【正文】 由于今年CAD用得少，這次做CAD圖，折磨了我好些時間，此刻心里終于平坦了許多。二是做事的方法問題。選擇折流板為圓缺形折流板，板厚10mm。理想的氣體分布板壓降必然是同時滿足均勻布氣和具有良好穩(wěn)定性這兩個條件的最小壓降。 板厚的計算根據(jù)流體進出口溫度，選擇流體的設(shè)計溫度為455，設(shè)計壓力為由于本操作是在高溫下進行，所選材料為耐高溫材料0Cr18Ni10Ti[13]?！響B(tài)下原料氣氣體積流量——體積空速，h1q——進料氣速，m179。綜上所述，在考慮了技術(shù)、成本、工藝后，選擇列管式恒溫固定床反應(yīng)器。常用的固定床反應(yīng)器下部設(shè)有多孔板，板上放置固體催化劑顆粒。 導(dǎo)熱油用量的確定列管式固定床反應(yīng)器的殼程走導(dǎo)熱油，移走反應(yīng)放出的熱量，使導(dǎo)熱油從200 ℃升溫到320 ℃。、。 （1） （2）根據(jù)產(chǎn)能，則每小時生產(chǎn)50級工業(yè)甲醛的量為純甲醛物質(zhì)的量為根據(jù)表24工業(yè)甲醇標(biāo)準(zhǔn)和表44，由50級甲醛產(chǎn)品組成倒推原料消耗，各組分的數(shù)計算如下：純甲醇的物質(zhì)的量：氧氣的物質(zhì)的量： 氮氣的物質(zhì)的量：水蒸氣的物質(zhì)的量：表45 原料氣的組成及含量項目CH3OHO2H2ON2摩爾比 物質(zhì)的量，（kmol/h） 考慮6%的損失，（kmol/h） 反應(yīng)器出口物料的計算未反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量： 生成甲醛的物質(zhì)的量：水蒸氣的物質(zhì)的量：未反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量：氮氣的物質(zhì)的量：二氧化碳的物質(zhì)的量：一氧化碳的物質(zhì)的量：甲烷的物質(zhì)的量：氫氣的物質(zhì)的量： 甲酸的物質(zhì)的量： 表46 反應(yīng)器出口主要氣體的組成及含量物質(zhì)摩爾分數(shù)物質(zhì)的量（kmol/h）質(zhì)量流量（kg/h）CH3OHHCHOO2H2ON2CO2104CO105CH4105HCOOH106H2104 催化反應(yīng)過程熱量衡算對于連續(xù)流動的過程，如果沒有功的傳遞，并且動能和位能也可以忽略不計，則可以得到熱量衡算的基本方程式：式中：∑Q—過程換熱量之和，包括熱損失；∑Hout—離開設(shè)備的各物料焓的總和；∑Hin—進入設(shè)備的各物料焓的總和。針對某化工過程，當(dāng)已知其進出物流流量及組成時，可建立有關(guān)物料的平衡式和約束式，求出其他未知物流的流量和組成信息。以及在空氣中允許的最高氧含量。本計算采用各組成的轉(zhuǎn)化率來表示，這些數(shù)據(jù)與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)相比較，可能會有一些出入。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留 產(chǎn)品規(guī)格表36 鐵鉬法工藝甲醛產(chǎn)品規(guī)格外觀無色透明液體，無機械雜質(zhì)，無游離水甲醛含量50%（質(zhì)量分數(shù)）甲醇含量～（質(zhì)量分數(shù)）酸含量（㎎/㎏）200～3004 甲醇反應(yīng)器工藝計算根據(jù)鐵鉬催化氧化法生產(chǎn)工藝，我對甲醇反應(yīng)器進行工藝的計算，主要包括物料衡算和熱量衡算兩部分。進入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護外觀與性狀：無色，具有刺激性和窒息性的氣體，商品為其水溶液。）：3前蘇聯(lián)（mg/m179。遠離火種、熱源。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿橡膠耐酸堿服，戴橡膠手套。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。就醫(yī)危險特性：其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。 甲醛物性數(shù)據(jù)表35 甲醛的物性數(shù)據(jù)化學(xué)品中文名稱：甲醛化學(xué)品英文名稱：formaldehyde化學(xué)品俗名：福爾馬林，甲醛溶液，蟻醛CAS No.：50000爆炸危險：本品易燃，具強腐蝕性、強刺激性，可致人體灼傷，具致敏性皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。嚴禁與氧化劑、酸類、堿金屬、食用化學(xué)品等混裝混運。急性毒物：LD50：5628 mg/kg（大鼠經(jīng)口）；15800 mg/kg（兔經(jīng)皮）LC50：83776mg/m179。手防護：戴橡膠手套。；ACGIH 200ppm，262mg/m179。保持容器密封。防止蒸汽泄漏到工作場所空氣中。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出入。危險特性：易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣清新處。急行中毒：短時大量吸入出現(xiàn)輕度眼上呼吸道刺激癥狀（口服有胃腸道刺激癥狀；經(jīng)一段時間潛伏期后出現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力、眩暈、酒醉感、意識朦朧、譫妄，甚至昏迷。 鐵鉬法甲醇工藝的主要控制參數(shù)表23 鐵鉬法甲醇工藝的主要控制參數(shù)[7]項目參數(shù)值反應(yīng)溫度，℃280～400反應(yīng)壓力，MPa～反應(yīng)進口氣甲醇含量，vol%4～9反應(yīng)進口氣氧氣含量，vol%～113 原、輔原料及產(chǎn)品規(guī)格不同的生產(chǎn)工藝，物耗和能耗不同，進而在經(jīng)濟上反應(yīng)出來，經(jīng)濟是否可性直接關(guān)系到能否投產(chǎn)和盈利。反應(yīng)熱量靠加入水蒸氣等帶走。下面針對這兩種工藝就主要經(jīng)濟指標(biāo)和能耗進行對比，最后確定我的工藝流程。日本旭化成公司于20世紀80年代開發(fā)成功的這一生產(chǎn)方法，是將甲醛和甲醇在陽離子交換樹脂的催化作用下，采用反應(yīng)精餾的方法先合成甲縮醛，然后將甲縮醛在鐵鉬氧化催化劑的作用下，用空氣氧化生產(chǎn)甲醛。 工藝概述 銀法制甲醛銀法制甲醛是早期生產(chǎn)甲醛的主要方法，是在過量甲醇(甲醇蒸汽濃度控制在爆炸區(qū)上限，37％以上)條件下，甲醇汽、空氣和水汽混合物在金屬型催化劑上進行脫氫氧化反應(yīng)，通常采用Ag催化劑，故稱為“Ag該方法是用銀作催化劑（最好使用電解銀催化劑，甲醛的收率可達87%），甲醇與空氣的混合物為原料，在固定床反應(yīng)器中進行催化氧化反應(yīng)生成甲醛，反應(yīng)溫度在600～720℃之間。它有凝固蛋白質(zhì)的作用，其35%～40%的水溶液通稱為福爾馬林，常作為浸漬標(biāo)本的溶液。 設(shè)備集約化為了防止甲醛濃度氧化，達到最佳動態(tài)平衡控制，國外開發(fā)了許多因素程序控制法。 產(chǎn)品用途甲醛屬于用途廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、原料供應(yīng)充足的大眾化工產(chǎn)品，是甲醇下游產(chǎn)品中的主干，世界年產(chǎn)量在2500萬噸左右，30%左右的甲醇都用來生產(chǎn)甲醛。2001年為800元/噸，2002年為850元/噸，2003年上漲幅度很大，達到了1200元，2004年為1250元/噸。目前山東省是全國最大的甲醛生產(chǎn)地區(qū)，生產(chǎn)能力約117萬噸/年；其次是河北地區(qū)（包括天津市和北京市），；江蘇省排名第三，生產(chǎn)能力約88萬噸/年；第四位是廣東省，生產(chǎn)能力約86萬噸/年[1]。 我國甲醛生產(chǎn)能力我國工業(yè)甲醛的生產(chǎn)能力近十年內(nèi)有很大的增長，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)有甲醛生產(chǎn)裝置約380套，裝置總能力超過720萬噸，已居世界首位。與此同時，我國銀催化法的甲醛裝置也有了快速的發(fā)展。60年代后期由于開發(fā)聚甲醛樹脂等對濃甲醛的需要，又自行開發(fā)了“鐵鉬氧化物”催化劑，吉林石井溝聯(lián)合化工廠、安陽塑料廠先后采用“鐵鉬氧化物” 催化劑生產(chǎn)甲醛，但由于催化劑性能不佳和工藝落后以及安全性差等原因未能長期生產(chǎn)。在整個設(shè)計過程中，按照設(shè)計任務(wù)書的要求，對年產(chǎn)16萬噸甲醛裝置進行了反應(yīng)器的物料衡算與熱量衡算，并對反應(yīng)器進行了詳細的設(shè)計。甲醛是脂肪族中的最簡單的醛，化學(xué)性質(zhì)十分活潑。摘 要摘 要：本文以摩爾比為甲醇：氧氣：水：氮氣=1：::，于350℃、。1868年，用空氣氧化甲醇合成了甲醛，并且確定了它的化學(xué)特性。由于本人能力有限，加上時間較為倉促，在整個設(shè)計中難免有錯誤和不足之處，敬請老師批評指正。 發(fā)展階段上世界7080年代的以電解銀催化劑為主體的銀法生產(chǎn)甲醛是我國甲醛工業(yè)日趨成熟的發(fā)展階段。反應(yīng)器等關(guān)鍵設(shè)備不斷地得到改進，銀催化劑的制備和應(yīng)用也有了新的提高，原料甲醇單耗有了進一步的下降，生產(chǎn)控制技術(shù)也有了長足的進步，原料甲醛單耗又有了進一步的下降，裝置規(guī)模趨向大型化，國內(nèi)最大、世界第二的年產(chǎn)16萬噸/年單套甲醛裝置于2000在河北凱躍化工集團有限公司建成投產(chǎn)。目前我國銀法裝置的生產(chǎn)能力仍占絕大部分。（1）產(chǎn)品規(guī)格多年來，我國生產(chǎn)的工業(yè)甲醛都是單一的37%（wt）濃度的水溶液，使用中存在濃度低、運輸費用高和影響某些下游產(chǎn)品的加工性能及廢水處理等問題。影響甲醛價格主要有以下三個因素： 生產(chǎn)成本構(gòu)成甲醛生產(chǎn)成本的有原料（甲醇）、電、水、催化劑、設(shè)備維護、人工及管理費用等，其中原料甲醇是最主要的生產(chǎn)成本，約占甲醛生產(chǎn)總成本的90%左右。但甲醛是一種濃度較低的水溶液，從經(jīng)濟角度考慮不便于長距離運輸，所以一般都在主消費市場附近設(shè)廠，進出口貿(mào)易也極少。如：以蒸汽壓力來調(diào)節(jié)氧醇比、混合氣溫度和反應(yīng)狀態(tài)，從而達到低甲醇消耗額的目的。甲醛是一種重要的有機原料，為較高毒性的物質(zhì)，在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位。甲醇、空氣在蒸發(fā)器汽化后再加入一定量的水蒸汽形成三元混合氣，經(jīng)過過熱和過濾后在電解銀催化劑作用下生成甲醛。 二甲醚氧化法將二甲醚氣體與空氣混合，預(yù)熱后通過多管式固定床反應(yīng)器，管內(nèi)裝有金屬氧化物催化劑，管外用液體導(dǎo)熱法移走反應(yīng)熱量。 國內(nèi)外甲醛裝置能耗比較通過以上分析，我們認為銀法甲醛生產(chǎn)線具有投資小，能耗低，能生產(chǎn)高濃度甲醛，物耗又接近鐵鉬法水平等優(yōu)點，因此，將它推廣為首選的甲醛生產(chǎn)路線，應(yīng)比較適合中國的國情。鐵鉬法選擇的是下限操作（混合比7%以下，氧過量），即與過量的空氣中的氧氣反應(yīng)。甲醇是重要的化工中間原料之一，近年來，隨著我國甲醇產(chǎn)量的不斷攀升，甲醇市場開始低迷，在甲醇眾多下游產(chǎn)品中，本設(shè)計以甲醇為原料，采用鐵鉬催化法生產(chǎn)甲醛。視神經(jīng)和視網(wǎng)膜病變，可有事物模糊、復(fù)視等，重者失明。保持呼吸道通暢。與氧化劑接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或引起燃燒。切斷火源。用泡沫覆蓋，降低蒸汽災(zāi)害。避免與氧化劑、酸類、堿金屬接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿金屬等分開存放，切忌混儲。[皮]TLVWN：ACGIH 250ppm，328mg/m179。其他保護：工作現(xiàn)場禁止吸煙、進食和飲水。4 小時（大鼠吸入）其他有害作用：該物質(zhì)對環(huán)境可能有危害，對水體應(yīng)給予特別注意。運輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。就醫(yī)眼睛接觸立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。庫溫不宜超過30℃。）：TLVTN：OSHA 3ppmTLVWN：ACGIH ,監(jiān)測方法：ACGIH ,工程控制：嚴加密閉，提供充分的局部排風(fēng)。熔點（℃）：92沸點（℃）：分子式：CH20相對密度（水=1）：相對蒸汽密度（空氣=1）：分子量：飽和蒸汽壓（KPa）：(℃)臨界溫度（℃）：閃點（℃）：50(37%)引燃溫度（℃）：430燃燒熱（kJ/mol）：臨界壓力（MPa）：爆炸上限（v/v）：爆炸下限（v/v）：溶解性：易溶于水，溶于乙醇等多數(shù)有機溶劑主要用途：是一種重要的有機原料