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ep專題之ech(二)負壓容器3
2017年12月13日    閱讀量:1192    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿
    2、反應運率方程與反應時間 
    (1)皂化反應預反應 
    在反應(2)、(3)中它們屬于平行反應,1,3-二氯丙醇在預反應過程中很快反應完畢,皂化塔中的反應主要是2,3-二氯丙醇的進一步轉化,因此主要考察2,3-二氯丙醇的反應轉化率與反應時間的關系。據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,2,3-二氯丙醇在預反應器生成環氧氯丙烷為一級反應,其反應速度式可以寫成:c=c0?exp(-kt)。其中:c為預反應器出口2,3-二氯丙醇的濃度,mol/l;c0為預反應器進口2,3-二氯丙醇的濃度,mol/l;k=a?exp(b/rt)為速度常數,l/(mol?min);a、b為常數;t為溫度,k;r為常數,,cal/(mol?k);t為反應時間,min中國建材網cnprofit.com。預反應出口的ech轉化率為50%來設計預反應的停留時間。在溫度為70℃時,停留時間t為1.34s。

 

    (2)皂化反應 
    2,3-二氯丙醇在皂化塔生成環氧氯丙烷仍為一級反應,但是因為皂化塔有n塊塔盤,實現了n次完全混合,分為n段反應,故其反應速度方程為:1-x=1/(1+kt)n。其中:x為2,3-二氯丙醇的轉化率;k為速度常數,aexp(b/rt),l/mol?min;a、b為常數;t為溫度,k;r為常數(cal/mol?k);t為反應時間,min;n為皂化塔塔板數。據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,在轉化率達到99.9%的情況下,滿足方程式(1+kt)n=1000,操作溫度為90.7~101.1℃,此時k=1.1557(min-1),以31塊塔板數計算,可得停留時間12.96s。

 

    (三)反應器設計 
    在裝置生產能力滿足3萬t/a的前提下,據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,可據反應速率方程和已知的工藝條件,確定反應器的一些其他設計數據。 
    1、皂化反應預反應器 
    在預反應器內主要的目的:一是氯醇溶液與石灰乳液充分混合,二是混合過程中使氯醇反應的轉化率達到50%,同時減少返混現象、體現活塞流反應器的性能。預反應器進料量在200m3/h,流體粘度為1.41mpa?s,設計需要滿足雷諾數>105,停留時間在1.34s左右。據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,另外因為石灰乳為泥漿物、應防止堵塞,盡量采取結構簡單、易于清洗的反應結構。預反應器一般采用圓筒型的容器,直徑dn250、長度為1035mm的管式反應器可滿足要求,流速為1.57m/s,停留時間為1.33s。

 

    2、皂化塔 
    皂化塔提餾段采用板式塔板塔,既有利于快速用蒸汽將ech從皂化塔塔頂蒸出,抑制甘油的產生,又利于避免石灰乳的結垢。同時由于采用了負壓操作,工藝條件與正壓條件下相比發生了變化,氣速、操作溫度、壓力的改變決定了皂化塔的設備尺寸的變化。據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,皂化塔設計的已知工藝條件為:進料量,200m3/h;操作壓力:塔頂-0.04mpa,塔釜0mpa;操作溫度:塔頂90℃,塔釜101℃;塔板類型,精餾段:填料塔,提留段:篩板塔;堿倍率1.2;回流比3.0;停留時間>12.96s。根據上述條件,得到3萬t/aech裝置皂化塔內物料平衡表(見表1)。

標簽:行業資訊
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