【正文】 m。4．吸收塔（包括1＃塔和2＃塔）1. 1042. 塔頂加水帶入的熱量，溫度位20℃，℃，則加入的水帶入的熱量為⑶．相變熱 生成的產(chǎn)品氣體已有12%被氧化器的急冷段冷凝，余下的被吸收塔冷卻，冷卻的產(chǎn)品量為： 表⑿ 相變熱物料名稱 相變熱熱量HCHO104104CH3OH104104H2O104104合計(jì)104⑷．成品帶出的熱量成品出料溫度為70℃，℃，則成品帶出的熱量為： ⑸尾氣帶出的熱量 物料名稱/℃ T熱量CH2OH25CH3OH25H2O25CO225CO25CH425O225H225N2 25合計(jì)104 則吸收工段共需要移走熱量 設(shè)冷卻水進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度38℃，則共需的冷卻水量為：第五章 主要設(shè)備的工藝計(jì)算和設(shè)備選型1．羅茨鼓風(fēng)機(jī)① 操作條件： ② 用途及數(shù)量 ：壓送空氣；需要一臺③ 操作流量：根據(jù)物料計(jì)算所需要的空氣的量2．高位槽計(jì)算每小時(shí)需要的體積流量為：3．蒸發(fā)器① 操作條件：甲醇與空氣先在加熱段加熱至80℃后，再到過熱段加熱至100℃② 用途及數(shù)量：使甲醇蒸發(fā)，并控制一定的溫度與壓力：需要設(shè)備一臺③ 由熱量衡算可知，104KJ，取用Φ25，材質(zhì)為0Cr18Ni10Ti,每段管的長度為3m，由于傳熱面積A=,取A=17m2,則管子的根數(shù)為根。即 其中甲醛占30%：水占70%：急冷段所產(chǎn)生的冷凝熱如下表所示 表（10） 冷凝熱物料名稱/℃熱量CH2OH104104H2O104104合計(jì)104104⑷轉(zhuǎn)化氣帶出的熱量 表⑾ 轉(zhuǎn)化氣帶出的熱量 物料名稱/℃T熱量CH2OH90104CH3OH90104HCOOH90104H2O90104CO290104CO90104CH490104O290104H290104N290104合計(jì)104 氧化工段多余的熱量為： 假設(shè)損失的熱量為10%，則有的余熱可供利用。⑵.甲醇量根據(jù)氧的衡算： 反應(yīng)式①所消耗的甲醇的量： 反應(yīng)式②所消耗的甲醇的量： 反應(yīng)式③所消耗的甲醇的量： 反應(yīng)式④所消耗的甲醇的量： 反應(yīng)式⑤所消耗的甲醇的量： 反應(yīng)式⑥所消耗的甲醇的量：尾氣中帶走的甲醇的量為： 產(chǎn)品中帶走的甲醇的量為：因此甲醇的總耗量：技術(shù)單耗： 實(shí)物單耗： 此數(shù)據(jù)亦與上面給定的數(shù)據(jù)一致。和單塔吸收流程比較，兩塔分工明確，液體循環(huán)量少，既保證了吸收效果，易提高甲醛液的濃度，又方便于操作。結(jié)構(gòu)形式分為三段組合，上段為氧化室，內(nèi)填銀催化劑，中段為回收熱量的列管式廢熱鍋爐，下段為列管式冷卻器。 水電氣的供應(yīng)本廠所需要的水主要為自來水，所需用電為380V工業(yè)用電。甲醛有著廣泛的用途，其中約65％的消費(fèi)量是用于生產(chǎn)甲醛樹脂，主要有脲醛樹脂(膠粘劑、氨基塑料)、酚醛樹脂(膠粘劑、酚醛塑料、殺車片)、蜜胺甲醛樹脂(膠粘劑、蜜胺塑料)及其他各種甲醛樹脂；其次是用于生產(chǎn)聚甲醛樹脂、聚甲醛工程塑料，多聚甲醛，烏洛托品，季戊四醇，新戊二醇，三羥甲基丙烷，三羥甲基乙烷，二羥甲基丙酸，吡啶及其衍生物，炔醛法1，4一丁二醇及其衍生物(PBT、n 、PT．MEG、7丁內(nèi)酯、N一甲基吡咯烷酮( )、乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮)，二苯基甲烷異氰酸酯(MDI)，螯合劑(EDTA、NTA等)，聚乙烯醇(維尼綸)，甲縮醛，硝基烷烴衍生物(三羥甲基硝基甲烷、三羥甲基氨基甲烷等)，脲醛預(yù)縮液，緩釋肥料大顆粒尿素)，纖維處理化學(xué)制品，紙張?zhí)幚砘瘜W(xué)制品等等，有16個大類近幾百個品種。甲醛生產(chǎn)尾氣中含有H2 、CH4 、CO 等可燃?xì)怏w,如果直接排放,不僅污染環(huán)境,而且也是一種能源的浪費(fèi),設(shè)置廢氣氣燃燒爐就可以同時(shí)解決以上問題。我國還自主開發(fā)了“本征控制銀法工藝”和“尾氣循環(huán)法工藝”。 2 銀催化劑氧化法銀法有兩種工藝流程，一種是帶有甲醇蒸餾回收流程，簡稱循環(huán)工藝。為進(jìn)一步提高選擇性, 可采用A g 合金催化劑, 但轉(zhuǎn)化率會有些降低。1 催化劑的選用與性質(zhì)甲醛生產(chǎn)有多種催化劑，有A g 及其合金類催化劑，V 2O 5 類催化劑，F(xiàn)e Mo 類催化劑以及其他一些催化劑。鐵鉬法是在空氣過量條件下進(jìn)行甲醇氧化反應(yīng)，具有甲醇轉(zhuǎn)化率和甲醛產(chǎn)率雙高的優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)裝置投資費(fèi)用較高。當(dāng)前我國甲醛生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀甲醛生產(chǎn)方法主要有銀法和鐵鋁法。采用鐵鉬催化劑工藝的甲醛裝置一般生產(chǎn)能力較大，甲醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)95％ ～99％ ，甲醇消耗低，不需要蒸餾裝置，可以生產(chǎn)高濃度甲醛，甲醛成品中醇含量低、催化劑使用壽命長、一次性投資大、電耗高。甲縮醛氧化法制取高濃度的甲醛由三步過程組成：甲縮醛的合成，甲醛與水溶液縮合生成甲縮醛，反應(yīng)溫度6090℃，甲醇與甲醛的摩爾比為2：1，使用固體酸催化劑；甲縮醛氧化，空氣作氧化劑，反應(yīng)溫度誒200400℃；高濃度甲醛的吸收與利用。而傳統(tǒng)工藝路線是將反應(yīng)熱全部由配料蒸汽帶走, 由于采用了尾氣循環(huán)法, 這樣就可能制取37%以上的不同濃度的工業(yè)甲醛,以滿足不同下游產(chǎn)品的需要。設(shè)定各項(xiàng)氣體的比例來控制反應(yīng)溫度,原料氣經(jīng)氧化脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體。許多重要的甲醛衍生產(chǎn)品，如1，4丁二醇，聚甲醛等的技術(shù)還沒有達(dá)到工業(yè)化的要求，只是甲醛的用途受到局限，也限制了甲醛需求量的提高，但我國市場較大，未來的應(yīng)用前景樂觀。當(dāng)前我國甲醛生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀甲醛生產(chǎn)方法主要有銀法和鐵鋁法。采用鐵鉬催化劑工藝的甲醛裝置一般生產(chǎn)能力較大，甲醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)95％ ～99％ ，甲醇消耗低，不需要蒸餾裝置，可以生產(chǎn)高濃度甲醛，甲醛成品中醇含量低、催化劑使用壽命長、一次性投資大、電耗高。 甲醛有著廣泛的用途，其中約65％的消費(fèi)量是用于生產(chǎn)甲醛樹脂，主要有脲醛樹脂(膠粘劑、氨基塑料)、酚醛樹脂(膠粘劑、酚醛塑料、殺車片)、蜜胺甲醛樹脂(膠粘劑、蜜胺塑料)及其他各種甲醛樹脂；其次是用于生產(chǎn)聚甲醛樹脂、聚甲醛工程塑料，多聚甲醛，烏洛托品，季戊四醇，新戊二醇，三羥甲基丙烷，三羥甲基乙烷，二羥甲基丙酸，吡啶及其衍生物，炔醛法1，4一丁二醇及其衍生物(PBT、n 、PT．MEG、7丁內(nèi)酯、N一甲基吡咯烷酮( )、乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮)，二苯基甲烷異氰酸酯(MDI)，螯合劑(EDTA、NTA等)，聚乙烯醇(維尼綸)，甲縮醛，硝基烷烴衍生物(三羥甲基硝基甲烷、三羥甲基氨基甲烷等)，脲醛預(yù)縮液，緩釋肥料大顆粒尿素)，纖維處理化學(xué)制品，紙張?zhí)幚砘瘜W(xué)制品等等，有16個大類近幾百個品種。4羰基化反應(yīng)在鈷或銠催化劑的作用下，110℃，1315Mpa條件下，甲醛與合成氣進(jìn)行羰基化反應(yīng)；在過渡金屬催化劑，液體催化劑或者固體催化劑的作用下，甲醛與一氧化碳進(jìn)行羰化反應(yīng)；在羰基銠催化劑和鹵化物促軍作用下，甲醛和合成氣能進(jìn)行因素化反應(yīng)生成乙醛，進(jìn)而生成乙醇。2縮合反應(yīng)甲醛自身能緩慢進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成低級的羥基醛、羥基酮和其他的羥基化合物，在堿性的條件下，能加快反應(yīng)的進(jìn)行。在堿性溶液中，甲醛與氰化氫加成反應(yīng)生成乙腈醇，在HOCH2CN工業(yè)，用該反應(yīng)制取氨基酸系列產(chǎn)品，俗稱Mannich反應(yīng)。蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限7%73%（體積）。蒸發(fā)時(shí)也生成仲甲醛?！妗?Methanal。其中對蒸發(fā)器、過熱器、吸收塔、氧化器作了詳細(xì)的熱量衡算。他們給出了過程的完整的技術(shù)描述。并且繪制了工藝流程圖，設(shè)備布置圖。 在物料衡算的基礎(chǔ)上，對整個裝置進(jìn)行了能量衡算，并通過衡算得出了裝置加熱蒸氣量，軟水耗量，入網(wǎng)蒸氣富余蒸氣量以及吸收工段各塔自身的循環(huán)量和冷卻水耗量。Formalin。熔點(diǎn)92℃。保藏于冷處時(shí)，生成仲甲醛而變渾濁。能燃燒。1加成反應(yīng)有機(jī)溶劑中，甲醛能與單烯烴催化加成反應(yīng)，生成二烯烴或者相應(yīng)的醇類。在堿性的條件下，醛還可以與含2個氫原子的醛和酮加成反應(yīng)生成單羥甲基和多羥甲基醛。甲醛常發(fā)生的聚合反應(yīng)有二聚反應(yīng)。6氧化反應(yīng)許多金屬以及金屬氧化物都能使甲醛還原成甲醇，甲烷或是甲醛深度氧為甲酸，二氧化碳和水。國外現(xiàn)有甲醛生產(chǎn)裝置中約70％使用銀法工藝，近幾年新建甲醛裝置大部分采用鐵鉬法。但從總體看，我國甲醛工業(yè)還有待進(jìn)一步的提高和發(fā)展。我國的甲醛消費(fèi)量不大，主要用于脲醛樹脂，其次用于制造烏烙托品和季戊四醇?；旌蠚怏w經(jīng)過濾凈化處理進(jìn)入鋪裝電解銀固定床的反應(yīng)器。工藝上采用尾氣循環(huán)法,將部分反應(yīng)熱量由循環(huán)氣帶走。(1)CH3OH HCHO+H2 △H = +20400kJ/kmol(2)CH3OH+1/202 HCHO+