武汉理工大学毕业设计（论文）

年产500吨UV-1010车间工艺设计

学 生 姓 名： 吴冰卫

导师姓名、职称： 申永存 教授

所 属 学 院： 化学化工与生命科学学院

专 业 班 级： 制药ZY1201班

设 计 题 目： 年产500吨UV-1010车间工艺设计

二〇一六年六月

学位论文原创性声明

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作者签名：

年 月 日

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作者签名： 年 月 日

导师签名： 年 月 日

任务书

一、设计题目：年产500吨UV-1010车间工艺设计

二、设计（论文）主要内容

1、对设计产品的工艺路线进行系统总结，提出采用的设计路线。

2、设计产品的物料、能量、设备选型计算。

3、车间设计说明及相关描述

4、参考文献

5、致谢

6、相关图纸

三、完成的主要任务及要求

1、系统查阅不少于15篇的相关文献，其中英文文献不少于5篇，完成开题报告。

2、完成相关计算，并根据计算对产品UV-1010的车间进行设计。

3、完成带控制点的车间工艺流程图、设备平面布置图、主设备安装图的图纸绘制工作。

4、完成不少于5000字的英文文献翻译。

5、完成不少于12000字的设计说明书撰写工作。

四、完成任务的时间节点

1-2周 完成文献查阅和开题报告

3-13周 设计的计算及图纸的绘制

14-15周 图纸的整理、打印及设计说明书撰写、设计答辩

目 录

1 前言 1

1.1 抗氧剂1010的物化性质 1

1.2 抗氧剂1010的性能及用途 1

1.3 抗氧剂1010的生产方法 2

1.4 设计所用原料及性质 2

1.4.1 2,6-二叔丁基苯酚 2

1.4.2 丙烯酸甲酯 3

1.4.3 季戊四醇 4

1.4.4 3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸甲酯（MPC） 6

1.5 设计工艺条件及工艺流程 6

1.5.1 设计工艺条件 6

1.5.2 工艺流程 8

2 物料衡算 9

2.1 基础数据及计算基准 9

2.2 合成反应釜物料衡算 9

2.2.1 丙酸甲酯的制取反应釜 9

2.2.2 季戊四醇酯的制取反应釜 10

2.3 蒸馏回收乙醇 10

2.4 重结晶提纯 10

2.5 干燥失重计算 10

2.6 实际每天投料量 10

2.7 每天出料量 11

3 能量衡算 12

3.1 能量衡算基本公式 12

3.2 加成反应釜能量衡算 12

3.2.1 计算各物质比热容 12

3.2.2 Q₁与Q₄的计算 13

3.2.3 过程热效应计算 13

3.2.4 Q₆的计算 14

3.3 酯交换反应釜能量衡算 14

3.3.1 计算各物质比热容 14

3.3.2 Q₁^’与Q₄^’的计算 15

3.3.3 过程热效应计算 15

3.3.4 Q₆^’的计算 15

4 主要设备选型 17

4.1 合成反应釜 17

4.1.1 各物料流量计算 17

4.1.2 反应釜总容积计算 17

4.2 酯交换反应釜 17

5 管道设计 18

5.1 管道设计的内容 18

5.2 管道、阀门及管件 18

5.2.1 管道 18

5.2.2 阀门 19

5.2.3 管件 19

5.3 管道布置中的常见技术问题 19

5.4 管道布置图的基本构成 20

5.5 管径计算 20

5.5.1 第一步合成反应主物料管径计算 20

5.5.2 第二步酯交换反应主物料管径计算 20

6 厂址选择、总平面设计及车间（设备）布置 21

6.1 厂址选择 21

6.1.1 厂址选择的基本原则 21

6.1.2 厂址选择程序 21

6.2 总平面设计原则 21

6.3 车间（设备）布置 21

6.3.1车间布置设计应考虑的因素 21

6.3.2车间布置设计程序 22

6.3.3设备布置的基本要求 22

参考文献 23

附表 24

致谢 29

1 前言

1.1 抗氧剂1010的物化性质

化学名:四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯

英文名：[pentaerythritol tetrakys 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]

英文别名:RALOX 630

分子式：

结构式：

分子量：1177.65

熔点:110.0~125.0℃

含量:≥98.0%

密度:1.15

性质:白色结晶粉末；可溶于氯仿、丙酮、苯，微溶于乙醇，不溶于水。化学性质稳定。

1.2 抗氧剂1010的性能及用途

抗氧化剂1010作为一种受阻酚类抗氧化剂，具有高分子量，由于抗氧剂1010本身的化学结构特性，使它能够有效地防止某些物质的热氧老化，如塑料、合成纤维、弹性体、石蜡、油品和油脂。在使用时可以与其它化合物及合成材料很好的相容，因为其耐抽出性很高，挥发性极低，并且无色无味。

抗氧剂1010广泛地应用于聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和烯烃共聚物，如EVA树脂等；也用于弹性体，如丁基橡胶、SBS以及其他品种的合成橡胶、乳胶、胶黏剂和其他有机化合物；此外还用于聚缩醛树脂、聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯、ABS、聚苯乙烯均聚或共聚物。

1.3 抗氧剂1010的生产方法

本设计采用已报道的二步法生产抗氧剂1010：