年产32k吨合成樟脑厂蒎烯异构化工段生产工艺与设备设计.docVIP

福建农林大学材料工程学院 课 程 设 计 年产32k吨合成樟脑工段生产 课程名称化工厂设计（课程设计）专业年级化学工程与工艺专业，2014级姓名学号教师成绩日期2017年7月7日 目录 综述：合成樟脑生产之蒎烯异构 - 2 - 1 设计任务 - 7 - 2 物料热量衡算 - 7 - 2.1 松节油物料衡算和热量衡算 - 7 - 2.1.1 松节油物料衡算 - 7 - 2.1.2 松节油热量衡算 - 8 - 2.2 蒎烯异构物料和热量衡算 - 8 - 2.2.1 异构物料衡算 - 8 - 2.3 异构液分馏物料和热量衡算 - 11 - 2.3.1 异构液分馏物料衡算 - 11 - 2.3.2 异构液分馏热量衡算 - 12 - 2.4 莰烯酯化物料衡算和热量衡算 - 13 - 2.4.1 莰烯酯化物料衡算 - 13 - 2.4.2 莰烯酯化热量衡算 - 13 - 2.5 粗酯分馏和拉白物料、热量衡算 - 14 - 2.5.1 粗酯分馏和拉白物料衡算 - 14 - 2.5.2 粗酯分馏和拉白热量衡算图 - 14 - 2.6 乙酸异龙脑酯皂化 - 15 - 2.6.1 乙酸异龙脑酯皂化物料衡算 - 15 - 2.6.2 乙酸异龙脑酯皂化热量衡算 - 16 - 2.7 异龙脑酯脱氢物料和热量衡算 - 17 - 2.7.1 异龙酯脱氢物料衡算 - 17 - 2.7.2 异龙脑酯脱氢热量衡算 - 17 - 2.8 樟脑汽化蒸馏及升华物料和热量衡算 - 18 - 2.8.1 樟脑气化蒸馏及升华物料衡算 - 18 - 2.8.2 樟脑汽化蒸馏及升华热量衡算 - 19 - 3 设备的设计与选型 - 19 - 3.1 确定筒体的直径和高度 - 20 - 3.2 夹套尺寸及传热面积的确定 - 21 - 3.2.1 确定夹套的高度和直径 - 21 - 3.2.2 验算换热面积 - 21 - 3.3 确定夹套的材料和壁厚 - 22 - 3.4 确定筒体和封头的材料和壁厚 - 22 - 3.5 设计尺寸一览表 - 23 - 3.6 搅拌器设计 - 24 - 3.7 容器支座的选用 - 25 - 3.8 工艺接管的选用 - 25 - 4 车间布置设计 - 25 - 5 心得体会 - 26 - 参考资料 - 27 - 综述：合成樟脑生产之蒎烯异构 摘要：樟脑（Camphor）是一种烯萜类具有C工业生产樟脑大都采用同分异构法，即以生成莰烯为中间体的合成樟脑的方法，可分为以下几个工序：松节油的分馏，蒎烯的异构，莰烯的酯化，酯的皂化，异龙脑脱氢和樟脑的提纯。蒎烯（pinene）为萜中最重要的代表，分子式C10H16。有α-和β-蒎烯两种异构体，二者均存在于多种天然精油中。松节油中含有58～65%的α-蒎烯和30%的β-蒎烯。蒎烯异构为松节油制合成樟脑的重要一环。 ②双戊烯进一步异构化作用变成其他单环萜烯：萜品油烯和α-萜品烯。 ③所有参加作用的萜烯还会发生聚合作用，聚合反应式如下： 式中n可以是2，3或3以上。但在一般条件下，生成的双萜烯较多。 ④在蒎烯起异构反映的同时，形成一定数量的小茴香烯，其中有三种结构不同的小茴香，即α-小茴香烯、β-小茴香烯和γ-小茴香烯。 此外，在异构反应的过程中，还会有对-伞花烃等。 3、蒎烯异构化的催化剂等，由于其具有与反应物容易分离、不腐蚀设备、对环境污染小、酸强度高、再生容易以及可重复使用等优点，其在萜类化学方面的应用引起了人们的关注。固体超强酸对α-蒎烯异构化反应有很高的催化活性和较好的选择性，反应的活性主要来自于产生的超强酸中心。负载型固体超强酸的制备条件对莰烯选择性和α-蒎烯转化率具有较大影响。[6] 杂多酸系列：杂多酸作为一类新型的催化材料，以其超强的酸性，“假液相”行为等优点，在烃类的异构化反应中表现出高的催化活性，被人们广泛关注。[4] [6] 4、蒎烯应用[9] ①香料工业 以α-蒎烯为原料合成香料是α-蒎烯的主要用途之一， 由α-蒎烯合成的香料品种非常丰富，主要分为四元环类香料、五元环类香料、六元环类香料、多环类香料和开链类香料。 ②医药工业 α -蒎烯除本身作为药物，用于治疗肌肉痛、关节痛、神经痛和软组织损伤等，还可以用于制备其它医药或医药中间体。由α-蒎烯合成的冰片具有很高的药用价值，具有开窍、醒神、散郁火、清热止痛、去翳明目等功效，常用于中风口噤、喉痹齿痛、口疮痈疡、目赤等的治疗，此外对冠心病心绞痛及齿痛也有一定的治疗作用。α-蒎烯的另一产物薄荷脑，可作为调味药、驱风药、芳香药，用于减轻皮肤或粘膜疼痛。同时，α-蒎烯还可以用于合成维生素E、维生素K1、角鲨烯、紫杉醇等。 ③食品工业 由α一蒎烯可以合成紫苏糖(20)，紫苏糖具有紫草的特殊香气，甜度为糖精的1O倍、蔗糖的2000倍，可作为