文档介绍：南京工业大学化学化工学院《化工过程与工艺设计》设计题目酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计学生姓名秦金彪班级、学号1001100617指导教师姓名周浩力设计时间2013年6月27日--2013年7月5日课程设计成绩(五级分制):设计说明书、计算书及设计图纸质量,70%独立工作能力、综合能力及设计过程表现,20%设计答辩及回答问题情况,10%设计最终成绩(百分制)指导教师签字目录第1章引言 ,TBC的优点 2第2章设计说明书 7第3章设计计算书、干燥塔压力表的选择 34第4章投资与效益分析 35第5章小结 36参考文献: 37附录1设备一览表 38附录2工艺流程图 39附录3设备平面布置图,立面布置图 39第1章引言近年来,随着人们环保及安全意识的加强,一些国家相继出台了有关增塑剂的相关法规。由于邻苯二甲酸双酯(DEHP)的结构中含有苯环可致癌,在我国制定的相应法规中,限制邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)在食品包装材料中的使用,而推荐使用柠檬酸三丁酯(TBC)[1]。美国食品和药物管理局(FDA)也已批准TBC等柠檬酸酯类无毒增塑剂作为食品包装、医疗用具、儿童玩具等塑料增塑剂。日本劳动者267号《食品添加剂规定标准》同样也规定玩具原材料不得用含DEHP的PVC树脂,日本《食品卫生法施行规则》25条第一款也有此规定[2]。因此,柠檬酸三丁酯成为了目前工业上一种重要的增塑剂,被广泛地应用于食品包装、医疗用具、儿童玩具和个人卫生用品等领域。另外,我国年消耗PVC8400千吨,为世界上最大消费国,年产增塑剂800千吨中多为邻苯二甲酸双(DEHP)[3]。欧盟是中国最大玩具出口国,占中国出口玩具的20%,产值180亿元,且以年40%速度上升。此外,我国是柠檬酸生产大国,作为主要生产柠檬酸的企业,安徽丰原集团研究和生产柠檬酸三丁酯无毒增塑剂,对于拓宽柠檬酸的应用领域也具有重要的价值。因此,我们应大力开发柠檬酸三丁酯这种高经济效益、高环保效益及社会效益的朝阳产品以满足国内外需求。传统的TBC生产工艺一般是由柠檬酸和正丁醇在浓硫酸为催化剂的作用下酯化合成而得。它存在以下几个缺点:(1)生产周期长,转化率低。由于硫酸脱水、酯化和氧化作用,副产物多,这给反应产物的精制及回收均带来困难[4];(2)反应产物的后处理要经过碱中和、水洗,以除去作为催化剂的硫酸,致使工艺复杂,产生三废,产品流失[5];(3)硫酸还严重腐蚀设备,增加生产成本[6]。为此,迫切需要对柠檬酸三丁酯的传统工艺进行革新,并努力探索、研究出一种新的、无污染、对设备无腐蚀、催化效率高的催化剂来满足生产需要。本课题的研究就是为了降低柠檬酸三丁酯的生产成本,研究一种更有效的催化剂,并进一步提高柠檬酸三丁酯的酯化率、收率及质量,以满足国内外市场对柠檬酸三丁酯的多方面需求,同时使反应的副产物减少,并把对环境的污染降到最低。我们希望,采用新工艺生产柠檬