工藝流程設(shè)計(jì)與設(shè)備選型-文庫吧
2024-12-24 14:53 本頁面
【正文】 準(zhǔn)。 方案 I 常 壓過濾 方案。 方案 II 真 空抽 濾 方案。 雖 可 濾 除活性炭等固體 雜質(zhì) ，但 過濾 速度 較 慢。 過濾 速度明 顯 加快，但由于出口未 設(shè) 置冷凝器，因而易造成大量低沸點(diǎn)溶 劑 的 揮發(fā)損 失，使溶 劑 的收率下降。 方案的比 較 方案 III 真 空抽率－冷凝方案。 方案 Ⅳ 加 壓過濾 方案。 出口 設(shè) 置了冷凝器，以回收低沸點(diǎn)溶 劑 ， 從 而 減 少了溶 劑 的揮發(fā)損 失，提高了溶 劑 的收率，因而 較為 合理。 在 壓濾 器上部通入 壓縮 空 氣 或氮?dú)?，即加 壓過濾 方式， 過濾速度快，且溶 劑 的 揮發(fā)損 失很少，因而最 為 合理。 （ 2） 實(shí) 例 2 用混酸硝化 氯苯 制 備 混合硝基 氯苯 。 已知混酸的 組 成 為 HNO3 47％ 、 H2SO4 49％ 、 H2O 4％ ； 氯苯與 混酸中 HNO3的摩爾比 1： ；反 應(yīng)開 始 溫 度 為 40～ 55℃ ， 并 逐步升 溫 至 80 ℃ ；硝化 時(shí)間為 2h；硝化 廢 酸中含硝酸小于 1.6%， 含混合硝基 氯苯為獲 得混合硝基 氯苯 量的 1％ 。 試 通 過方案的比 較 ， 確定適宜的硝化及后 處 理工 藝 流程 。 首先 選 定混合硝基 氯苯 的收率以及硫酸 、 硝酸及氯苯 的 單 耗作 為 方案比 較 的 評(píng) 判 標(biāo) 準(zhǔn) 。 方案 1 硝化－分離方案 可生 產(chǎn) 出合格的混合硝基氯苯 ， 但 將 分離后的 廢 酸直接出售 ， 要消耗大量的硫酸 ， 使硫酸的 單 耗居高不下 ， 另一方面 ， 由于 廢酸中含有未反 應(yīng) 的硝酸以及少量的硝基 氯苯 ， 直接出售不 僅 使硝酸的 單 耗增加 ， 混合硝基 氯苯 的收率下降 ， 而且存在于 廢 酸中的硝酸和硝基 氯苯還會(huì) 使廢 酸的用途受到限制 。 方案 2 硝化－分離－萃取方案 與 方案 1比回收了 廢酸中的硝酸 ， 降低了硝酸的 單 耗；提高了混合硝基 氯苯的收率 。 但 該 方案仍有 %~%的原料 氯苯 ， 將 其直接出售 ， 不 僅 使硫酸的 單 耗居高不下 ，而且 會(huì) 增加 氯苯 的單 耗 。 此外 ， 存在于 廢 酸中的 氯苯 也會(huì) 使 廢 酸的用途受到限制 。 方案 3 硝化－分離－萃?。?濃縮 方案 與 方案 2比 ， 方案 3萃取之后的 廢 酸 經(jīng)減壓濃縮 后可循 環(huán) 使用 ， 從 而大大降低了硫酸的 單 耗 。 同 時(shí) ， 由于 氯苯與 水形成低共沸混合物 ， 濃縮時(shí)氯苯將隨 水一起蒸出 ， 經(jīng) 冷卻后可回收其中的 氯苯 ， 從 而降低了 氯苯 的 單 耗 。 以 單 元操作或 單 元反 應(yīng)為 中心，完善工 藝 流程 各 種 不同的生 產(chǎn)過 程都是由若干 個(gè) 反 應(yīng) （ 包括化 學(xué) 反 應(yīng)和生物 轉(zhuǎn) 化反 應(yīng) 等 ） 和若干 個(gè) 基本的物理操作串 聯(lián) 而成 ，每一 個(gè) 基本的物理操作 過 程都 稱為 一 個(gè)單 元操作 ， 每 個(gè) 基本的反 應(yīng)稱為 一 個(gè)單 元反 應(yīng) 。 在工 藝 流程 設(shè)計(jì) 中 ， 常以 單元操作或 單 元反 應(yīng)為 中心 ， 建立 與 之相適 應(yīng) 的工 藝 流程 。 實(shí) 例 1 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中，硝化混酸的配制常在 間 歇 攪 拌釜中 進(jìn)行， 試 以 攪 拌釜 為 中心，完善硝化混酸配制 過 程的工 藝 流程。 ① 配制混酸需要有一臺(tái) 攪 拌釜 ， 并 考 慮 到混酸配制 過 程是一個(gè) 放 熱過 程 ， 攪 拌釜 還應(yīng) 有 夾 套 ， 以便操作 時(shí) 向 夾 套中通入冷卻水冷卻 。 ② 混酸配制采用 間 歇操作 ， 為 保 證 硫酸 與 硝酸的配比 ， 應(yīng)設(shè) 置硫酸 計(jì) 量罐和硝酸 計(jì) 量罐 。 ③ 在工 業(yè) 生 產(chǎn) 中
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