【正文】 度（ 20℃）， g/ml ～ 沸程（ 760mmHg），℃ ～ 蒸餾量， ml/100ml 98 以上 溫度范圍（包括 177。補充工藝水采用軟水總管來水，過熱器、蒸汽分配缸等冷凝水匯集鍋爐給水槽。 氧化器系不銹鋼制，上部是觸媒室，觸媒平鋪在觸媒室花板的銅絲網(wǎng)（ 40目）上，中部是廢熱鍋爐，用不銹鋼管排列而成 ，管內(nèi)有麻花鐵條，以改善傳熱狀態(tài)，列管間下段是水，上段是汽化間，生成的蒸汽由上升管上升到汽包內(nèi)，通過汽包水層到上部除沫后進入蒸汽分配缸，汽包補充水由鍋爐給水槽的軟水經(jīng)泵輸送供給，汽包有自動液位控制系統(tǒng)，汽包底部有下降管，補充水及循環(huán)熱水經(jīng)下降管進入廢熱鍋爐下部，廢熱鍋爐與汽包形成水汽循環(huán)系統(tǒng)，上升管上升的是水汽混合物。甲醇高位槽溢流的甲醇通過窺鏡到甲 醇原料貯槽。其工藝流程圖如圖所示： 二甲醚 空氣 水 蒸汽 甲 醛 五、 確定生產(chǎn)工藝流程 通過對以上各生產(chǎn)工藝的比較，銀催化氧化法具有較成熟的生產(chǎn)工藝，技術較完善，結合目前國內(nèi)甲醛技術狀況， 本設計采用銀催化劑法。一般反應器中列管長 1～ ，殼體直徑 或更大些。其工藝流程圖如下圖所示： 尾氣 蒸汽 蒸 汽 水 水 空氣 甲醇 甲醛 循環(huán)甲醇 （二） 尾氣循環(huán)法 該法在流程上類似于傳統(tǒng)銀法流程，其主要差異在于吸收后的尾氣部分循環(huán) 至反應器作穩(wěn)定劑，故稱“尾氣循環(huán)法”。這就出現(xiàn)了不同的工藝流程。 S 3600 式中： V 空 —— 原料混合氣的空速； V—— 原料混合氣的體積流量； H—— 催化劑的填裝高度； S—— 催化劑的面積。因為，甲醇濃度降低意味著 P 甲醇 減小，加之甲醇的揮發(fā)度高于水，故這時的 P 水仍應小于 P 甲醇 ，保持總壓不變?nèi)灾饕?P 空氣 的增大來維持，所以氧醇比隨之增大。 P 甲醇 式中： V 氧氣 —— 三元混合氣中氧氣的濃度， vol % ； V 甲醇 —— 三元混合氣中甲醇的濃 度， vol %； P 空氣 —— 三元混合氣中空氣的分壓； P 甲醇 —— 三元混合氣中甲醇的分壓。一般對催化劑的性能要求是：具有高的催化劑活性、良好的選擇性、較強的機械強度、較好的熱穩(wěn)定性和具有一定的抗毒能力。反應器底部產(chǎn)物進入廢熱鍋爐，然后進入吸 收塔底部。 該三元混合氣體過熱至 100~140℃，經(jīng)過濾除去硫、氯、羰基鐵等有害雜質(zhì)后進入氧化反應器?，F(xiàn)在，國外和中國的工業(yè)甲醛生產(chǎn)均使用甲醇為原料。 本標準適用于由甲醇氧化法制得的工業(yè)甲醛溶液產(chǎn)品。氫溴酸也有催化作用。該反應也稱甲醛氫甲?；磻?。在 Rhc l（ ph3 P） 2 和叔胺催化體系的作用下，在 120℃和 3～ 12 Mpa 條 件下，甲醛與合 成氣反應生成丙 糖、四糖、戊糖和已糖。甲醛與叔胺不發(fā)生反應。工業(yè)上，曾用 甲醛與異丁烯加成反應生成異戊二烯，即 Prins 反應。甲醛水溶液為無色透明液體，有強烈刺激氣味，沸點基本上不隨其溶液濃度湘潭工學院化學工程系 2020 屆畢業(yè)設計說明書 —— 年產(chǎn) 2 萬噸甲醛裝置工藝設計 4 的改變 而改 變。 純甲醛液 體在－ 118℃ 時能凝 固成白色 片狀的 固體甲 醛。 常溫下，純甲醛為 無色氣體，有 特殊的氣味 。 1910 年，伯蘭克研究的銀 催化劑問世。我 國 的工 業(yè) 甲醛 生 產(chǎn)技 術 無論 在 裝 置設 計 、催化 劑 的改 進 ，還是 在 余熱利 用 方面 都 已有 了 長足 的 進步 ，其 主要 技 術經(jīng) 濟 指標 已 達國 際 上同 類 型生產(chǎn) 工 藝的 先 進水 平 。 關鍵詞：甲醇 甲醛 氧化 工藝 吸收 ABSTRACT The task of thi s desi gn is a pimary design for t he production of carbaldehyde 20,000 ton s techni ce contrive per year， in the design I adopted Ag’ Catalyticoxidetion t ech nology ,Th e design consi sts of an intruction book and three serials of diagram. The instruction includes: 1. The devel opment hi story,property and u sefuln ess of carbaldehyde. 2. demon stratin g an d ch oosing the produ ction way of carbaldehyde. 3. The mass balance of carbaldehyde. 4. The heat balance of carbaldehyde. 5. C language. 6. The ch oosin g and techn ological calculation th e main equipments. 7. Factory chamber design. 8. Safety production and contaminate disposaling. 9. Eomic estimate. Three serials of diagram includes: 1. 20,000ton s per year carbaldehyde process tech nique flow sheet with controlled point. 2. installing chart of the main equipment. 3. the square and spare chart of production section. Key word: Methanol Carbaldehyde oxide Technology absorbtion 湘潭工學院化學工程系 2020 屆畢業(yè)設計說明書 —— 年產(chǎn) 2 萬噸甲醛裝置工藝設計 2 目 錄 前言?????????????????????????????????? 1 第一章 緒論?????????????????????????????? 2 第一節(jié) 甲醛工業(yè)的發(fā)展概況 ??????????????????? 2 第二節(jié) 甲醛的性質(zhì)??????????????????????? 2 一、物理性質(zhì)?????????????????????????? 2 二、化學性質(zhì)?????????????????????????? 4 第三節(jié) 甲醛的用途及產(chǎn)品標準?????????????????? 6 一、甲醛的用途????????????????????????? 6 二、甲醛質(zhì)量標準???????????????????????? 6 第二章 工藝流程的選擇與論證?????????????????????? 8 第一節(jié) 甲醛的生產(chǎn) 原理????????????????????? 8 第二節(jié) 甲醛的合成原理????????????????????? 9 一、甲醛合成反應的化學反應??????????????????? 9 二、影響甲醛合成反應的因素??????????????????? 9 第三節(jié) 甲醛生產(chǎn)工藝的選擇??????????????????? 11 第四節(jié) 甲醛生產(chǎn)工藝流程???????????????????? 14 一、生產(chǎn)方框圖????????????????????????? 14 二、流程敘述?????????????????????????? 14 第五節(jié) 原 料甲醇???????????????????????? 16 一、物理性質(zhì)?????????????????????????? 17 二、化學性質(zhì)?????????????????????????? 17 第六節(jié) 原料的準備??????????????????????? 18 一、原料的輸送????????????????????????? 18 二、原料的氣化????????????????????????? 18 三、原料混合氣的過熱?????????????????????? 18 四、原料混合氣的凈化?????????? ???????????? 19 第七節(jié) 主要工藝指標?????????????????????? 19 第三章 工藝計算???????????????????????????? 21 第一節(jié) 物料衡算計算條件的確定????????????????? 21 第二節(jié) 物料衡算過程?????????????????????? 21 一、蒸發(fā)器??????????????????????????? 21 二、過熱器??????????????????????????? 23 湘潭工學院化學工程系 2020 屆畢業(yè)設計說明書 —— 年產(chǎn) 2 萬噸甲醛裝置工藝設計 3 三、氧化器??????????????????????????? 23 四、吸收一塔?? ???????????????????????? 25 五、吸收二塔?????????????????????????? 27 六、甲醛裝置總物料平衡圖???????????????????? 27 七、甲醛裝置總物料衡算????????????????????? 27 第三節(jié) 熱量平衡計算?????????????????????? 30 一、蒸發(fā)器??????????????????????????? 30 二、過熱器??????????????????????????? 31 三、氧化器?????????????????? ????????? 33 四、氧化器中部的廢熱鍋爐???????????????????? 34 五、氧化器下部的水泠段????????????????????? 35 六、吸收一塔?????????????????????????? 35 七、吸收二塔?????????????????????????? 37 八、系統(tǒng)熱量衡算???????????????????????? 38 第四節(jié) 程序設計???????????????????????? 40 第四章 主要非標準設備計算及定型設備的選型??????????????? 42 一、堿 洗塔、水洗塔??????????????????????? 42 二、蒸發(fā)器??????????????????????????? 42 三、過熱器??????????????????????????? 43 四、氧化器??????????????????????????? 44 五、吸收一塔?????????????????????????? 46 六、吸收二塔?????????????????????????? 48 七、定型設備的選型??????????????????????? 50 八、主要非標準設備及定型設備 一覽表??????????????? 50 第五章 工藝管道計算?????????????????????????? 52 一、空氣吸入管????????????????????????? 52 二、空氣壓入管????????????????????????? 52 三、二元氣體管????????????????????????? 52 四、三元氣體管????????????????????????? 52 五、產(chǎn)品氣管?????????????????????????? 53 六、一塔頂出氣管????????????????? ??????? 53 七、尾氣管??????????????????????????? 53 八、汽包蒸汽主管???????????????????????? 54 九、配料蒸汽管????????????????????????? 54 十、過熱器加熱蒸汽管?????????????????????? 54 十一、甲醇管?????????????????????????? 55 湘潭工學院化學工程系 2020 屆畢業(yè)設計說明書 —— 年產(chǎn) 2 萬噸甲醛裝置工藝設計 4 十二、甲醛管?????????????????????????? 55 十三、工藝水管????????????????????????? 55 十 四、一塔液循環(huán)管??????????????????????? 55 十五、二塔液循環(huán)管??????????????????????? 56 十六、管道規(guī)格總匯表?????????????????????? 56 第六章 安全與“三廢”治理??????????????????????? 58 第一節(jié) 工藝物料特性及防護措施????????????????? 58 第二節(jié) 三廢處理???????????????????????? 58 第七章 技術經(jīng)濟初步核算???????????????????????? 60 結束語????????????????? ???