1.2乙酸乙酯的用途
其主要用途有：作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍珠的生产；作为提取剂，用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料，用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。
二、原辅材料名称及规格
本实训装置的原料为无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸（93％）和纯净水。乙醇和乙酸的摩尔比在1 : 1到2 : 1之间；浓硫酸的质量分数为0.5％左右。
乙醇的结构简式为CH3CH2OH，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。密度：0.789 g/cm3（液）；熔点：?117.3℃；沸点：78.3℃；在水中的溶解度：pKa 15.9；黏度：1.200 mPa·s（cP）；饱和蒸气压：5.33KPa（19℃）；燃烧热：1365.5 kJ/mol；闪点：12℃；引燃温度：363℃；
乙酸分子中含有两个碳原子的饱和羧酸。分子式CH3COOH。因是醋的主要成分，又称醋酸。广泛存在于自然界，例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在；在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在。乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。无色液体，有刺激性气味。熔点16.6℃，沸点117.9℃，相对密度1.0492（20/4℃），闪点：39℃；爆炸极限（％）：4.0－17。纯乙酸在16.6℃以下时能结成冰状的固体，所以常称为冰醋酸。稀释后对金属有强烈腐蚀性。
浓硫酸是指浓度（这里的浓度是指硫酸溶液里硫酸的质量百分比）大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度非常高时（一般是指浓度98%以上）具有强氧化性，这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。纯
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硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3％，其密度为1.84g/cm3，其物质的量浓度为18.4mol/L。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。
三、生产工艺过程
工业行业可以分为两大类：一类以物质转化为核心，从事物质的化学转化，生产新的物质产品，生产环节具有一定的不可分性，形成生产流程并多数连续操作，如石油加工、石油化工、煤化工、非金属矿与金属矿的化学加工、化肥、基本无机及有机化工、精细化工等，可以统称为过程工业；另一类以物件的加工和组装为核心，不改变物质的内在形态，多属非连续操作，可以统称为装备与产品制造工业。
过程工业中包含有进行物理转化和化学转化两类过程。进行物理转化的过程，如流体输送、液体搅拌、固体的破碎、过滤、结晶、换热、蒸发、干燥、吸收、精馏、萃取、吸附、增湿、减湿及膜分离等单元操作。进行化学转化的过程，如按参与反应物质的类别来区分，可分为均相和多相（又称为非均相）反应，均相反应含气相反应和液相反应，而多相反应含液－液相反应、气－液相反应、液－固相反应、气－固相反应、固－固相反应和气－液－固三相反应。进行化学转化的过程，即化学反应过程，是生产的关键过程。在进行化学反应过程的装置或化学反应器中进行反应时，必然伴有放热或吸热的热效应。对于多相反应，必然存在处于不同相的物质间的质量传递。在反应装置中必然存在着流体流动或固体颗粒的运动，不同结构的反应器中，又存在着不同的流动形式。
化学反应过程是一个综合化学反应与动量、质量、热量传递交互作用的宏观反应过程，这也就是20世纪初期国际化工学术界确立的“三传一反”的概念。
精馏是分离液体混合物的典型单元操作，它是通过加热造成气、液两相物系，利用物系中各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。通常，将低沸点的组分称为易挥发组分，高的称为难挥发组分。
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精馏分离具有如下特点：
1.通过精馏分离可以直接获得所需要的产品； 2.精馏过程适用于各种组成混合物的分离；
3.精馏操作是通过对混合液加热建立汽液两相体系进行的，所得到的汽相还需要再冷凝化。因此，精馏操作耗能较大。
塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们以筛板塔为例向大家介绍精馏设备。
3.1基本原理 3.1.1反应基本原理
目前，世界上工业合成乙酸乙酯的方法主要有乙酸乙醇酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢歧化法以及最近已工业化生产的乙烯/乙酸直接合成法。
1. 乙酸乙醇酯化法
乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法，在催化剂浓硫酸存在下，由乙酸和乙醇发生酯化反应而得：
C2H5OH?CH3COOH?CH3COOC2H5?H2O
图2 乙酸乙醇酯化法反应机理
该法生产乙酸乙酯的主要缺点是成本高、设备腐蚀严重、副反应多、副产物处理困难和对环境造成污染。
但是该法也不是一无是处，在经济和技术都相当发达的美国，至今仍然使用这一生产方法，原因是由于美国的粮食资源十分丰富，可由玉米等粮食经过发酵作用大规模生产乙醇，因此使用乙醇生产乙酸乙酯的成本比较低。这一方法的突破点就在于催化剂的选择上。
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2. 乙醛缩合法
在催化剂乙醇铝（三乙氧基铝）的存在下，两分子的乙醛经Tishchenko反应自动氧化和缩合，重排形成一分子的乙酸乙酯：
2CH3CHO?CH3COOC2H5
缩合法的优点是：在常压低温下进行，转化率与收率高、原料消耗小、工艺简单、条件温和、设备腐蚀小、投资少、三废排放少，是一种比较经济的方法。
该方法在乙醛资源丰富和环保意识比较强的欧美、日本等地已形成了大规模的生产装置，在生产成本和环境保护等方面都有着明显的优势，但这种工艺受原料乙醛的限制，一般应建在乙烯、乙醛联合装置内，而且催化剂乙醇铝无法回收，最后通过加水生成氢氧化铝排放。
3. 乙醇脱氢歧化法
采用铜基催化剂（主要用Pd/C、骨架Ni、Cu-Co-Zn-Al混合氧化物及Mo-Sb二元氧化物等催化剂）使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯，经高低压蒸馏出去共沸物，得到高纯度的乙酸乙酯：
2C2H5OH?CH3COOC2H5?H2
该方法的优点是收率较酯化法高、成本较酯化法低、腐蚀小，易形成规模化生产。缺点是转化率和选择性低，分离系统尚存在一定问题。该方法只需要乙醇原料，在乙醇比较廉价的地方，用此法生产乙酸乙酯能取得极大的经济效益。
4. 乙烯/乙酸直接合成法
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：
CH2?CH2?CH3COOH?CH3COOC2H5
该法是近年来研究的热点，该工艺由于直接利用来源广泛的乙烯原料，价格较低廉，因而降低了生产成本，加上环境友好，经济效益好，已成为未来乙酸乙酯生产的发展方向。
该工艺技术先进，经济可行。国内生产乙烯的可充分利用原料优势，从乙烯和由甲醇低压羰基合成的价廉乙酸制取经济附加值较高的乙酸乙酯。
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3.1.2反应器的基本知识 1. 常用反应器的类型
①管式反应器：由长径比较大的空管或填充管构成，可用于实现气相反应和液相反应。
②釜式反应器：由长径比较小的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或气流搅拌装置，可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜；
用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。
③有固体颗粒床层的反应器：气体或（和）液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。
④塔式反应器：用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等。
⑤喷射反应器：利用喷射器进行混合，实现气相或液相单相反应过程和气液相、液液相等多相反应过程的设备。
⑥其他多种非典型反应器：如回转窑、曝气池等。 2. 反应器的操作方式
反应器的操作方式分间歇式、连续式和半连续式三种。间歇操作反应器系将原料按一定配比一次加入反应器，待反应达到一定要求后，一次卸出物料。连续操作反应器系连续加入原料，连续排出反应产物。当操作达到定态时，反应器内任何位置上物料的组成、温度等状态参数不随时间而变化。半连续操作反应器也称为半间歇操作反应器，介于上述两者之间，通常是将一种反应物一次加入，然后连续加入另一种反应物。反应达到一定要求后，停止操作并卸出物料。
间歇反应器的优点是设备简单，同一设备可用于生产多种产品，尤其适合于医药、染料等工业部门小批量、多品种的生产。另外，间歇反应器中不
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图3 釜式反应器