： 粗酐蒸馏塔 物料平衡如图1-2所示： a.全塔物料衡算：Win = Wb1 + Wt1 b.对醋酸衡算：Win　×15%= Wt1×αHAc 解上述两式得：Wt1　＝ 946.4909 kg/h ；αHAc＝15.3155% 物料平衡计算结果见表1-2。 表1-2 粗酐物料平衡 序号 名称 酸含量 （质量，%） 醋酸量 （kg/h） 酐含量 （质量，%） 醋酐量 （kg/h） 总量 （kg/h） 进料 １ 粗醋酐 15 144.9596 85 821.4375 966.3971 合计 966.3971 出 料 １ 蒸出液 15.3155 144.9596 84.6845 801.5311 946.4909 ２ 蒸馏塔釜液 100 19.9062 19.9062 合计 966.3971 ②醋酐蒸馏塔 物料平衡如图1-3所示： 图1-3 醋酐精馏塔物料平衡 全塔物料衡算：Wt1＝Wt2 +Wp2 + Wb2 表1-3　　醋酐物料平衡 序号 名称 酸含量 （质量，%） 醋酸量 （kg/h） 酐含量 （质量，%） 醋酐量 （kg/h） 总量 （kg/h） 进料 １ 蒸出液 15.315 144.9598 84.6845 801.5311 946.4909 ∑ 出 料 １ 馏出液 99 128.700 1 1.300 130.00 ２ 采出液 2 16.25 98 796.25 812.50 ３ 精馏塔釜液 100 3.9813 3.9813 ∑ 946.4813 1.2.2吸收工段物料衡算 ⑴计算依据： 吸收用醋酸为一级品，含醋酸99%,水1%； 第一吸收塔吸收乙烯酮90%，第二吸收塔吸收10%； 裂化反应乙烯酮选择性为90%，这是由于副反应生成废气所致。每蒸发100kg原料醋酸，就有4m3(标准)废气产生，其组成为： CO2 13.9% C2H422.7% CO46.9% CH416.5%； 裂化中醋酸转化率为80%； 裂化中用醋酸浓度为95%醋酸，5%水； 吸收过程中乙烯酮全部转化为醋酐 吸收反应方程式： 主反应：CH3COOH＋CH2CO