万吨环氧大豆油工艺设计大学论文.doc

本 科 毕 业 论 文 年产5万吨环氧大豆油工艺设计 Process Design of Epoxy?Soybean Oil （50kt/a） 目 录 摘要 I Abstract. II 引言 1 第一章 环氧大豆油合成工艺进展 2 1.1 大豆油的物理性质 2 1.2 环氧大豆油简介 2 1.3 生产环氧大豆油的意义 3 1.4 环氧大豆油生产现状及发展前景 3 1.5 工业上制备环氧大豆油的方法 4 1.5.1 溶剂法 4 1.5.2 无溶剂法 5 1.6 换热器研究现状 8 1.6.1 换热器研究的目的和意义 8 1.6.2 换热器研究新进展 8 1.7 本课题研究的主要内容 10 第二章 环氧大豆油生产工艺流程 11 2.1 环氧大豆油制备方法对比 11 2.2 环氧大豆油工艺流程 12 2.2.1 工艺条件的确定 12 2.2.2 反应机理 12 2.2.3 反应工艺过程 13 第三章 换热器的工艺选型与计算 15 3.1 设计任务及内容 15 3.1.1 设计任务及操作条件 15 3.1.2 设计内容 15 3.2 选择换热器的类型 16 3.3 换热器材质的选择 17 3.4 流动空间及流速的测定 17 3.4.1 流体流入空间的选择 17 3.4.2 流体流速的选择 17 3.4.3 列管式换热器内部排列方式的确定 18 3.5 确定物性数据 18 3.6 计算总传热系数 18 3.7 估算传热面积 19 3.8 工艺结构尺寸 19 3.8.1 管程数与传热管数 19 3.8.2 传热管排列和分程方法 20 3.8.3 管体内径 20 3.8.4 折流板 20 3.8.5 接管 21 3.9 换热器核算 21 3.9.1 热量核算 21 3.9.2核算壁温 23 3.9.3 换热器内流体的流动阻力 23 3.10 换热器各个部件参数 26 3.10.1 椭圆形封头 26 3.10.2 封头与壳体连接部位法兰 26 3.10.3 管子尺寸选取 26 结论与展望 28 致谢 29 参考文献 30 附录A 主要符号说明 31 附录B 工艺流程图 32 附录C 换热器设备图 33 年产5万吨环氧大豆油工艺设计 摘要：环氧大豆油是国内外开发应用较早的一种环氧增塑剂，已发展成为第三大类增塑剂。该设计对环氧大豆油工业化生产进行了设计研究，设计出合理的生产工艺路线：以大豆油为原料，滴加双氧水为氧源，以过氧磷钨酸季铵盐为催化剂。原料的质量配比为大豆油∶双氧水∶催化剂＝1∶0.5∶0.01，反应时间6-8h,反应温度60℃-70℃，双氧水滴加时间控制在5h左右，得到环氧值较高、收率较高的环氧大豆油。该方法是一种能耗低、工艺简单、操作安全、生产成本低、能满足工业化规模生产的环氧化方法。 通过物料衡算和热量衡算对工艺设备换热器进行优化设计、选型，确定其尺寸。结果为：选用壳体直径为400mm管子为Φ25×2.5mm，单壳程四管程，管子个数为60根的换热器，经核算符合工业设计要求。 关键字：环氧大豆油；增塑剂；过氧磷钨酸季铵盐；换热器 Process Design of Epoxy?Soybean Oil （50kt/a） Abstract: Epoxy soybean oil is one of the earliest domestic development and application of epoxy plasticizer, has become the third largest category plasticizer. The design for the industrial production of epoxy soybean oil were designed research, design reasonable production process route: soybean oil as raw material, dropping hydrogen peroxide as an oxygen source to the quaternary ammonium salt of phosphotungstic acid peroxide catalyst. The ratio of the quality of raw soybean oil: hydrogen peroxide: catalyst = 1:0.5:0.01, reaction time 6-8h, the reaction temperature is 60 ℃ -70 ℃, hydrogen peroxide dropping time control in about 5h, get hig