【正文】 通過(guò)參考大量專(zhuān)利文獻(xiàn)對(duì)草酸的工藝技術(shù)進(jìn)展做了系統(tǒng)介紹 ， 可以供國(guó)內(nèi)草酸技術(shù)開(kāi)發(fā)參考 。 Finally the process flowcharts made specific narrative and rendering process flow diagram and main equipment figure. The design of the patent document by reference of oxalic acid technology developments system for domestic oxalic acid, can introduce technology development reference. Keywords: oxalic acid， Calcification law， Process， Material horizontal calculate， Heat horizontal calculate， Main equipment III 目 錄 摘要 ............................................................... Ⅰ abstract............................................................ Ⅱ 年生產(chǎn) 5萬(wàn)噸草酸初步設(shè)計(jì) ................................................................................................ 1 1 引言 .............................................................. 2 我國(guó)草酸行業(yè)現(xiàn)況 ................................................................................................ 2 .................................................................... 2 ................................................................................................ 3 ............................................................ 4 ........................................................................ 5 .................................................................................... 5 .................................................................... 6 2 總物料衡算 ........................................................ 7 原材料、動(dòng)力消耗定額 ......................................................................................... 7 ........................................................................................ 8 ......................................................................... 8 生產(chǎn)制度 ................................................ 8 各物料的物料衡算 .............................................. 8 副產(chǎn)物生產(chǎn)量的計(jì)算 ........................................... 11 3 主體設(shè)備的物料與熱量衡算 ......................................... 11 煤氣發(fā)生爐物料衡算與熱量衡算 ................................ 11 廢熱爐的熱量衡算 ............................................ 13 水洗塔進(jìn)一步冷卻除塵的衡算 .................................. 14 原料氣體預(yù)熱器的衡算 .................................... 15 堿液預(yù)熱器的衡算 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 V 年生產(chǎn) 5 萬(wàn)噸草酸初步設(shè)計(jì) 2 1．引 言 我國(guó)草酸行業(yè)現(xiàn)況 近幾年，草酸行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)有了明顯的結(jié)果，這就是國(guó)產(chǎn)草酸進(jìn)一步退縮，進(jìn)口草酸節(jié)節(jié)闊步前行。 我國(guó)草酸技術(shù)水平與世界先進(jìn)國(guó)家相比，還有一定 差距，其技術(shù)含量低、品種和功能少、參數(shù)精度低、生產(chǎn)工藝落后、企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)品未形成系列化，普及應(yīng)用程度地、 (3%），在我國(guó)加入 WTO，全國(guó)經(jīng)濟(jì)一體化的今天，面臨國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的長(zhǎng)驅(qū)直入，我國(guó)草酸技術(shù)尚不具備與之抗衡，競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的能力。無(wú)嗅，味酸 。 草酸的化學(xué)性質(zhì) 可與堿反應(yīng)，可以發(fā)生酯化、酰鹵化、酰胺化反應(yīng)。其一級(jí)電離常數(shù) Ka1= 10^2 ，二級(jí)電離常數(shù) Ka2= 10^5?？梢允垢咤i酸鉀（ KMnO4）溶液褪色，并被還原成 2價(jià)錳。 HOOCCOOH====CO2↑ +CO↑ +H2O 實(shí)驗(yàn)室可以利用此反應(yīng)來(lái)制取一氧化碳?xì)怏w。 草酸的主要用途 4 草酸在醫(yī)藥、冶金、化學(xué)工程等部門(mén)有廣泛應(yīng)用，目前草酸的主要用于紡織，皮革工業(yè)，冶金工業(yè)及藥物合成等，約占世界草酸消耗量的 85%~90%。秋海棠、芭蕉中以游離酸的形式存在。鉛化法的優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)周期短；缺點(diǎn)：鉛污染，且反應(yīng)得到的硫酸鈉能返回流程。液相法的優(yōu)點(diǎn)：活性高，選擇性好，易回收，產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)污染少；缺點(diǎn)：對(duì)一氧化碳純度要求高，消耗的催化劑價(jià)格昂貴，投資高。優(yōu)點(diǎn)： 原料易得，工藝簡(jiǎn)單，操作條件溫和和 投資少。兒童生長(zhǎng)發(fā)育需要大量的鈣和鋅。 7 （ 2）由甲酸鈉儲(chǔ)罐打入蒸發(fā)室經(jīng)管間水蒸氣加熱，在真空蒸發(fā)濃縮到1000Be 后放入濃甲酸儲(chǔ)罐，再由泵打入離心機(jī)，分離的到固體甲酸鈉，母液返回蒸發(fā)室，將固體甲酸鈉投入脫氫反應(yīng)器有過(guò)熱蒸汽升溫到 410430攝 氏度脫氫生成草酸鈉，迅速加入新鮮冷卻溶解，通過(guò)真空吸料罐放入草酸鈉槽，然后經(jīng)過(guò)濾機(jī)得到的濾餅放入懸浮液配料槽中加水配成草酸鈉含量 160180g/L 的懸浮液，待用。 （ 4）吸附罐出來(lái)的草酸溶液結(jié)晶濃縮后進(jìn)入離心機(jī)，離心后的固體草酸加入新鮮水溶解，經(jīng)過(guò)過(guò)濾除雜后重新結(jié)晶，離心分離后的草酸固體用真空吸入滾筒干燥器與經(jīng)過(guò)加熱的熱空氣逆流干燥，在滾筒的尾部計(jì)量包裝即成成品草酸。 k） 物質(zhì) CO CO2 O2 N2 含量 13 表 34 各物質(zhì)平均熱熔 （ 2）熱量衡算 C+O2=CO 查表得 △ fHm(CO)=△ H1=*()=*106KJ/h C+O2=CO2 查表得 △ fHm(CO2)=△ H2=*()=*106KJ/h 以下為個(gè)氣體從 25℃ 800℃是的焓變 CO △ H3=**775=*106 KJ/h CO2 △ H4=**775=048*106 KJ/h O2 △ H5=**775=*106 KJ/h N2 △ H6=**775=*106 KJ/h 總焓 變△ H=*106 KJ/h 冷卻介質(zhì)用 100℃鍋爐給水 出口為 190℃的飽和蒸汽， 100℃水的焓值為 ，需水產(chǎn)氣量為： *106/（ ） = 廢熱鍋爐的能量衡算 （ 1）計(jì)算依據(jù) a 入口氣與出口氣組成相同，結(jié)尾煤氣發(fā)生爐的出口氣組成 b 入口氣溫度為 800℃ c 出口氣溫度為 300℃ d 鍋爐側(cè)產(chǎn)生 200℃的飽和蒸汽，進(jìn)水 100℃ （ 2）熱量衡算 物質(zhì) CO CO2 O2 N2 含量 14 查表得各組分平均熱熔 Cp(KJ/mol) T CO CO2 O2 N2 298K 400K 500K 600K 1000K 1100K 現(xiàn)行內(nèi)插舉例： 298K1073K 間 CO 平均熱熔 Cp=+()/(11001000)*(10731000)=內(nèi)插法結(jié)果如下表所示 T CO CO2 O2 N2 323K 573K 1073K O2 800℃ 300℃ △ H1=Q1=**(1073298)**(573298)=*105KJ/h N2 800℃ 300℃ △ H2=Q2=**(1073298)**(573298)=*106 KJ/h CO 800℃ 300℃ △ H3=Q3=**(1073298)**(573298)=*106 KJ/h CO2 800℃ 300℃ △ H4=Q4=**(1073298)**（ 573298） =*105KJ/h 所以煤氣總焓變△ H=*107KJ/h 蓄水量為 *107/（ ） =4470kg 水洗塔進(jìn)一步冷卻除塵的衡算 15 氣體 50℃ 25℃ 新鮮水 18℃ 25℃ T CO CO2 O2 N2 298K 323K CO △ H1=**(323298)=*104KJ/h CO2 △ H2=**(323298)=*103 KJ/h O2 △ H3=**(323298)=*104KJ/h N2 △ H4=**(323298)=*105 KJ/h 總焓值△ H=*105 KJ/h 18℃水的焓值為 25℃水的焓值為 需水量為 *105/（ ） = kg/h 原料氣體預(yù)熱器的衡算 由高壓水洗塔出來(lái)的氣體溫度為 25℃，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至 160℃，高壓水洗塔出去CO2 物質(zhì) CO CO2 N2 含量 物質(zhì) CO CO2 N2 平均熱容 Cp k 用 190℃的蒸汽預(yù)熱 需蒸 汽量為 **（ 16025） /= HCOONa 合成器物料衡算與熱量衡算 物料衡算 （ 1）計(jì)算依據(jù) a HCOONa 的產(chǎn)量為 b CO+NaOH=HCOONa 收率為 95% c 原料氣組成 CO:O2:CO2:N2=300:142:25:533 d 堿液中含 NaOH 為 42%（質(zhì)量），即 （摩爾） 物料衡算 a 合成反應(yīng)器進(jìn)口原料氣給組成流量 物質(zhì) CO CO2 O2 N2 NaOH 含量 h h kmol/h b 合成反應(yīng)出口物料 物質(zhì) HCOONa Na2CO3 O2 N2 H2O 含量 h h 各物質(zhì)熱容如下表： 物 CO CO2 O2 NaOH N2 H2O 17 質(zhì) Cp KJ/kmol k KJ/kmol k KJ/kmol k KJ/kmol k KJ/kmol k KJ/kmol k KJ/kmol 2H2O，近似認(rèn)為 10000Kg 水中有 350kg H2C2O4,假設(shè)有 2%的水蒸發(fā) R=126/90= 23 C1=350/1000= C2= C3=2/106= 吸附罐 熱量衡算 （ 1）計(jì)算依據(jù) a 吸附罐內(nèi)草酸溶液入口溫度 25℃，出口溫度