复合精馏分离乙酸乙酯与乙醇项_目初步设计开题报告 精品

滨 州 学 院

毕业设计（论文）开题报告

题 目 复合精馏分离乙酸乙酯与乙醇项目初步设计

系 （院） 化学工程系 年级 2012 专 业 化学工程与工艺 班级 二班 学生姓名 杨海波 学号 1214100210 指导教师 郑晓东 职称 讲师

滨州学院教务处 二〇一六年四月

开题报告填表说明

1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。

2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。

3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。

4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。

5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。

6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。

7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。

8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。

9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。

10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。

一、课题的目的意义： 乙酸乙酯是工业上的重要溶剂，广泛用作人造香精，乙基纤维素，硝化纤维素，赛珞璐，清漆，涂料，人造革，油毡，人造纤维，印刷油墨等的溶剂，也可用作人造珍珠的粘结剂，药物和有机酸的萃取剂及水果香料的原料。尤其是近年来医药体系改革和房地产的迅速发展，使乙酸乙酯在制药和涂料应用上占据了很大的比例。精馏过程是一个分离过程，人们经常利用精馏塔来分离不同沸点的液相混合物。乙酸乙酯与乙醇能够形成最低共沸物，用传统的分离方法很难将其分离，因此本课题将尝试探索使用复合精馏来分离乙酸乙酯和乙醇的混合物。 二、文献综述（分析国内外研究现状、提出问题，找到研究课题的切入点，附主要参考文献，约2000字）： 1.乙酸乙酯和乙醇的物性介绍 （1）乙酸乙酯 乙酸乙酯又名醋酸乙酯，无色澄清液体，有强烈的醚似的气味，清灵、微带果香的酒香，易扩散，不持久。微溶于水，溶于醇、酮、醚、氯仿等多数有机溶剂。熔点-83.6 ℃ ，折光率（20℃):1.3708--1.3730，沸点77.2℃，相对密度(水=1)： 0.894--0.898 ，相对蒸气密度(空气=1)： 3.04，饱和蒸气压(kPa)： 13.33(27℃) ，临界温度250.1 ℃ （2）乙醇 乙醇又名酒精，是带有一个羟基的饱和一元醇，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有酒香的气味，并略带刺激。有酒的气味和刺激的辛辣滋味， 微甘。乙醇液体密度是0.789g/cm3(20℃) ，乙醇气体密度为1.59kg/m3，沸点是78.3℃，熔点是-114.1℃，易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶，相对密度(d15.56)0.816。 2.乙酸乙酯生产工艺介绍 目前世界上工业乙酸乙酯主要制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。 （1）乙酸酯化法 乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法，在催化剂存在下，由乙酸和乙醇

发生酯化反应而得。 CH3CH2OH+CH3COOH＝CH3COOCH2CH3+H2O （2）乙醛缩合法 在催化剂乙醇铝的存在下，两个分子的乙醛自动氧化和缩合，重排形成一分子的乙酸乙酯。 2CH3CHO→CH3COOCH2CH3 （3）乙醇脱氢法 采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯，经高低压蒸馏除去共沸物，得到纯度为99.8%以上乙酸乙酯。 2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2 （4）乙烯加成法 在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下，乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。 CH2CH2+CH3COOH＝CH3COOCH2CH3 传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰，而大规模生产装置主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法，在乙醛原料较丰富的地区万吨级以上的乙醛缩合法装置得到了广泛的应用。乙醇脱氢法是近年开发的新工艺，在乙醇丰富且低成本的地区得到了推广。最新的乙酸乙酯生产方法是乙烯加成法，1998年在印度尼西亚迈拉库地区采用日本昭和电工专利技术建成了50 kt/a生产装置。 3.国内乙酸乙酯与乙醇分离的方法 （1）复合溶剂间歇萃取精馏法 萃取法是通过加入溶剂改变组分间的互溶度从而达到提纯乙酸乙酯的目的，但该方法设备占地面积大，溶剂用量大，需要的动力搅拌和级间物流输送设备台数多，设备费用及操作费用高。因此有关优化萃取精馏操作方式分离共沸物已有较为系统深入的研究，此方法就是在萃取剂的选择上，使用单一溶剂和复合溶剂对乙酸乙酯—乙醇物系进行间歇萃取精馏实验的对比。考察溶剂种类、溶剂比、回流比等因素对分离效果的影响。并且比较使用单一溶剂和复合溶剂时，间歇萃取精馏实验所需的操作时间。结果表明，采用复合溶剂的效果比较好，复合溶剂的溶剂比和加入速率也有一定要求。测得在回流比为3.3时，塔顶产品的乙酸乙酯的质量分数为99.52%，且操作时间短，单位质量产品能耗较使用单一溶剂时大大降低。