年产130吨富马酸二甲酯工艺设计课程设计

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1、年产 130 吨富马酸二甲酯工艺设计 目目 录录 1 概论 . 1 1.1 富马酸二甲酯的介绍 . 1 1.2 富马酸二甲酯的性质及用途 1 2 富马酸二甲酯的市场分析 3 2.1 市场概况 3 2.2 国外市场分析 3 2.3 国内市场分析 . 5 2.4 市场预测 7 3 生产流程的选择 9 3.1 主要生产工艺 . 9 3.3 本设计采用的工艺 12 4 工艺流程设计 . 12 4.1 原料来源及产品规格 . 12 4.2 工艺流程简图 . 13 4.3 工艺流程叙述 13 5 物料衡算及热量衡算 . 14 5.1 全流程物料衡算 . 14 5.2 全流程热量衡算 19 6 主要设备选型

2、 25 6.1 泵的设计与选型 . 25 6.2 换热器的计算与选型 26 7 自动控制与优化 31 7.1 控制水平与方案 . 31 7.2 自动控制内容 31 8 车间布置 33 8.1 富马酸二甲酯合成车间 . 33 9 公用工程 36 9.1 电气 . 36 9.2 给水 37 10 环境保护及三废处理 . 40 10.1 主要污染源与主要污染物 40 10.2 设计中采取的环保措施及其简要处理工艺流程 . 40 10.3 装置危险性物料主要物性 . 42 结束语 43 参考文献 44 符号说明 45 附图 1 富马酸二甲酯装置合成工段工艺车间布置图 附图 2 富马酸二甲酯装置合成工段

3、工艺流程图（CAD） 附图 3 富马酸二甲酯装置合成工段工艺流程图（手工画） 1 1 概述概述 1.1 1.1 富马酸二甲酯富马酸二甲酯的介绍的介绍 富马酸二甲酯简称为 DMF。 它具有低毒(LD_(50)大白鼠口服为 2240 毫克/公斤)、 高 效、广谱抗菌的特点，对霉菌有特殊的抑菌效果。可应用于面包、饲料、化妆品、鱼、 肉、蔬菜及水果的防霉。DMF 用于面包的防霉效果大大优于丙酸钙。据国内研究表明， DMF 具有较好的抗真菌能力，对于饲料的防霉效果优于丙酸盐、山梨酸及苯甲酸等酸性 防腐剂，在含 500800 ppm 的 PDA 培养基中对许多霉菌及细菌起到完全抑制作用。 1.2 1.2

4、富马酸二甲酯富马酸二甲酯的的性质及性质及用途用途 1.2.1 1.2.1 富马酸二甲酯富马酸二甲酯的性质的性质 （1）化学性质 富马酸二甲酯在辐射或加热条件下会分解成甲烷、乙烷、甲醛、二氧化碳及一氧化 碳（产物取决于反应条件及催化剂） 。富马酸二甲酯可作为烷基化合剂，在很多场合中， 它具有甲基化反应性能，例如在硅酸铝催化剂存在的条件下，富马酸二甲酯可以与苯发 生烷基化反应而生成甲苯、二甲苯及多烷基苯。富马酸二甲酯与一氧化碳反应可生成乙 酸或乙酸甲脂；与二氧化碳反应则生成甲氧基乙酸。当与氰化氢反应时则生成乙腈。此 外，富马酸二甲酯可与三氟化硼形成络合物，其分子式（CH3）2OBF3，此络合物在空

5、气 中发烟，而在水或醇中则可分解。DME 还可选择性氯化为各种氯化衍生物。无致癌性、 腐蚀性甚微。 （2）物理性质 1、酯含量：99.0%； 2、不挥发物：0.1%； 3、重金属（以 Pb 计） ：0.002%； 4、熔点：101-104； 5、沸点：193； 6、相对密度：1.37； 7、游离酸：合格 1.2.21.2.2 富马酸二甲酯富马酸二甲酯的用途的用途 产品用途富马酸二甲酯是美国 80 年代开发出来的一种新型防霉剂，取名为“霉 敌”。具有高效、低霉（LD）大白鼠服为 2240mg/kg） ，对许多霉菌有特殊的抑制效果， 并且具有抗真菌能力，广泛应用于食品、饮料、饲料、中药材、化妆品、

6、鱼、肉、蔬菜、 水果等防霉、防腐、防虫、保鲜、据报道，美国把富马酸二甲酯用于面包防霉实验，在 同样条件下储存面包不发霉期，加丙酸钙的面包为 1630 天，而加富马酸二甲酯面包 为 475 天，其药效大大优于丙酸钙。其结果表明富马骏二甲酯对食品中常见的八种霉菌 （如黄曲霉、黑曲霉、青霉、高链孢霉、白地霉、串珠镰刀菌等）有明显的抑制作用， 用于饲料的防霉优于丙酸盐、山梨酸及苯甲酸二甲酯配成的挥发性溶液喷酒在衣柜，书 柜中， 也获得了很好的防霉效果， 此外， 富马酸二酯是一种很在发展前景的新型防霉剂， 正在引起国内外食品行业的高度重视。因此开发生产富马酸二甲酯不仅具有现实意义而 且还具有明显的经济效益和社会效益。 2 2 富马酸二甲酯富马酸二甲酯的市场分析的市场分析 国外生产富马酸二甲酯的国家有美国、日本、德国等。美国的产量为 4000T/Y，日 本为 8000T/Y， 中国在 80 年代未研制出富马酸二甲酯，并于 1990 年在甘肃天水建成一套 200T/Y 的生产线，继后江苏、江西、山东、陕西省均有装置上马，但规模都不大，累计中国总 产量