釜式反應(yīng)器的操作與控制-了解生產(chǎn)工藝與確定反應(yīng)器

任務(wù)0101生產(chǎn)方案的確定

項(xiàng)目011000噸/年乙酸丁酯反應(yīng)器的選型、設(shè)計(jì)與操作

光明精細(xì)化工廠接到生產(chǎn)乙酸丁酯的訂單,該廠擬采用乙酸和丁醇生產(chǎn)乙酸丁酯，年產(chǎn)量1000噸。反應(yīng)在恒溫條件下進(jìn)行，溫度為373K，進(jìn)料比為乙酸:丁醇=1:5（mol），以少量硫酸作催化劑。本次任務(wù)：確定完成生產(chǎn)任務(wù)所需的反應(yīng)器型式及其材質(zhì)

任務(wù)引入：

任務(wù)點(diǎn)及其要求0101－1合成乙酸丁酯的反應(yīng)原理及工業(yè)生產(chǎn)方法簡述合成乙酸丁酯的反應(yīng)原理及其工業(yè)生產(chǎn)方法，并加以評價(jià)0101－2物料的性質(zhì)能簡單描述產(chǎn)品、原料、催化劑的性質(zhì)0101－3生產(chǎn)工藝流程畫出生產(chǎn)工藝流程框圖并加以敘述0101－4反應(yīng)器選型能夠根據(jù)工藝要求合理分析選擇生產(chǎn)乙酸丁酯的反應(yīng)器型式合成乙酸丁酯的反應(yīng)原理

乙酸丁酯的工業(yè)生產(chǎn)方法1、硫酸法2、苯磺酸法

0101－1合成乙酸丁酯的反應(yīng)原理及工業(yè)生產(chǎn)方法

要點(diǎn)：通過查資料，了解以下物料的理化性質(zhì)1、乙酸丁酯2、乙酸3、丁醇4、硫酸（催化劑）0101－2物料的性質(zhì)

乙酸丁酯的生產(chǎn)工藝流程框圖乙酸丁醇0101－3乙酸丁酯的生產(chǎn)工藝流程酯化反應(yīng)中和、水洗脫醇精制產(chǎn)品催化劑

總結(jié)工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)器分類

1、按物料的聚集狀態(tài)分均相：氣相：如石油烴管式裂解爐

液相：如乙酸丁酯的生產(chǎn)

g-l相：如苯的烷基化

g-s相：如合成氨非均相l(xiāng)-l相：如已內(nèi)酰胺縮合

l-s相：如離子交換

g-l-s相：如焦油加氫精制0101－4乙酸丁酯反應(yīng)器的選型分析實(shí)質(zhì)是按宏觀動力學(xué)特性分類，相同聚集狀態(tài)反應(yīng)有相同的動力學(xué)規(guī)律。均相反應(yīng)，反應(yīng)速率主要考慮溫度、濃度等因素，傳質(zhì)不是主要矛盾；非均相反應(yīng)過程，反應(yīng)速率除考慮溫度、濃度等因素外還與相間傳質(zhì)速率有關(guān)。

2、據(jù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)分

（a）

管式反應(yīng)器；（b）釜式反應(yīng)器；（c）板式塔；（d）填料塔；（e)鼓泡塔；（f）噴霧塔；（g）固定床反應(yīng)器；（h）流化床反應(yīng)器；（i）移動床反應(yīng)器；（j）滴流床反應(yīng)器

實(shí)質(zhì)是按傳遞過程的特征分類，相同結(jié)構(gòu)反應(yīng)器內(nèi)物料具有相同流動、混和、傳質(zhì)、傳熱等特征。3、根據(jù)溫度條件和傳熱方式分類(1)根據(jù)溫度條件分：等溫、非等溫式反應(yīng)器(2)

根據(jù)傳熱方式分

絕熱式：不與外界進(jìn)行熱交換

外熱式：由熱載體供給或移走熱量又有間壁傳熱式、直接傳熱式、外循環(huán)傳熱式之分

蒸發(fā)傳熱式：靠揮發(fā)性反應(yīng)物、產(chǎn)物、溶劑的蒸發(fā)移除熱量。4、根據(jù)操作方式分類（1）分批(或稱間歇)式操作一次性加入反應(yīng)物料，在一定條件下，經(jīng)過一定的反應(yīng)時間，達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)化率時，取出全部物料的生產(chǎn)過程。屬非定態(tài)過程，反應(yīng)器內(nèi)參數(shù)隨時間而變。適用：小批量、多品種的生產(chǎn)過程。（2）半分批(或稱半連續(xù))式操作原料與產(chǎn)物只要其中的一種為連續(xù)輸入或輸出而其余則為分批加入或卸出的操作。屬于非定態(tài)過程，反應(yīng)器內(nèi)參數(shù)隨時間而變，也隨反應(yīng)器內(nèi)位置而變。（3）連續(xù)式操作連續(xù)加入反應(yīng)物料和取出產(chǎn)物的生產(chǎn)過程。屬定態(tài)過程，反應(yīng)器內(nèi)參數(shù)不隨時間而改變，適于大規(guī)模生產(chǎn)。分析、選擇乙酸丁酯反應(yīng)器的型式時考慮的因素1、根據(jù)反應(yīng)物系的相態(tài)，選擇適用的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)型式；2、根據(jù)工藝要求的產(chǎn)量，選擇反應(yīng)器型式和操作方式；3、根