年產(chǎn)6萬噸環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告-預(yù)覽頁
【正文】 比 4～ 5:1 混合進(jìn)入高溫氯化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，得氯丙烯產(chǎn)品 。生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含氯化鈣和有機(jī)氯化物污水量大，處理費(fèi)用高，清焦周期短。不足之處是工藝流程長(zhǎng)，催化劑壽命短，投資費(fèi)用相對(duì)較高。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，環(huán)氧氯丙烷已經(jīng)不適合用來生產(chǎn)甘油。對(duì)于中國這個(gè)農(nóng)業(yè)大國來說，充分利用了農(nóng)作物生物資源，便于資源的循環(huán)利用與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。選定甘油法。 反應(yīng)方程式如下： 具體工藝流程示意圖如下： 圖 甘油氫氯化工藝流程示意圖 1甘油儲(chǔ)罐； 2甘油計(jì)量泵； 3甘油循環(huán)吸收塔； 4甘油循環(huán)泵； 5， 6,7,氣相冷凝器； 8,9,101， 2， 3反應(yīng)釜； 11,12,13氣體流量計(jì) 14液相冷凝器； 15液相產(chǎn)品貯槽； 16氣相冷凝產(chǎn)品貯槽 采用帶冷凝器的 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)反應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)氫氯化反應(yīng)。 將一定量的醋酸催化劑加入到甘油中配成原料液置于貯槽中，通過計(jì)量泵把原料液從甘油吸收塔的頂部加入，吸收氫氯化反應(yīng)尾氣中的 HCI 氣體后進(jìn)入 l反應(yīng)釜。反應(yīng)溫度通過夾套的水浴控制， HCl 氣體流量和甘油流量由各自的流量計(jì)計(jì)量。反應(yīng)母液中水含量極少，但也含有較多氯化氫，必須進(jìn)行精制分離后再進(jìn)行后續(xù)的皂化。 ② 反應(yīng)母液的分離 氫氯化反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)器中的母液主要組分為 8689%的 DCH， HCl含量在 1 2%，催化劑、未反應(yīng)的甘油、水、甘油自聚物等其它雜質(zhì)組分含量小于 13%。在常壓下進(jìn)行簡(jiǎn)單精餾，塔頂?shù)玫降暮?%以上的 DCH， DCH 的收率超過 99%；反應(yīng)母液分離也采用精餾法，先用空氣對(duì)氫氯化反應(yīng)母 液進(jìn)行吹掃脫除 HCl，然后進(jìn)行減壓精餾分離 DCH。因此，母液減壓精餾的操作壓力以 2040mmHg為宜，對(duì)應(yīng)的塔釜溫度為 90114℃。雖然二氯丙醇的兩種異構(gòu)體的分子結(jié)構(gòu)不同，但皂化后的產(chǎn)物卻都是環(huán)氧氯丙烷，所以氫氯化反應(yīng)得到二氯丙醇異構(gòu)體混合物可以直接皂 化。對(duì)于連續(xù)反應(yīng)過程，應(yīng)用最廣泛的是 PFR 和 CSTR 反應(yīng)器。即先在 PFR 反應(yīng)器中將大部分 DCH 轉(zhuǎn)化成 ECH，再通過反應(yīng)精餾使 DCH 轉(zhuǎn)化完全。塔頂汽相接近 ECH與 H2O 共沸組成，經(jīng)冷凝后分層，上層的水相作為反 應(yīng)精餾塔的回流，下層的 ECH 再經(jīng)脫水精制后得到 ECH 產(chǎn)品。 管式反應(yīng)器出料中剩余的 DCH 在反應(yīng)精餾塔繼續(xù)皂化。因此， n 水蒸氣 ： nDCH以 為宜。主要包括工藝涉及的操作單元，各個(gè)單元的排列分布方式和各個(gè)單元要達(dá)到的生產(chǎn)目標(biāo)。 D 確定物性方法：物性方法是指能夠正確模擬生產(chǎn)過程的化學(xué)熱力學(xué)方法。 在此基礎(chǔ)上， Aspen Plus 就可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬，由于單元模型的操作條件通常是根據(jù)以往的資料得到的，這些參數(shù)可以進(jìn)一步優(yōu)化。 （三） 精餾塔單元的設(shè)定 及 分析 精餾塔是化工生產(chǎn)工藝中重要的模塊，對(duì)于精餾塔的設(shè)定也是最重要的，使用 Aspen Plus 進(jìn)行精餾塔的設(shè)計(jì)，主要包括如下步驟： A物料衡算（手算） 根據(jù)精餾塔的進(jìn)料條件（組成，溫度和壓力）和精餾塔的生產(chǎn)目的， 求解 aspen 簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)模擬的輸入條件。因此，需要使用靈敏度分析，即使用窮舉法對(duì)一定范圍內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷最佳的操作條件。 A用詳細(xì)計(jì)算模塊（ RadFrace）進(jìn)行初步設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)計(jì)算得到的最佳的操作參數(shù)，使用 RadFrace 模塊的 Tray Sizing（填料塔用 PAking Sizing），利用 上一步 （ DSTWU）得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確設(shè)計(jì)計(jì)算。 四、所需要的儀器設(shè)備、材料： 電腦 資料 化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 化工原理 設(shè)備手冊(cè) 五、課題分階段進(jìn)度計(jì)劃： 序號(hào) 起止日期 工 作 內(nèi) 容 階段成果 1 查找 環(huán)氧氯丙烷 的生產(chǎn)資料，包括 環(huán)氧氯丙烷 的 合成方法的進(jìn)展， 環(huán)氧氯丙烷 生產(chǎn)過程的
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