畢業(yè)設(shè)計(jì)-甲醇氧化生產(chǎn)甲醛的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-06 16:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 5％ (w． )。相反，鐵鉬法和循環(huán)銀法工藝的甲醛濃度都可達(dá) 55％，醇含量低于 1％ (w． )。 銀催化法又稱甲醇過量工藝，利用兩種主要反應(yīng)：脫氫和部分氧化，將甲醇轉(zhuǎn)化成甲醛，主要反應(yīng)如下： (1)CH3OH HCHO+H2 △ H = +20400kJ/kmol (2)CH3OH+1/202 HCHO+H2O △ H = 37400kJ/Kmol 副反應(yīng)：⑴ CH3OH + 3/2O2 CO2 + 2H2O + 673. 90kJ/Kmol ⑵ CH3OH + O2 CO + 2H2O + 391. 75 kJ/Kmol ⑶ CH3OH + H2 CH4 + 2H2O + 115. 37kJ/Kmol 甲醛生產(chǎn)工藝分為三個(gè)單元進(jìn)行，首先是將原料甲醇和空氣 (氧氣 )混合成符合反應(yīng)比例的混合氣，接著是將甲醇在催化劑的作用下，氧化、脫氫生成甲醛氣，然后是將甲醛氣用軟水吸收 并達(dá)到質(zhì)量要求，成為甲醛水溶液產(chǎn)品。 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。 甲醇 空氣 甲醇泵 甲醇過濾器 甲醇高位槽 空氣過濾器 羅茨風(fēng)機(jī) 混合過濾器 氧化反應(yīng)器 第一吸收塔 第二吸收塔 精餾塔 甲醇蒸發(fā)器 過熱阻火器 7 在反應(yīng)過程中，嚴(yán)格控制各工藝參數(shù)，在考慮產(chǎn)量、反應(yīng)機(jī)理及安全生產(chǎn)等因素的情況下，氧醇比控制在 ～ 之間，反應(yīng)溫度控制在 635~645!之間，空氣流量控制在 3000～ 4200Nm3/h 左右，過熱溫度 110～ 125!,可得到醇含量較低的甲醛產(chǎn)品。提高催化劑的制備技術(shù)，設(shè)計(jì)合理的催化劑鋪裝方法可得到醇含量較低的甲醛產(chǎn)品。選用優(yōu)等甲醇原料，對(duì)原料混合氣進(jìn)行過濾凈化，保證原料混合氣的純度，減少反應(yīng)系統(tǒng)中的揮發(fā)硫化物、氯化物和鐵化物的含量，避免冷凝水和塵埃等礦物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，最后經(jīng)吸收塔進(jìn)行循環(huán)吸收，能得到醇含量較低的甲醛產(chǎn)品。 甲醛的用途 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(gè)大類近幾百個(gè)品種。同時(shí)甲醛在農(nóng)藥、醫(yī)藥、炸藥和染料工業(yè)，還可做殺蟲劑、 消毒劑、溶劑和還原劑在農(nóng)業(yè)上可做尿素一甲醛型緩效肥料。 設(shè)計(jì)任務(wù)的依據(jù)與項(xiàng)目來源 在指導(dǎo)老師張老師的指導(dǎo)和實(shí)地參觀實(shí)習(xí)和所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)進(jìn)行年產(chǎn)4000 噸甲醛車間生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)產(chǎn)品所 需要的主要原材料規(guī)格 水電氣的供應(yīng) 等 甲醇的規(guī)格 外觀無色透明，炭化實(shí)驗(yàn)不變色；酮醛的最大含量小于等于 %，酮的最大含量小于等于 %，乙醇的最大含量小于等于 %，酸度（折合成醋酸計(jì)）含量小于等于 %，堿度為小于等于 %，水分含量小于等于 %，不揮發(fā)物質(zhì)的含量小于等于 。 水電氣的供應(yīng) 廢氣燃燒爐 8 本廠所需要的水主要為自來水，所需用電為 380V 工業(yè)用電。廠內(nèi)的鍋爐為節(jié)能式，尾氣熱量經(jīng)過吸收循環(huán)使用，尾氣經(jīng)過凈化排入空氣。 第二章 生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)方案的確定 甲醛的生產(chǎn)采用銀催化法，甲醇經(jīng)過濾后進(jìn)入蒸發(fā)器，控制一定的液位和蒸發(fā)溫度，空氣鼓泡與甲醛混合，再配入水蒸氣形成混合氣進(jìn)入氧化反應(yīng)器。 氧化反應(yīng)器中甲醇氧化反應(yīng)生成甲醛氣，回收反應(yīng)氣熱量并冷卻反應(yīng)氣，為甲醛生產(chǎn)的中心設(shè)備。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。甲醇的氧化、反應(yīng)熱量的回收利用、反應(yīng)氣的冷卻三個(gè)過程由一臺(tái)設(shè)備完成。其優(yōu)點(diǎn)是簡化了工藝流程，特別是各過程的溫度控制方便，減少了熱損失，設(shè)備及 安裝費(fèi)用相對(duì)降低。 采用了雙塔串聯(lián)吸收流程，其優(yōu)點(diǎn)是第一吸收塔主要用來保證甲醛產(chǎn)品的質(zhì)量，并最限度的提高產(chǎn)量；第二吸收塔的下段充分吸收甲醛余氣，上段徹底吸收尾氣中的有用成份，減少排放損失，降低原料消耗。和單塔吸收流
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