【正文】 (NH2)2CO 1%、 H2O % 水合肼合成反應(yīng)式： (NH2)2CO + NaClO + 2NaOH = (NH2)2H 2O:1000%=29kg (2)NaCl:247。H 2O 29kg (2)Na2CO3 106/286= (3)NaCl 128kg (4)NaOH 10kg (5)(NH2)2CO 10kg (6)H2O 180/286= (1)(NH2)2 按析堿后的精肼液組成得出 1000kg 精肼液蒸干后，固體總量為 218kg，從而得殘留水合肼量為： 218/100= 則蒸發(fā)出的水合肼量為： = 即 1000kg 精肼液蒸發(fā)后可得含水合肼 的蒸汽量為： ，其中： 水合肼 水 747kg (五層塔蒸發(fā)造成的水合肼?lián)p耗 %) 精餾物料衡算 根據(jù)各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)控制指標(biāo)，精餾過程中廢水中的水合肼含量為 ，以 1000kg水合肼蒸氣為計(jì)算基準(zhǔn) 設(shè)精餾塔頂廢水量為 P，塔底產(chǎn)品為 W，則總物料衡算式為： P+W=1000 對水合肼組分的衡算為： 100001 P+40%W=1000 得： P= W= （精餾過程中的水合肼?lián)p耗 %，廢水中的水合肼含量為 %） 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 15 推算 物料衡算生產(chǎn) 50t水合肼產(chǎn)品消耗的原料。 次鈉 液的小時(shí)流量： 103/(30024)= 103kg/h?！? 取 500kcal/ m2FH2O (l) + ) =－ 2. 求 (NH2)2H2O反應(yīng)熱 △H 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 18 正反應(yīng)： (NH2)2CO(l) + NaClO(l) + 2NaOH(l) = (NH2)2出 = Q3+ Q4= 取熱損失為為總支出的 8% 則實(shí)際去出 熱 Q出 = Q39?！? F=Q/k△tm=(390)= 考虛操作波動(dòng)，留 20%的富余量，則換熱面積選取為 2. 冷卻水量 G G1(6025)= G=3. 水流速 v (1).對于 φ25， S= Vφ25 = (2).對于 φ38， S= Vφ 38 = (3).對 于 φ 57 ， S= Vφ57 = 氧化液預(yù)冷槽換熱面積計(jì)算 進(jìn)出口物料量及熱容 物料名稱 數(shù)量 t/h 溫度 ℃ 熱容 kcal/kg℃ 進(jìn)料 熱氧化液 40 出料 熱氧化液 T 進(jìn)盤管 精肼液 0 出盤管 精肼液 18 計(jì)算熱氧化液出粒溫度 T 103(40T)= 103(180) T=25℃ 換熱面積 熱氧化液放熱 Q=103(4025)=對于蛇管換熱器，傳熱系數(shù) k取值范圍為 460－ 710 kcal/ m2h 液堿貯槽 一年所需液堿為 ，則每小時(shí)流量 (300 24)=，六天流入的總量為 ，液堿的比重為 (30%) ， 則 占 用 的 體 積V=，去 30%的富余量，所需的液堿貯槽體積為 ，選型 號為Φ 2220 2021。 (3)成品水合肼 40%，廢水含水合肼 %。j== uJ=uf 二是來自氧化反應(yīng)管內(nèi)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣， 主要是含氮?dú)?、含氨的水蒸汽，每小時(shí)約 6 公斤。 治理措施 廢氣處理 來 因?yàn)閺U氣排放，空氣中的含量增加不多，對環(huán)境影響不大，不設(shè)計(jì)專門的處理設(shè)施。 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 32 五層塔排放的是以氯化鈉為主的鹽堿渣，因含有少量的肼，不能直接利用而且回收價(jià)值又不大，所以用水沖洗至地溝，與精餾塔的廢水一同進(jìn)入污水處理池，用漂白乳氧化掉廢水中的水合肼，然后廢水經(jīng)自然沉降后排放。 十水碳酸鈉及鹽渣 一是來自冷凍析堿，經(jīng)離心機(jī)分離出的十水碳酸鈉，每噸水合肼產(chǎn) 噸，每小時(shí) 515 公斤。 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 31 第 5 章 環(huán)境污染及治理 水合肼生產(chǎn)過程中有廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生。J= 對于提餾段 U2f 精餾 塔 精餾塔結(jié)構(gòu)計(jì)算 設(shè)計(jì)條件 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 26 (1)設(shè)計(jì)水合肼二元混合物連續(xù)操作的精餾塔。hh0C F=Q/k△tm== 考虛操作波動(dòng)，留 20%富余量，則換熱面積選為 2. 冷卻水量 G G1(4025)= G=3. 水流速 v (1).對于 φ25， S= Vφ25 = (2).對于 φ38， S= Vφ38 = (3).對于 φ57， S= 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 21 Vφ57 =如果冷卻水溫進(jìn)口 25℃ ，出口 60℃ 1. 傳熱面積 △t1=10060=40℃ △t2=4025=15℃ △tm=)/ln( 21 21 tt tt ?? ???=)15/40ln( 1540?=℃ k取 390 kcal/ m2H 2O (l)= － 根據(jù)蓋斯定律得： △H正 =[()+()+()]－ [()+2(113)+()] =－ △H副 1=[3()+3()+()] － [3()+2(113)+()] =－ △H副 2=[2()+()]－ [+2(113)] = +設(shè)次鈉液中的次氯酸鈉有 10%的量分解和發(fā)生上述三個(gè)反應(yīng)以外的副反應(yīng)，根據(jù)主反應(yīng)式得主反應(yīng)消耗次鈉 (剩余次鈉 )，消耗尿素 kg。fNaOH(l)－ (△H176。Q6== 冷凍鹽水 10 ℃ ―― 10℃ △t1 = 20 ℃ 次 鈉 20 ℃ ―― 10℃ △t2 = 10℃ △tm =(△t1― △t2)/ln(△t1/△t2) = ℃ 帶攪拌器的蛇管換熱器， k取值范圍為 396—610kcal/m2 氯氣的小時(shí)流量 ： 103/(30024)=103kg/h。根據(jù)其它單位的生產(chǎn)測定，無冷凍析堿的水合肼生產(chǎn)工藝中，五層塔的洗液中含碳酸鈉 135g/l 時(shí)，洗液中帶有 4g/l 的水合肼，推算出 100g 總固量帶水合肼 。H 2O 29 kg 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 13 (2)Na2CO3 96 kg (3)NaCl 128 kg (4)NaOH 10 kg (5)(NH2)2CO 10 kg (6)H2O 727 kg Na2CO37H2O為 :247。 其中各組分為： (1)NaCl: 5% = kg (2)Na2CO3: 1% =0. 6632 kg (3)Fe2O3: % = kg (4)H2O: % = kg ： % = kg 100kg含有效氯為 %的次鈉溶液，配堿加入的水為： = kg 物料平衡表 (1)30%燒堿 kg (反應(yīng)需要堿 kg，游離堿 kg) (2)干燥氯氣 (含氯 95%) kg (3)配堿加入的水 kg 1000 kg (1)游離堿 (100%) 110 kg (2)NaCl kg (其中 30%堿液帶入的 ,反應(yīng)生成 kg) (3)Na2CO3 kg (30%堿液帶入 ) (4)H2O kg (其中 30%堿液帶入 kg,氯氣帶入 kg,吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 11 配堿加入 kg,反應(yīng)生成 kg) (5)Fe2O3 kg (30%堿液帶入 ) (6)NaClO kg (反應(yīng)生成 ) kg (1)干燥氯氣帶入其它氣體 :% = kg (2)NaClO分解生成物的總量： 5% = kg 水合肼合成物料衡算 原料 ，有效氯含量 % N≥%，即含 (NH2)2CO≥% MgSO4 從塔頂冷凝器出來的水蒸氣先到緩沖槽，再由水噴射泵轉(zhuǎn)入循環(huán)水槽中。 水合肼精餾 水合肼精餾塔屬于減壓操作，它與蒸發(fā)系統(tǒng)一起，由兩臺(tái)噴射泵并聯(lián)抽真空，使蒸發(fā)系統(tǒng)和精餾系統(tǒng)維持真空狀態(tài)。過程簡單，合成收率比拉西法高 (大于 72%)，方法成熟，技術(shù)易掌握。雙氧水法是酮連氮法的改進(jìn)，即采用雙氧水替代次氯酸鈉作為氧化劑，從而避免了次氯酸鈉作為氧化劑帶來的副產(chǎn)大量鹽的問題，是一種清潔生產(chǎn)工藝，目前國外重要的水合肼生產(chǎn)商多采用此法。由 2氨基苯并噻唑用硫酸二甲酯甲基化后再與水合肼縮合而得的3甲基 2苯并噻唑酮腙，是生產(chǎn)陽離子深黃色 GL、陽離子熒光黃 4GL、陽離子紫2RL的中間體。由水合肼合成的阿普唑侖，又名三唑安寧，用于焦慮不安、頑固性失眠及癲癇，其作用與地西泮相似，但安眠、鎮(zhèn)靜作用較地西泮強(qiáng) 35 倍，且具有抗抑郁作用、抗驚厥和肌松作用?？梢园岩粋€(gè)雜環(huán)變成另一個(gè)雜環(huán)，也能供單雜環(huán)生成多環(huán)的結(jié)構(gòu)。裝卸時(shí)要輕拿輕放 ,防止包裝破損。 化學(xué)性質(zhì) 水合肼液體以二聚物形式存在，與水和 乙醇 混溶，不溶于乙醚和 氯仿 ；它能侵蝕玻璃、 橡膠 、皮革、軟木等，在高溫下分解成 N NH3 和 H2；水合肼還原性極強(qiáng)，與鹵素、 HNO KmnO4 等激烈反應(yīng)，在空氣中可吸收 CO2，產(chǎn)生煙霧。繼續(xù)實(shí)施反傾銷措施。肼用作水處理劑的需求在不斷擴(kuò)大。這些 ADC 企業(yè)主要集中在河北、河南、江蘇、浙江和福建等地。目前世界水合肼市場估計(jì)約 8 萬 ～ 9 萬噸 (不計(jì)中國 )，消費(fèi)領(lǐng)域大致為農(nóng)藥 32％ 、發(fā)泡劑 33％ 、水處理劑 20％ 、其它 15％ 。水合肼是一種無色透明油狀液體，有淡氨味，在濕空氣中冒煙，具有強(qiáng)堿性和吸濕性。 oxidation of the design specifications for Φ1084/Φ763， L=6500。在設(shè)計(jì)中，對原料配備、氧化合成、氧化液析件堿、精肼液蒸發(fā)、水合肼精溜以及后處理工序進(jìn)行了物料衡算和能量衡算，為設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，并確定了單位產(chǎn)品的原材料消耗。吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 獨(dú) 創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的 畢業(yè)設(shè)計(jì) 是本人在 導(dǎo) 師 的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。生產(chǎn)過程為原料配備、氧化合成、氧化液析堿、精肼液蒸發(fā)、水合肼精溜，以及三廢處理等過程。 oxide liquid storage tanks, the design specifications for Φ24001760。水合肼具有強(qiáng)堿性和吸濕性。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代以后，世界消費(fèi)市場對肼的需求不斷減少。除此之外，國內(nèi)還有一些中小型企業(yè)依托附近的氯堿企業(yè)或者尿素生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)水合肼，生產(chǎn)規(guī)模大都在 萬噸 /年之間。用肼及肼系中間體制備的藥物品種繁多， 2021 年后的需求增長率每年都超過 25％ 。根據(jù)《中華人民共和國反傾銷條例 》第四十八條規(guī)定，商務(wù)部決定自 2021 年 6 月 17 日起，對原產(chǎn)于日本、韓國、美國和法國的進(jìn)口水合肼所適用的反傾銷措施進(jìn)行期終復(fù)審調(diào)查。 熔點(diǎn) ： 40℃ ， 沸點(diǎn) ： ℃ ， 閃點(diǎn) (開杯法 )： ℃ ，相對密度 (水 =1)： (21/4℃ ，指 21℃ 的水合肼與 4℃ 的水的 密度比 )， 蒸汽壓 ：℃ ，比 重： （ 21℃ ） ， 表面張力 (25℃ )： ，折光指數(shù)： ，生成熱： 。 容器必須密封。 產(chǎn)品主要用途 由于肼有兩個(gè)親核的氮和四個(gè)供置換的氫原子，它可合成許多衍生物，它能與氧、硫、磷、氨結(jié)合 為 3～ 7 個(gè)原子的雜環(huán)。 3,4,5三甲氧基苯甲酸甲酯與水合肼反應(yīng)生成的 3,4,5三甲氧基苯甲酰肼是一種重要的醫(yī)藥中間體，主要用于生產(chǎn)抗菌增效素 TMP， TMP 是一種新型口服光譜抗菌藥物，為二氫葉酸還原酶抑制劑。由苯磺酰氯與水合肼反應(yīng)制得的苯磺酰肼，可作為制鞋工業(yè)用的泡沫材料的發(fā)泡劑，也可以廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、丁苯橡膠、丁基橡膠等的發(fā)泡。酮連氮法明顯優(yōu)于拉西法，其合成收率接近理論值，能耗約為拉西法的 1／ 3。 該法實(shí)質(zhì)上是拉西法的改進(jìn)，用尿素代替 氨作氮源，避免了大量的氨循環(huán)。塔板上留下的鹽堿渣停機(jī)后打開入孔用水沖洗。循環(huán)水進(jìn)入塔頂冷凝器然后再從塔頂冷凝器出去。30% = kg %燒堿帶入的組分 30%燒堿總量為： + = kg。7 H2O 吉首大學(xué)本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 12 2% = 折含量為 %的商品 MgS