分相器是一个卧式容器,起分离水的作用。工艺流程图如图1。
乙醇和乙酸均从反应精馏塔的塔底进入[11],再沸器提供热量将其加热为蒸汽,气相上升,在塔板上反应生成乙酸乙酯和水,从塔顶出来的气相中含有乙醇、乙酸、乙酸乙酯和水,经冷凝器冷凝为40℃的液体,液体进入分相器中,在分相器中有机相和水相被分开,所得的水相为生产废水,进入废水处理系统处理达标后排放,有机相一部分回流至反应精馏塔,另一部分进入汽提塔进一步分离。汽提塔塔顶的气相经冷凝后进入分相器,从汽提塔塔底出来的乙酸乙酯纯度为99%
[12]
。
为进一步利用热量降低能耗,进料乙醇和乙酸与汽提塔塔底产品换热后进入
反应精馏塔。
图1 工艺流程方块图
2.3 反应动力学及催化剂
乙醇和乙酸的反应方程式为:
CH3CH2OH+CH3COOH→CH3COOC2H5+H2O
r=mcat(k1xHAC1.5xEtOH-k-1xEtAcxH2O), k1=4.24×103exp(-48300/RT), k-1=4.24×103exp(-48300/RT), k1(T=363K)= 4.78×10-4kmol/(kgcat*s) Keq(T=363K)=3.5
传统酯化法采用农硫酸做催化剂,对设备的腐蚀大,并且浓硫酸具有强氧化作用,在反应过程中容易发生局部脱水、碳化、醚化等副反应,对最终产品的质