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醋酸工藝設(shè)計(jì)-wenkub.com

2025-02-24 04:37 本頁面
   

【正文】 參考文獻(xiàn) [1] 張愛娟 . 醋酸生產(chǎn)綜述 [J]. 乙醛醋酸及其衍生物 . 2021, 14(2):22~ 24. [2] 李方偉,遲克棚,王桂芝等 . 醋酸生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 [J]. 應(yīng)用化工, 2021, 30(4):3~6. [3] 《化工百科全書》編輯委員會 .化工百科全書 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社, 1996. [4] 楊松清 .醋酸生產(chǎn)技術(shù)綜述 [J].江蘇化工, 2021, 30(1):14~ 1. [5] 周修和 .國外合成醋酸概括 [J].石油化工, 1993, 2(3):251~ 263. [6] 佟項(xiàng)軍 .乙醛氧化法合成醋酸 [M].吉林 :吉林化工出版社, 1990. [7] 王富平 .國外合成醋酸綜述 [J].石 油化工, 1993, 3(2):45~ 47. [8] 宗言恭 . UOP/Chiyoda 醋酸生產(chǎn)新工藝 [J]. 化工技術(shù)經(jīng)濟(jì), 1998, 16(3):14~ . [9] 吳指南 .基本有機(jī)化工工藝學(xué) [M].修訂版 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社, 1990年 . 282~ 286. [10] 《化工百科全書》編輯委員會 .化工百科全書 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社, 1996. [11] 時均,王家鼎 .等 . 化學(xué)工程手冊 [M]. 第二版 .上冊 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 1996. [12] 倪進(jìn)方 .化工設(shè)計(jì) [M].上海:華東理工大學(xué)出 版社 . 1994, 52170. [13] 吳俊生,邵會鶴 .等 .精餾設(shè)計(jì)和操作控制 [M].北京 :中國石化出版社, 1997. [14] 潘國昌,郭慶豐 .化工設(shè)備設(shè)計(jì) [M].北京:清華大學(xué)出版社 .1997. [15] 賈紹義 .柴誠敬等 .化工原理 .下冊 [M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社 .2021. 致謝 在本次設(shè)計(jì)過程中, 感謝田永華 老師在設(shè)計(jì)過程中給予 的 細(xì)心指導(dǎo) 和幫助 ,他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作用,感染和激勵著我。因此,掌握好基本的專業(yè)知識是設(shè)計(jì)成功的基本條件。 ???????????? ?d 故 3222 81 SSS LLV ??? 列表計(jì)算如下: LS/(m3/s) 0. 004 0. 010 0. 020 0. 030 VS/(m3/s) 4. 450 4. 170 3. 600 3. 001 由以上數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5 根據(jù)以上各方程,可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖,見圖 51 00 05 10 15 20 25 30 35 400246A135 42Vs/m3/sLs/m3/s 圖 51 篩板塔的負(fù) 荷性能圖 在負(fù)荷性能圖上,作出操作點(diǎn) A,連接 OA,既作出操作線,由圖可看出,該篩板的操作上限為液泛控制,下限為漏液控制,由圖查得 smVsmV SS /,/ 3m in,3m a x, ?? 故操作彈性為 in,m a x, ??SSVV 所設(shè)計(jì)的篩板塔的主要結(jié)果匯總見表 52 表 52 篩板塔設(shè)計(jì)結(jié)果 序號 項(xiàng) 目 數(shù)值 序號 項(xiàng) 目 數(shù)值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 精餾 塔高度 H/m 塔徑 D/m 板間距 HT/m 溢流型式 降 液管型式 堰長 lw/m 堰高 hw/m 板上液層高度 hl/m 堰上液層高度 how/m 降液管底隙高度 ho/m 篩孔直徑 d0/m 篩孔數(shù)目 22 1. 80 0. 50 單溢流 弓形 1. 44 0. 05 0. 07 0. 02 0. 042 0. 005 7135 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 孔心距 t/m 安定區(qū)寬度 WS/m 邊緣區(qū)寬度 WC/m 鼓泡區(qū)面積 Aa/m2 開孔率 空塔氣速 u/(m/s) 篩孔氣速 u0/(m/s) 穩(wěn)定系數(shù) K 每層塔板壓降 ? Pp/pa 汽相負(fù)荷上限 VS, max/(m3/s) 汽相負(fù)荷下限 VS, max/(m3/s) 操作彈性 0. 015 0. 1 0. 07 1. 39 10 1. 420 22. 03 2. 47 1077. 87 4. 20 1. 04 4. 038 結(jié)論 乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝是最能適應(yīng)市場的生產(chǎn)方法,尤其在山西、陜西、內(nèi)蒙寧夏等地區(qū)。1?????????????????wwwTlEdhlchHb???? 將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入,得 2239。 SSS LdLcbVa ??? 其中, ? ? ?????????LVcAa ??20039。,? 的關(guān)系式帶入上式,并整理,得 3239。00 ??? ??? mmhh w 0 0 0 4 ????? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理,選用凹型受液盤,深度 mmhw 5039。主要的副產(chǎn)物為 乙酸乙酯 ,甲酸 和 甲醛 。 化學(xué)方程式如下: 2 C4H10 + 5 O2 → 4 CH 3COOH + 2 H2O 此反應(yīng)可以在 能使丁烷保持液態(tài)的最高溫度和壓力下進(jìn)行,一般的反應(yīng)條件是150℃ 和 55 atm。 乙醛氧化法 乙醛氧化法 在孟山都法商業(yè)生產(chǎn)之前,大部分的乙酸是由 乙醛 氧化 制得。但與低壓法相比 ,相應(yīng)壓力高 ,原料消耗定額高 ,副反應(yīng)多 ,工 藝復(fù)雜。 乙烯法醋酸雖然比乙炔法和酒精法先進(jìn) ,但與低壓甲醇羰基合成法相比 ,原料和動力消耗高 ,技術(shù)經(jīng)濟(jì)上缺乏競爭性 ,不宜再用該技術(shù)新建裝置。 [5]90年代后期, BP化學(xué) 成功的將 Cativa催化法商業(yè)化,此法是基于 釕 ,使 用 ([Ir(CO)2I2]?)它比孟山都法更加綠色也有更高的效率,很大程度上排擠了孟山都法 。然而,由于缺少能耐高壓( 200atm或更高)和耐腐蝕的容器,此法一度受到抑制。 醋酸的生產(chǎn)方法評述 甲醇羰基化 大部分乙酸是通過甲基羰基化合成的。 440℃ 的高溫下,乙酸分解生成 甲烷 和 二氧化碳 或 乙烯酮 和 水 。金屬的 乙酸鹽也可以用乙酸和相應(yīng)的 堿 性物質(zhì)反應(yīng) ,比如最著名的例子: 小蘇打 與 醋 的反應(yīng)。它也能與許多極性或非極性溶劑混合,比如水,氯仿 , 己烷 。當(dāng)乙酸與水溶和的時候,二聚體間的氫鍵會很快的斷裂。乙酸在水溶液中是一元弱酸, 酸度系數(shù) 為 , pKa=( 25℃),濃度為 1mol/L 的醋酸溶液(類似于家用醋的濃度)的 pH 為 ,也就是說僅有 %的醋酸 分 子 是解離的。 1989年世界醋酸總生產(chǎn)能力為 480kt,一套甲醇低壓羰基化裝置的生產(chǎn)能力總計(jì) 2021kt/a以上,除個別廠外,都已建成投產(chǎn)。從最初的糧食發(fā)酵 , 木材干餾生產(chǎn)醋酸開始 , 合成醋酸的工藝路線主要有乙醛氧化法、乙炔電石法、乙醇氧化法、乙烯氧化法、丁烷氧化法和羰基合成法等。乙酸也被用來制造電影膠片所需要的醋酸纖維素和木材用膠粘劑中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纖維和織物。C (62 176。 分子式 : C2H4O2(常簡寫為 HAc)或 CH3COOH。 是典型的脂肪酸。F) ,凝固后為無色晶體。在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢劑。這些方法都各有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在選擇合成醋酸的路線時,應(yīng)與當(dāng)?shù)氐脑腺Y源情況密切聯(lián)系起來,因地制宜,按醋酸用量的大小,工業(yè)技術(shù)條件等作綜合的平衡 . 本設(shè)計(jì)采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸 . 首先確定乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸工藝流程,其次對整個工藝過程進(jìn)行 初步的 物料和能量衡算,然后對其中的單元設(shè)備 —— 精餾塔進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì),最 后對此進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析 . 醋酸生產(chǎn)的歷史沿革 早在公元前三千年,人類已經(jīng)能夠用酒經(jīng)過各種醋酸菌氧化發(fā)酵制醋。 中國工業(yè)生產(chǎn)合成醋酸同樣從發(fā)酵法、乙醇 — 乙醛氧化法及電石乙炔 — 乙醛氧化路線開始, 60年代末全國已形成 60kt/a的生產(chǎn)能力 . 70年代開始發(fā)展乙烯路線,引進(jìn)了每套年產(chǎn)約 7萬噸大型裝置 . 輕油氧化制醋酸,天然氣制甲醇,低壓羰 基化制醋酸的工藝路線正積極研究。 乙酸的酸性促使它還可以與 碳酸鈉 、 氫氧化銅 、 苯酚鈉 等物質(zhì)反應(yīng)。其它的羧酸也有類似的二聚現(xiàn)象。乙酸的溶解性和可混合性使其成為了化工中廣泛運(yùn)用的化學(xué)品。除了醋酸 鉻 ( II),幾乎所有的醋酸鹽能溶于水。 鑒別 乙酸可以通過其氣味進(jìn)行鑒別。此反應(yīng)中, 甲醇 和 一氧化碳 反應(yīng)生成乙酸,方程式如下 CH3OH + CO → CH 3COOH 這個過程是以碘代甲烷為中間體,分三個步驟完成,并且需要一個一般由多種金屬構(gòu)成的催化劑(第二部中) (1) CH3OH + HI → CH3I + H2O (2) CH3I + CO → CH 3COI (3) CH3COI + H2O → CH 3COOH + HI 通過控制反應(yīng)條件,也可以通
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