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A0106 乙酸丁酯反应器的开车与运行Drive and operation of the butyl acetate reactor 任务点0106－1 乙酸丁酯反应器（间歇釜）的开车(1)备料①先向沉淀罐中进正丁醇的料：打开正丁醇的进料阀，向沉淀罐进料，当正丁醇达到一定的液位时关闭进料阀，静止备用。
②向硫酸计量罐进料：先打开硫酸计量罐的放空阀和溢流阀，打开硫酸进料阀，向硫酸计量罐充夜，出现溢流后候关闭阀门。
③向乙酸计量罐进料：先打开乙酸计量罐的放空阀和溢流阀，打开乙酸计量罐的进料阀，向计量罐充夜，出现溢流后关闭阀门。
（2）进料①微开反应釜放空阀②从正丁醇沉淀罐向反应釜进料：打开泵前阀、计后阀和反应釜的进料阀，启动进料泵，在依次打开泵后阀和计前阀，当沉淀罐液位小于规定值时停止进料，关闭计前阀，泵后阀，再停泵，然后关闭其他所有阀门。
③从硫酸计量罐向反应釜进料：打开反应釜的硫酸进料阀，向反应釜进料，等进料完毕关闭进料阀。
④从乙酸计量罐向反应釜进料：打开反应釜乙酸进料阀，向反应釜进料，等进料完毕后关闭进料阀。
⑤关闭反应釜放空阀，打开联锁控制（3）开车①开启反应釜的搅拌电动机。
②观察温度与压力情况，并控制温度和压力达到要求值。
任务点0106-2 乙酸丁酯反应器（间歇釜）的工艺参数控制⑴工艺参数要求①反应釜压力应不大于8atm(釜内压力过大会影响共沸物的沸点)②夹套加热的蒸汽温度保持早一百度左右，使反应产生的水被蒸出。
③分馏器温度控制在89.3左右（共沸物温度）⑵注意啊工艺生产指标的调整方法①温度调节：操作过程中以温度为主要一调节对象，以压力为辅助对象，因为温度对反应速率的影响比压力大。
温度调节，可以通过控制夹套内水蒸气的内温度来控制反应釜内的温度。
②压力调节：压力调节主要是通过对温度的控制来实现的，必要时可以适当的调节放空阀的开度。
③收率：由于反应生成水的存在会对反应收率产生影响，所以可以蒸发出反应生成的水以提高反应的收率。
学习任务卡代号：A01090107-1 要求在一连续操作管式反应器（PFR ）中生产乙酸乙酯，其反应条件及产量同任务A0105—1,计算所需反应器有效体积 1、 解析法计算乙酸丁酯反应器（PFR ）的体积生产乙酸丁酯的反应在373K 恒温条件下进行，进料比为乙酸:丁醇=1:5（mol ），以少量硫酸作催化剂，选用连续操作管式反应器（PFR ）。
当使用过量丁醇时，该反应以乙酸（下标以A 计）表示的动力学方程式为(-r A )=kc A 2，反应速率常数k=0.0174m 3/(kmol.min) ，反应物密度ρ=750kg/m 3（假设反应前后不变）。
要求乙酸转化率达到0.5，不考虑分离等过程损失。
试计算所需反应器的有效体积。
活塞流反应器的设计方程 根据活塞流反应器的特点，可取反应器中一微元段作物料衡算，然后沿管长对整个反应器积分，就可得到活塞流反应器的设计基础式。
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛的积累速度反应器中的反应量单位时间的流出量单位时间的流入量单位时间A A A AFA = （FA ＋ dFA ） + rA dVR + 0⎰⎰-=-==-=-+===-+AfA AfA x x AAA x x AA A R A A R A R A A AA A A A A R A A r dx c r dx V c V dx F dV r dV r dF dx F dF x F F dV r dF 00000000)(0)(--10)(τ，将其积分得得将上式代入物料衡算式则）（因为即又由于此反应为二级恒温恒容反应 ∴-r A =kc 2A 、c A =c 0A (1-x A )代入得：V R = V 0τ= =v 0)1(0Af A Afx kc x -由A0105—1中已知）（）（）（得）（将各量代入）（反应速率常数），（乙酸的初始浓度，乙酸的转化率），（体积每小时需要处理的原料3000033030757.05.0174.1600174.05.0376.111min /0174.0/74.15.0/376.1m x kc x V V x kc x V V kmol m k m kmol c x h m V A A AfR A A AfR A Af =-⨯⨯⨯⨯=-=-=∙====2、图解法计算乙酸丁酯反应器（PFR ）的体积由c A =c 0A (1-x A )，x Af =0.5得c A =c 0A (1-x A )=1.8*(1-0.5)=0.9（kmol/ m ³）()23221471.571min)/0174.0AA A A A C r m kmol C kC r ⨯=-∙==-则（用Graph 软件作图管式反应器的图解计算示意图然后计算（0.9,1.8）之间的面积s=31.9283∴τ=31.9283min ≈ 0.532h又∵V R = V 0τ ∴V R =1.376*0.532≈0.732（m ³）0107-2 化学反应过程的优化含义化学过程的优化包括设计计算优化和操作优化两种类型。
项目：A01 1000吨/年乙酸丁酯反应器的选型、设计与操作任务：A0105—1 1000吨/年乙酸丁酯反应器的体积计算（间歇操作）小组成员：钱东进杨志勇裴彩虹刘志清王震任务描述：生产乙酸丁酯的反应在373K恒温条件下进行，进料比为乙酸:丁醇=1:5（mol），以少量硫酸作催化剂，选用间歇操作釜式反应器。
当使用过量丁醇时，该反应以乙酸（下标以A计）表示的动力学方程式为(-rA)=kcA2，反应速率常数k=0.0174m³/(kmol.min) ，反应物密度ρ=750kg/m3（假设反应前后不变）。
要求乙酸转化率达到0.5，不考虑分离等过程损失。
若每年按300天计，每天按三批计，每批辅助时间为30min，反应釜只数为1，装料系数为0.6。
试计算所需反应器的有效体积和反应器体积。
任务一：简单描述反应器的计算内容和基本方程式：（一）：反应器计算的基本内容（The basic content of reactor calculation）：①：选择合适的反应器型式根据反应系统动力学特性，如反应过程的浓度效应、温度效应及反应的热效应，结合反应器的流动特征和传递特性，如反应器的返混程度，选择合适的反应器，以满足反应过程的需要，使反应结果最优。
②：确定最佳操作条件操作条件，如反应器的进口物料配比、流量、温度、压力和最终转化率等，直接影响反应器的反应结果，也影响反应器的生产能力。
对正在运行的装置，因原料组成的改变，工艺参数调整是常有的事。
现代化大型化工厂工艺参数的调整，是通过计算机集散控制完成的。
计算机收到参数变化的信息，并根据已输入的数学模型和程序，计算出结果，送给相应的执行机构，完成参数的调整。
③：计算完成生产任务所需的反应器体积反应器体积的确定是反应器计算的核心内容。
根据所确定的操作条件，针对所选定的反应器型式，计算完成规定生产能力所需的反应器有效体积，同时由此确定反应器的结构和尺寸。
（二）：反应器计算的基本方程（The basic equation calculating reactor ）①：描述浓度变化的物料衡算式：依据： 质量守衡定律。
乙酸乙酯反应器设计.乙酸乙酯（ethyl acetate）是一种广泛应用于化学、医药、塑料、香料和溶剂等领域的有机化合物。
乙酸乙酯的生产过程是通过将乙酸和乙醇加热反应得到。
本文将介绍乙酸乙酯反应器的设计，包括工艺流程、反应器类型、反应条件和反应器尺寸等。
1. 工艺流程乙酸乙酯的生产工艺一般采用酯化反应，即将乙酸和乙醇在反应器内加热反应。
反应得到的产物为乙酸乙酯和水。
下图展示了乙酸乙酯的生产工艺流程。
2. 反应器类型针对乙酸乙酯的生产要求，反应器应选择高效、可控、稳定的反应器。
常见的反应器类型包括：① 塔式反应器：采用连续生产方式，反应器内有不同的分层板，可以控制反应速率和产物质量。
③ 固定床反应器：适用于反应速率较慢的酯化反应，其中反应物固定在反应器内某一位置，反应产物从另一端流出。
3. 反应条件酯化反应是一个放热反应，需要在加反应物的同时控制温度。
反应器的温度应在65-85℃之间，反应物在反应器内的停留时间一般为2-3小时。
反应物的摩尔比例为1:1，反应剂浓度一般为10-15 mol/L。
另外，为了促进反应的进行，反应器内应操作低压条件，一般为1.1-1.5 MPa。
反应器的尺寸应根据生产量和反应条件来确定。
反应器的体积一般为1-3 m3，高宽比应在2:1-4:1范围内。
同时，应选择合适的搅拌器和换热器，以保证反应物的均匀混合和温度控制。
5. 总结本文介绍了乙酸乙酯的生产过程和反应器设计，包括工艺流程、反应器类型、反应条件和反应器尺寸等。
希望对相关领域的从业人员和科研工作者提供参考和指导。
化学反应过程与设备任务：A0102 搅拌装置的选择搅拌的目的：1：降低体系的非均一性（相、温度、浓度等）以达到所需要的工艺结果。
2：以质量传递、热量传递、反应以及产品特性为关键目标。
任务点0102-1 釜式反应器的搅拌装置组成搅拌设备主要由搅拌装置、搅拌罐和轴与轴封3大部分组成。
搅拌装置包括传动装置、搅拌器以及搅拌轴。
而搅拌罐则包括罐体以及附件。
任务点0102-2 常用搅拌器的种类及特点搅拌设备结构图✧ 电机；✧ 传动装置；✧ 罐体；✧ 料管；✧ 挡板；✧ 出料管；✧ 搅拌器；✧ 温度计插管；✧ 液面任务点0102-3 搅拌器的选择主要根据物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征来进行。
按物料粘度选型对于低粘度液体，应选用小直径、高转速搅拌器，如推进式、涡轮式；对于高粘度液体，就选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。
按搅拌目的选型（1）对低粘度均相液体混合，主要考虑循环流量，各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序排列：推进式、涡轮式、桨式。
（2）对于非均相液-液分散过程，首先考虑剪切作用，同时要求有较大的循环流量，各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺序排列：涡轮式、推进式、桨式。
（3）对于气液分散过程，首先考虑剪切作用，其次是循环流量，可优先选择涡轮式。
（4）对于固体悬浮操作，主要考虑总体循环流量，但固体悬浮操作情况复杂，要具体分析。
（5）对于固体溶解，除了要有较大的循环流量，还要有较强的剪切作用，以促使固体溶解。
（6）对于结晶过程，需要控制晶体的形状和大小。
对于微粒结晶，要求有较强的剪切作用和较大的循环流量，所以选择涡轮式搅拌器。
对于密度较大的结晶，只要求有一定的循环流量和较低的剪切作用，因此可选择桨式搅拌器。
（7）对于以传热为主的搅拌操作，控制因素为总体循环流量和换热面上的高速流动，因此，可选用涡轮式搅拌器。
搅拌器选型步骤分析介绍：在设计选型时首先要根据工艺对搅拌作业的目的和要求，确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度，然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。
A0106乙酸丁酯反应器的设计、操作与控制0106-1用图解法计算乙酸丁酯反应器的体积（完成者：王军）生产乙酸丁酯的反应在373K 恒温条件下进行，进料比为乙酸:丁醇=1:5（mol ），以少量硫酸作催化剂，选用连续操作管式反应器（PFR ）。
当使用过量丁醇时，该反应以乙酸（下标以A 计）表示的动力学方程式为(-r A )=kc A 2，反应速率常数k=0.0174m 3/(kmol.min) ，反应物密度ρ=750kg/m 3（假设反应前后不变）。
要求乙酸转化率达到0.5，不考虑分离等过程损失。
试计算所需反应器的有效体积。
活塞流反应器的设计方程根据活塞流反应器的特点，可取反应器中一微元段作物料衡算，然后沿管长对整个反应器积分，就可得到活塞流反应器的设计基础式。
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛的积累速度反应器中的反应量单位时间的流出量单位时间的流入量单位时间A A A AFA = （FA ＋ dFA ） + rA dVR + 0⎰⎰-=-==-=-+===-+A fA A fA x x AA A x x AAA R A A R A R A A AA A A A A R A A r dx c r dx V c V dx F dV r dV r dF dx F dF x F F dV r dF 00000000)(0)(--10)(τ，将其积分得得将上式代入物料衡算式则）（因为即又由于此反应为二级恒温恒容反应∴-r A =kc 2A 、c A =c 0A (1-x A ) 代入得：V R = V 0τ= =v 0)1(0Af A Afx kc x -由A0105—1中已知）（）（）（得）（将各量代入）（反应速率常数），（乙酸的初始浓度，乙酸的转化率），（体积每小时需要处理的原料3000033030757.05.0174.1600174.05.0376.111min /0174.0/74.15.0/376.1m x kc x V V x kc x V V km ol m k m km ol c x h m V A A AfR A A AfR A Af =-⨯⨯⨯⨯=-=-=∙====0106-2图解法计算乙酸丁酯反应器（PFR ）的体积（完成者：林长耀） 由c A =c 0A (1-x A )，x Af =0.5得c A =c 0A (1-x A )=1.8*(1-0.5)=0.9（kmol/ m ³）()23221471.571min)/0174.0AA A A A C r m kmol C kC r ⨯=-∙==-则（用Graph 软件作图管式反应器的图解计算示意图然后计算（0.9,1.8）之间的面积s=31.9283∴τ=31.9283min ≈ 0.532h又∵VR = Vτ∴VR=1.376*0.532≈0.732（m³）0106-3 化学反应过程的优化含义（完成者：邵丹）化学过程的优化包括设计计算优化和操作优化两种类型。
