CN107967852A - 乙酸乙酯生产线实训装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种乙酸乙酯生产线实训装置，它包括反应系统和精制系统；所述反应系统包括反应釜、乙醇原料罐、乙酸原料罐、中和釜、碱液罐、重相罐、轻相罐，所述精制系统包括筛板精馏塔、筛板塔釜罐、筛板塔顶冷凝器、筛板塔回流罐、萃取液罐、成品罐。该乙酸乙酯生产线实训装置包括酯化反应、中和反应、真空精馏、萃取精馏等多种单元操作过程，用于对各种初学者进行实训，可以使其充分了解各种化工单元操作过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种实训装置，具体涉及一种乙酸乙酯生产线实训装置。
背景技术
乙酸乙酯又称醋酸乙酯，纯净的乙酸乙酯是无色透明具有刺激性气味的液体，是一种用途广泛的精细化工产品，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。乙酸乙酯的合成工艺涵盖了多种化工操作单元，因此，开发一种乙酸乙酯生产线教学装置用于职业院校和高等院校的实训教学具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种乙酸乙酯生产线实训装置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：它包括反应系统和精制系统；
所述反应系统包括反应釜、乙醇原料罐、乙酸原料罐、中和釜、碱液罐、重相罐、轻相罐，所述乙醇原料罐的出料口和所述乙酸原料罐的出料口分别与所述反应釜的进料口相连通，所述中和釜的进料口分别与所述反应釜的出料口和所述碱液罐的出料口相连通，所述中和釜的出料口分别与所述重相罐的进料口和所述轻相罐的进料口相连通；
所述精制系统包括筛板精馏塔、与所述筛板精馏塔塔釜相连接的筛板塔釜罐、与所述筛板精馏塔塔顶相连接的筛板塔顶冷凝器、与所述筛板塔顶冷凝器的冷凝液出口相连接的筛板塔回流罐、与所述筛板精馏塔侧部进料口相连接的萃取液罐、与所述筛板塔回流罐的出料口相连接的成品罐；所述筛板塔回流罐的出料口还与所述筛板精馏塔的回流口相连接，所述轻相罐的出料口与所述筛板精馏塔的进料口相连通。
基于上述，所述反应系统还包括与所述反应釜顶部连接的冷凝柱、与所述冷凝柱的冷凝液出口相连接的反应釜外冷凝器、与所述反应釜外冷凝器的冷凝液出口相连接的冷凝液储罐，所述冷凝液储罐的出料口与所述反应釜的进料口相连接。
基于上述，所述乙醇原料罐的出料口和所述反应釜的进料口之间依次设置有乙醇泵和乙醇流量计，所述乙酸原料罐的出料口和所述反应釜的进料口之间依次设置有乙酸泵和乙酸流量计。
基于上述，所述轻相罐的出料口与所述筛板精馏塔的进料口之间依次设置有粗酯泵和粗酯流量计，所述筛板精馏塔侧部进料口和所述萃取液罐的出料口之间依次设置有萃取液泵和萃取液流量计，所述筛板塔回流罐的出料口与所述筛板精馏塔的回流口之间依次设置有回流泵和回流流量计，所述回流泵的流出口还与所述成品罐的进料口相连接。
基于上述乙酸乙酯生产线实训装置，它还包括萃取液回收系统，所述萃取液回收系统包括填料精馏塔、与所述填料精馏塔塔釜相连接的萃取液回收罐、与所述填料精馏塔塔顶相连接的填料塔顶冷凝器、与所述填料塔顶冷凝器的冷凝液出口相连接的填料塔回流罐、与所述填料塔回流罐的出料口相连接的乙醇回收罐，所述填料塔回流罐还与所述填料精馏塔的回流口相连接，所述筛板塔釜罐的出料口与所述填料精馏塔的进料口相连通。
基于上述，所述萃取液回收罐的出料口与所述筛板精馏塔侧部进料口相连通，所述填料塔回流罐的出料口与所述乙醇原料罐的进料口相连通。
基于上述，所述填料塔回流罐的出料口连接有填料塔回流泵，所述填料塔回流泵的流出口分别与所述乙醇回收罐、所述填料精馏塔的回流口、所述乙醇原料罐的进料口相连通。
基于上述，所述筛板塔釜罐的出料口与所述填料精馏塔的进料口之间依次设置有残液泵和残液流量计。
基于上述乙酸乙酯生产线实训装置，它还包括真空泵，所述真空泵的抽气口分别与所述冷凝液储罐、所述筛板塔回流罐和所述填料塔回流罐的内部连通。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体地说，本发明具有以下优点：
本发明提供的乙酸乙酯生产线实训装置以乙酸乙酯的生产过程为载体，包括流体输送、酯化反应、中和反应、筛板精馏、填料精馏、传热等多种实验过程，实验人员通过该乙酸乙酯生产线实训装置可以充分理解各种化工单元操作；进一步的，精馏过程可以进行萃取精馏和真空精馏操作，丰富了教学实验的多样性使实验人员更加理解不同精馏过程之间的共性和差异性；同时，通过各种精馏过程不仅对乙酸乙酯产物进行提纯，同时对萃取液和乙醇进行回收再利用，降低实验成本，避免实验试剂的污染，也更符合环保要求。
附图说明
图1 是本发明中乙酸乙酯生产线实训装置的结构示意图。
图2 是本发明中所述萃取液回收系统的结构示意图。
图中：1.反应釜；2.乙醇原料罐；3.乙酸原料罐；4.中和釜；5.碱液罐；6.重相罐；7.冷凝柱；8.反应釜外冷凝器；9.冷凝液储罐；10.乙醇泵；11.乙醇流量计；12.乙酸泵；13.乙酸流量计；14.筛板精馏塔；15.筛板塔釜罐；16.筛板塔顶冷凝器；17.筛板塔回流罐；18.成品罐；19.粗酯流量计；20.回流泵；21.回流流量计；22.填料精馏塔；23.萃取液回收罐；24.所述填料塔顶冷凝器；25.填料塔回流罐；26.乙醇回收罐；27.填料塔回流泵；28.填料回流流量计；29.轻相罐；30.粗酯泵。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种乙酸乙酯生产线实训装置，它包括反应系统和精制系统；
所述反应系统包括反应釜1、乙醇原料罐2、乙酸原料罐3、中和釜4、碱液罐5、重相罐6、轻相罐29，所述乙醇原料罐2的出料口和所述乙酸原料罐3的出料口分别与所述反应釜1的进料口相连通，所述中和釜4的进料口分别与所述反应釜1的出料口和所述碱液罐5的出料口相连通，所述中和釜4的出料口分别与所述重相罐6的进料口和所述轻相罐29的进料口相连通；进行乙酸乙酯实训时，乙酸和乙醇先进入所述反应釜1中进行酯化反应，反应后进入中和釜4进行中和分相，重相进入所述重相罐6中，轻相进入所述轻相罐29中，以便进行后续的精制。
进一步，所述反应釜1和所述中和釜4的内部设有搅拌装置，所述反应釜1和所述中和釜4的外壁设有保温套，所述保温套上设有传热介质入口和传热介质出口。
进一步，所述反应系统还包括与所述反应釜1顶部连接的冷凝柱7、与所述冷凝柱7的冷凝液出口相连接的反应釜外冷凝器8、与所述反应釜外冷凝器8的冷凝液出口相连接的冷凝液储罐9，所述冷凝液储罐9的出料口与所述反应釜1的进料口相连接，这样酯化反应过程中，所述反应釜1中的蒸汽在所述冷凝柱7、所述反应釜外冷凝器8中进行冷凝后，通过所述冷凝液储罐9回流入所述反应釜1中继续进行酯化反应。
进一步，所述乙醇原料罐2的出料口和所述反应釜1的进料口之间依次设置有乙醇泵10和乙醇流量计11，所述乙酸原料罐3的出料口和所述反应釜1的进料口之间依次设置有乙酸泵12和乙酸流量计13，这样乙醇从所述乙醇原料罐2中流出，流经所述乙醇泵10和所述乙醇流量计11流入所述反应釜1中，乙酸从所述乙酸原料罐3流出，流经所述乙酸泵12和所述乙酸流量计13流入所述反应釜1中，以便控制乙醇和乙酸的流量。
进一步，所述精制系统包括筛板精馏塔14、与所述筛板精馏塔14塔釜相连接的筛板塔釜罐15、与所述筛板精馏塔14塔顶相连接的筛板塔顶冷凝器16、与所述筛板塔顶冷凝器16的冷凝液出口相连接的筛板塔回流罐17、与所述筛板精馏塔14侧部进料口相连接的萃取液罐、与所述筛板塔回流罐17的出料口相连接的成品罐18；所述筛板塔回流罐17的出料口还与所述筛板精馏塔14的回流口相连接，所述轻相罐29的出料口与所述筛板精馏塔14的进料口相连通，以便所述轻相罐29中的粗酯进入所述筛板精馏塔14中进行精馏提纯。
进一步，所述轻相罐29的出料口与所述筛板精馏塔14的进料口之间依次设置有粗酯泵30和粗酯流量计19，所述筛板精馏塔14侧部进料口和所述萃取液罐的出料口之间依次设置有萃取液泵和萃取液流量计，所述筛板塔回流罐17的出料口与所述筛板精馏塔14的回流口之间依次设置有回流泵20和回流流量计21，所述回流泵20的流出口还与所述成品罐17的进料口相连接。
如图2所示，该乙酸乙酯生产线实训装置还包括萃取液回收系统，所述萃取液回收系统包括填料精馏塔22、与所述填料精馏塔22塔釜相连接的萃取液回收罐23、与所述填料精馏塔22塔顶相连接的填料塔顶冷凝器24、与所述填料塔顶冷凝器24的冷凝液出口相连接的填料塔回流罐25、与所述填料塔回流罐25的出料口相连接的乙醇回收罐26，所述填料塔回流罐25还与所述填料精馏塔22的回流口相连接，所述筛板塔釜罐15的出料口与所述填料精馏塔22的进料口相连通，以便所述筛板塔釜罐15中的萃取液、乙醇和水的混合液进入所述填料精馏塔22中进行分离重新利用。
进一步，所述萃取液回收罐23的出料口与所述筛板精馏塔14侧部进料口相连通，所述填料塔回流罐22的出料口与所述乙醇原料罐2的进料口相连通。
进一步，所述填料塔回流罐22的出料口连接有填料塔回流泵27，所述填料塔回流泵27的流出口分别与所述乙醇回收罐26、所述填料精馏塔22的回流口、所述乙醇原料罐2的进料口相连通，所述料塔回流泵27的流出口和所述填料精馏塔22的回流口之间设有填料回流流量计28。
进一步，所述筛板塔釜罐15的出料口与所述填料精馏塔22的进料口之间依次设置有残液泵和残液流量计。
进一步，该乙酸乙酯生产线实训装置还包括真空泵，所述真空泵的抽气口分别与所述冷凝液储罐9、所述筛板塔回流罐17和所述填料塔回流罐25的内部连通。
进一步，如图1、图2所示，该乙酸乙酯生产线实训装置中设有若干温度计、若干压力计和若干液位计，以便控制乙酸乙酯生产线实训装置中的温度、压力和液位，乙酸乙酯生产线实训装置的各部分通过管道连接，所述管道上可根据需求设置阀门以控制流向。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (9)
1.一种乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：它包括反应系统和精制系统；
所述反应系统包括反应釜、乙醇原料罐、乙酸原料罐、中和釜、碱液罐、重相罐、轻相罐，所述乙醇原料罐的出料口和所述乙酸原料罐的出料口分别与所述反应釜的进料口相连通，所述中和釜的进料口分别与所述反应釜的出料口和所述碱液罐的出料口相连通，所述中和釜的出料口分别与所述重相罐的进料口和所述轻相罐的进料口相连通；
所述精制系统包括筛板精馏塔、与所述筛板精馏塔塔釜相连接的筛板塔釜罐、与所述筛板精馏塔塔顶相连接的筛板塔顶冷凝器、与所述筛板塔顶冷凝器的冷凝液出口相连接的筛板塔回流罐、与所述筛板精馏塔侧部进料口相连接的萃取液罐、与所述筛板塔回流罐的出料口相连接的成品罐；所述筛板塔回流罐的出料口还与所述筛板精馏塔的回流口相连接，所述轻相罐的出料口与所述筛板精馏塔的进料口相连通。
2.根据权利要求1所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：所述反应系统还包括与所述反应釜顶部连接的冷凝柱、与所述冷凝柱的冷凝液出口相连接的反应釜外冷凝器、与所述反应釜外冷凝器的冷凝液出口相连接的冷凝液储罐，所述冷凝液储罐的出料口与所述反应釜的进料口相连接。
3.根据权利要求1或2所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：所述乙醇原料罐的出料口和所述反应釜的进料口之间依次设置有乙醇泵和乙醇流量计，所述乙酸原料罐的出料口和所述反应釜的进料口之间依次设置有乙酸泵和乙酸流量计。
4.根据权利要求3所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：所述轻相罐的出料口与所述筛板精馏塔的进料口之间依次设置有粗酯泵和粗酯流量计，所述筛板精馏塔侧部进料口和所述萃取液罐的出料口之间依次设置有萃取液泵和萃取液流量计，所述筛板塔回流罐的出料口与所述筛板精馏塔的回流口之间依次设置有回流泵和回流流量计，所述回流泵的流出口还与所述成品罐的进料口相连接。
5.根据权利要求2所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：它还包括萃取液回收系统，所述萃取液回收系统包括填料精馏塔、与所述填料精馏塔塔釜相连接的萃取液回收罐、与所述填料精馏塔塔顶相连接的填料塔顶冷凝器、与所述填料塔顶冷凝器的冷凝液出口相连接的填料塔回流罐、与所述填料塔回流罐的出料口相连接的乙醇回收罐，所述填料塔回流罐还与所述填料精馏塔的回流口相连接，所述筛板塔釜罐的出料口与所述填料精馏塔的进料口相连通。
6.根据权利要求5所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：所述萃取液回收罐的出料口与所述筛板精馏塔侧部进料口相连通，所述填料塔回流罐的出料口与所述乙醇原料罐的进料口相连通。
7.根据权利要求6所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：所述填料塔回流罐的出料口连接有填料塔回流泵，所述填料塔回流泵的流出口分别与所述乙醇回收罐、所述填料精馏塔的回流口、所述乙醇原料罐的进料口相连通。
8.根据权利要求5～7任一项所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：所述筛板塔釜罐的出料口与所述填料精馏塔的进料口之间依次设置有残液泵和残液流量计。
9.根据权利要求8所述的乙酸乙酯生产线实训装置，其特征在于：它还包括真空泵，所述真空泵的抽气口分别与所述冷凝液储罐、所述筛板塔回流罐和所述填料塔回流罐的内部连通。
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