年产4500t富马酸单甲酯车间工艺设计课程设计任务书

课程设计任务书 第二节原料介绍 4 第二节MMF生产工艺流程框图 7第三章物料衡算及能量衡算 7 第一章概述粮食、饲料、食品、瓜果、蔬菜等防霉杀菌保鲜剂市场上面为有机酸及其盐，如单甲酸醋、食品中才有效，而在饲料中其作用极微[1]。产厂家采用添加化学防富马酸二甲酯合成与应用的研究报道较多，用于饲料和粮食的防霉取得了很好的效的文献[4]报道富马酸单甲酯的合成工艺主要有：一是富马酸与甲醇在催化剂作用下发生酯并且富马酸两个羧基相距较远，位阻效应小，生成的富马酸单甲酯容易异构化生成富马酸二甲酯；二是以马来酸酐为起始原料，与甲醇作用生成马来酸单甲酯，然后在异构化剂的作用为酯化反应中马来酸酐和甲醇的活性比较大，在适宜的温度下不加酯化催化剂仍能以较高得虑环保和经济性等因素，本次设计选用无－氯化铝催化体系。564564HCOOC3pH值的不影响，能广泛原料介绍()顺酐又叫马来酸酐、顺丁烯二酸酐、失水苹果酸酐。英文名称为：MaleicanhydrideOOO氯仿、苯。溶于乙醇并生成酯。51~53合格合格()甲醇气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限体积。替代的溶解度初馏点(760毫米汞柱)合---------()甲苯(苯基甲烷)CH3折射率。闪点℉。自燃点℉。溶于乙醇、苯及乙醚，不溶于水。在空气的爆炸极限为。0反应中性水分室温下目测无可见的不溶解的水()无水氯化铝(氯化铝)，易吸收水分并以及金属的炼≥≤------第二章生产方法的选择和流程设计艺流程说明及操作步骤在反应釜中加入顺酐和甲醇，℃下反应小时，之后加无水氯化铝下反应再加甲苯回流。燥箱中干燥小时，则得产品。第二节MMF生产流程框图无水氯化铝甲苯顺酐、甲醇酯化异构化回流过滤冷却结晶趁热过滤MMF第三章物料衡算及能量衡算酯化酐醇比温度年产，每年生产天设计每批物料反应时间为，每天生产OOOHOOCCOOCCH3衡算()顺酐：XA(nAinnAout)nA()甲醇：ut()无水AlCl3：()甲苯：()进料物中杂质量：()出料物中杂质量(包括原料不纯带入的物质)：()物料衡算表：——————质量(Kg)——————MMMF进=M出质量(Kg)能量衡算物质甲醇甲苯℃时的比热容(KJ/Kg.K)物料带入设备的总热量Ⅰ()顺酐带入反应器的热量1MCK进p╳╳()甲醇带入反应器的热量╳╳()甲醇带入反应器的热量2=MCK2进P╳╳╳╳()无水AlCl3带入反应器的热量3△△△△△子╳╳=MCK3进P╳╳╳╳4()甲苯带入反应器的热量4=MCK4进P物料带入设备的总热量Ⅰ234物料带出设备的总热量Ⅳ()顺酐带出的热量=MCK1出p()甲醇带出的热量PmPm，参a/103b/物数质=MCK2出P()无水AlCl3带出的热量3)数)数=MCK3出P╳╳╳╳4()甲苯带出的热量4CPma+bT+cT2，物参质数=MCK4出P()带出的热量，╳∑参官能团(，(，)()╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳=╳=MCK5出P╳╳╳╳╳╳()因杂质组成复杂，故将其带出热量算入热量损失中物料带出设备的总热量ⅡⅣ12345反应过程的热效应Ⅲ键键焓(KJ/mol)元素单原子气态相△()()→但反映式左边各物皆不是单质，还要知道下面反应的△。()()→()△╳715.0=KJ/mol()()→()△╳218.0=KJ/mol()()→()△╳249.2=KJ/mol由()()()()得：()()()→△⊙=△△△△=KJ/molOOHOOCOOHOOCOCOOCH3△∑(β)产物∑(β)反应物=KJ/Kg.K298.15g由Ⅱ(ⅢⅣⅡ(Ⅲ故)故ⅣⅢⅣⅡⅥⅤⅥⅡ=KJ故为放热反应Ⅱ热损失ⅤⅥ=0.15╳热量(KJ)进)MMF出热量(KJ)第四章设备计算和选型釜的结构和材质第二节反应釜中物质的平均密度ρ的计算根据1/ρm=∑αi/ρii—第中物料的质量分数，ρi——第中物料的密度mi中物料的质量M——总物料量1/ρm=∑αi/ρi×的计算和选型(1)确定筒体和封头型式(2)确定筒体和封头直径(3)确定筒体高度(4)确定夹套直径(5)确定夹套的高度(6)传热面积h1╳h1╳反应釜的规格按上述各步计算所得，对于技术参数可根据生产的实际情况选公称容积为管口尺寸(mm)及用途搅拌孔a1234567b╳╳c名称口d备用口允许搅拌转速r/min备用出料进料进气废气口口口口口fKHIj罐内夹套内功率，kwr/min第五章投资估算和成本估算耗量M＝Ⅱ/[C(Tk-Th)]ⅡC＝4.186KJ/(Kg·K)水(1)单批消耗量：()年消耗量：(3)经济指标：元，则EE()单批消耗量：()年消耗量：()经济指标：元，则间接蒸汽加热的消耗量(常压)根据＝×Ⅱ效率，~，取计算()单批消耗量：()年消耗量：ⅡfTⅡfTTTTT(1)单批消耗量：()年消耗量：12345678g第六章环境保护与安全措施()“三废”的来源主要来源水洗产生的废水；反应生成的的废液；副反应生成的富铝、剩下的顺酐和单醇、溶剂等的，单醇和甲苯等挥()治理方法的生产和应用。富马酸单甲酯具有较强的刺激性，()甲苯及防护储存中注意密封，工作场所最高容许浓度为()。()顺酐毒性与防护敏，对眼敏感并能引起急性视力障碍。对动物的经口半数致死量()为。通风，操作人员配戴防毒面具。空气容许浓度()甲醇毒性与防护高容许浓度为()。防止方法在于加强管理，防止跑、冒、()无水氯化铝毒性与防护水受潮即发热，特别是与有机物接触时，可以引起爆炸。氯化铝为酸性腐蚀物性角膜炎。第七章主要设备装配图釜结构图(见附页)第二节MMF生产工艺流程图(见附页)第八章心得体会t让我深深明白团队精神的力量；通过不断的思考和斟料，与其他同学的相互讨论等途径，终于击破了一个个问题。其实，在上学中，我已取得一些经验。不过这一次的专业课程设计与上一次的有着第九章参考文献[1]梅允福.新型杀菌剂富马酸单甲醋的性质、应用和市场前景[J].广州化工,2005,33(6):18[2]梅允福.富马酸单甲酯在粮食、饲料中的应用[J].粮食与饲料工业,2003,(3):31[3]黄斌,蒋立健.几种富马酸单酯的抑菌效果研究[J].食品科技,2005,(5):36-38[5]旷春桃,王贵武等.富马酸单甲酯的合成及防霉效果研究[J].现代化工,2006,26(2):212[6]王红林,陈砺.化工设计[M].广州:华南理工大学,2001:118-192[7]汤善甫,朱思明等.化工设备机械基础[M].上海:华东理工大学,1991:114-424[8]傅献彩,陈瑞华.物理化学(上册)[M].北京:高等教育出版社,1987:133-135[9]王正烈,周亚平.物理化学(上册)[M].第四版，北京:高等教育出版社,2001:300-318[10]刘道德等.化工设备的选择与工艺设计[M].修订版,湖南:中南工业大学出版社,1996:50-60[11]化学工业部科学技术情报研究所.化工产品手册有机化工原料(上、下册)[M].北京:化学工业出版社,[12]盛谷我等.工程制图[M].上海:化东理工大学出版社,2003[13]夏清.陈常贵.化工原理(上、下册)[M].修订版,天津:天津大学出版社,2005[14]金国淼等.干燥设备[