環(huán)氧乙烷的性質(zhì)作用以及應(yīng)用-全文預(yù)覽
【正文】 反應(yīng)為強放熱反應(yīng)。熱量衡算以能量守恒定律及物料衡算為基礎(chǔ)，計算傳入、傳出的熱量，從而確定公用工程的能耗以及傳熱面積。如圖。環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置的主要設(shè)備有反應(yīng)器、吸收塔、反應(yīng)系統(tǒng)的氣氣換熱器和循環(huán)氣冷卻器。雖然大多數(shù)金屬和金屬氧化物催化劑都能使乙烯發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)，但是生成環(huán)氧乙烷的選擇性很差，氧化結(jié)果主要生成二氧化碳和水。 空速空間速度簡稱空速，所謂空速是指單位時間內(nèi)，通過單位體積催化劑的反應(yīng)物的體積數(shù)量。 反應(yīng)溫度溫度直接影響化學(xué)反應(yīng)速度，在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)過程的具體情況，采取相應(yīng)措施，當(dāng)反應(yīng)溫度高時，一是轉(zhuǎn)化率增加，這意味著乙烯氧化的總速率提高，二是生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的選擇性降低，即更多的乙烯轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，因此，這時反應(yīng)熱量的急驟增加，不是使更多的乙烯被氧化，而是使反應(yīng)過程的選擇性降低，副反應(yīng)增加是更重要的原因。氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的關(guān)鍵是催化劑的選擇。(2)環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)方法比較環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)方法各具特點。通常以低轉(zhuǎn)化率進行操作，保持在20~50％范圍內(nèi)。(2) 直接氧化法 直接氧化法，分為空氣法和氧氣法兩種。(8)與二甲醚反應(yīng)在BF3作用下環(huán)氧乙烷與二甲醚反應(yīng)生成聚乙二醇二甲醚。(5)與雙鍵進行加成反應(yīng)環(huán)氧乙烷和以下一些含雙鍵的化合物可進行加成反應(yīng)生成環(huán)狀化合物，例如R2C=O、SC=S、O2S=O、RN=CO、OS=O等。 (3)氧化還原反應(yīng)在鈉汞齊及催化劑存在下環(huán)氧乙烷加氫還原生成乙醇，此反應(yīng)沒有工業(yè)意義。 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)為96．3kJ/mol。在較低的溫度下環(huán)氧乙烷成為無色、透明、易流動的液體。由于用純氧作氧化劑，連續(xù)引入系統(tǒng)的惰性氣體大為減少，未反應(yīng)的乙烯基本上可完全循環(huán)使用。環(huán)氧乙烷的性質(zhì)作用以及應(yīng)用1 概述環(huán)氧乙烷(Oxirane)又名氧化乙烯(Ethylene Oxide)，是最簡單的環(huán)狀醚。直接氧化法中，首先出現(xiàn)的是空氣氧化法，而后氧氣氧化法問世，二者并行：近幾十年來，許多廠家都采用氧氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，因為氧氣氧化法不需要空氣凈化系統(tǒng)，并且氧氣氧化法的環(huán)氧乙烷收率高于空氣氧化法，乙烯單耗較低。2 環(huán)氧乙烷的性質(zhì)常溫下環(huán)氧乙烷為無色、具有甜醚味的氣體。(1)分解反應(yīng)氣體環(huán)氧乙烷在約400℃時開始分解，主要生成CO、CH4以及C2HC2HHC、CH3CHO等(2)加成反應(yīng)環(huán)氧乙烷與含有活潑氫原子的化合物，生產(chǎn)含－OH的化合物①與水反應(yīng)環(huán)氧乙烷與水反應(yīng)生成乙二醇，這是工業(yè)上生產(chǎn)乙二醇的方法。 ③與苯酚反應(yīng)環(huán)氧乙烷與苯酚反應(yīng)生成苯氧基乙醇。 在一定的條件下銀催化劑也有此功能，這是乙烯氧化制環(huán)氧乙烷過程的副反應(yīng)之一，要極力避免，因為醛的存在增加了環(huán)氧乙烷提存凈化的難度。反應(yīng)在室溫、常壓下進行。(1)氯醇法 氯醇法環(huán)氧乙烷生產(chǎn)分兩步進行：①氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，再與乙烯反應(yīng)生成氯乙醇；②氯乙醇用石灰乳皂化生成環(huán)氧乙烷。①空氣氧化法：此方法用空氣為氧化劑，因此必須有空氣凈化裝置，以防止空氣中有害雜質(zhì)帶入反應(yīng)器而影響催化劑的活性。從吸收塔頂出來的氣體必須經(jīng)過脫碳以除去二氧化碳，然后循環(huán)返回反應(yīng)器，不然二氧化碳濃度超過15％(mol％)，將嚴(yán)重影響催化劑的活性。故根據(jù)環(huán)保及成本的限制要求本實驗采用直接空氣氧化法、。 環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝條件的確定環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)受反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、空間速度與空管線速度、原料配比和循環(huán)比、抑制劑等工藝條件的制約。因此，采用加壓操作有利。氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的關(guān)鍵是催化劑的選擇。也有不少學(xué)者試圖開發(fā)另一類金屬取代銀，但至今仍認(rèn)為活性組分銀是乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷的最佳催化劑。環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)系統(tǒng)分為三部分：反應(yīng)系統(tǒng)、回收系統(tǒng)和二氧化碳脫除系統(tǒng)。其計算依據(jù)是工藝流程圖、在工廠采集的數(shù)據(jù)及設(shè)計時要求的和查得的各種參數(shù)。（2）在主反應(yīng)進行的同時，還發(fā)生其它副反應(yīng)，其中主要是乙烯的燃燒反應(yīng)。C,導(dǎo)出液對管壁的給熱系數(shù)為α0 = 2717kJ/(m2乙烯轉(zhuǎn)化率：20％； 選擇
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