文档介绍：化工与药学院
化工工艺学课程设计
设计题目: 牛磺酸加成反应器的设计
专业: 化学工程与工艺
学号: 2008402010141
学生姓名: 汉维娟
指导教师: 郭孝天
2011年12 月27日
目录
第一章设计任务综述 - 2 -
设计题目: - 2 -
、设计任务及操作条件 - 2 -
第二章综述 - 3 -
第三章物料衡算 - 4 -
- 4 -
- 4 -
设计计算过程 - 5 -
反应器的工艺确定 - 6 -
第四章能量衡算 - 7 -
物料衡算的意义 - 7 -
热量衡算方程式 - 7 -
热量衡算的计算过程 - 8 -
和的计算 - 8 -
的计算 - 8 -
传热面积的计算 - 9 -
第五章反应器的设计 - 9 -
反应器筒体和夹套 - 9 -
反应釜的底和盖 - 10 -
搅拌装置 - 11 -
人孔(或手孔) - 11 -
连管、加料管和压料管 - 11 -
法兰 - 12 -
反应釜支架 - 12 -
设计小结 - 12 -
参考文献 - 13 -
第一章设计任务综述
设计题目:
牛磺酸加成反应器的设计
、设计任务及操作条件
1、设计任务:
环氧乙烷处理能力(进料量):41000 吨/年
生产时间: 8000 小时/年
2、操作条件
控制反应温度70~75℃
反应压力≤
反应器出口pH值≥
基准温度为25℃
物料流量取单位时间(1h)的流量
3、物料的物性参数
物料
分子量
密度
熔点
燃烧热
纯度(工业一级)
%
环氧乙烷
-
亚硫酸氢钠
0
羟乙基磺酸钠
——
191
——
、设计内容:
1、物料衡算,确定反应器的体积类型,样式及其各种参数。
2、热量衡算,确定反应器是否需要传热以及传热的方式等。
3、反应器的辅助设计
4、画出反应器的设计图
第二章综述
牛磺酸(taurine),因最初来自牛的胆汁,故又得名牛胆酸、牛胆素,化学名称:2~氨基乙磺酸,呈白色结晶或粉末状,无毒、无臭,微酸味,溶于水,不溶于乙醇、乙醚或丙酮;熔点:328~329(分解);分子式:;结构式:,分子量:,CAS:[107-35-_7]。
牛磺酸是一种结构简单的含硫氨基酸,它以游离形式大量存在于人和动物的几乎所有脏器中,其中以脑、心脏及肌肉中含量最高,是人和动物的重要营养物质,具有特殊的药理作用和生理功能,可消炎、镇痛、解热、抗惊厥、降血压、降血糖、维持正常机能、调节神经传导、调节脂类消化与吸收,并能参与内分泌活动,增强脏收缩能力,提高人体免疫力等。牛磺酸可以体内合成,但婴幼儿时期因牛磺酸合成所需CSAD活性较低,合成量不能满足需要,必须通过食物或药物来加以补充,为此美国、日本等发达国家早已规定在全部婴幼JD-%制品中添加牛磺酸,一些保健饮品中也要适量添加牛磺酸。鉴于牛磺酸在医药和保健中的重要作用,单靠从生物体内提取牛磺酸已远远不能满足需求,。70年代中期,国外相继推出多种化学合成牛磺酸的方法。合成法较之天然提取牛磺酸具有产量大,成本低等优点,为牛磺酸的广泛应用奠定了物质基础。目前,美、日等发达国家牛磺酸的销量很大,已超过上万吨/年,其中90% 以上用作食品添加剂,饮料行业中的消费量也呈上升趋势,逐渐成为大众化产品。而我国上世纪80年代初才开始研制并小批量生产,虽然1990年牛磺酸获准用于食品添加剂,但国内销量一直不大,主要用于出口。随着牛磺酸应用范围的不断扩大及国内外需求量的增加,近年来国内对牛磺酸合成工艺路线研究较为活跃,在借鉴国外技术的基础上,经不断探索、改进,小试收率指标已接近世界先进水平,但工业化生产水平却始终徘徊在52—62%之间,有的企业生产水平甚至更低,导致成本高,效益低,严重制约了牛磺酸的生产和发展。为此,相关企业和科研人员有必要对以往的合成工艺路线进行归纳,比较和分析,达到相互借鉴,进一步改进和完善牛磺酸合成工艺的目的。
国内外尝试过的合成方法达l0种之多,根据所用原料的不同可归纳为五条合成工艺路线,具体如下:(1)乙醇胺法:用乙醇胺为原料,通过与酸反应或脱水环合,再