【正文】 =106KJ℃各物質(zhì)的（J/）物質(zhì) CH3Cl N2 CH4 CO2（J/） 循環(huán)氣帶出的熱量為：Q帶走=mΔt=+++)42025) =106KJ考慮5%熱損失，106(15%)=106KJ即 Q放出= Q帶走 循環(huán)氣能帶走的熱量恰好為反應(yīng)氣放出的熱量，使反應(yīng)溫度保持在420℃左右，維持反應(yīng)順利進行。 0 100 –ΔHro=Σ生成物UlΔHf216。設(shè)進口甲烷X kmol/h,出反應(yīng)器一氯甲烷Ykmol/h,氯化氫Zkmol/h 由CH2Cl2:CHCl3=1:（質(zhì)量比）第三章 物料衡算和熱量衡算CHCl3時產(chǎn)量：=(CHCl3+CCl4)/CH2Cl2=（質(zhì)量比）CCl4的量：由于反應(yīng)復(fù)雜，用元素守衡法：則 Cl元素守衡 =Y+2+3+4 (1) H元素守衡 4X=3Y+Z+2+ (2) C 元素守衡 X=Y+++ (3)解方程（1）（2）（3）得 X= kmol/h Y= kmol/h Z=（1） 所以反應(yīng)器進口原料中各組分的流量 Cl2: =（純）（含雜）CH4:(純), （含雜）循環(huán)氣流量：=其中CH3Cl: N2:4%+3%= CO2:2%= CH4:=進口氣體總量：++()=（2） 反應(yīng)器出口中各組分流量CH3Cl: CH2Cl2: kmol/hCHCl3: kmol/hCCl4: kmol/h循環(huán)氣： kmol/h出口氣體總量：++++= kmol/h（3） 出口氣體中各組分的含量CHCl3:100%=%CH2Cl2:100%=%CHCl3:100%=%CCl4:100%=%HCl:100%=%N2:100%=%CO2:100%=%CH4:100%=%（4） 反應(yīng)器物料平衡表 表2—1組分反應(yīng)器進口反應(yīng)器出口Kmol/h組成%(mol)Kg/hKmol/h組成%(mol)Kg/hCH4Cl2CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4CO2N2HCl總計100100（以1h，25oC為基準）參加反應(yīng)的各物料的ΔHf216。因此利用加入過量甲烷得到的循環(huán)氣為稀釋劑而移走反應(yīng)熱量。粗氯化液作精餾二氯甲烷、三氯甲烷成品用。冷凝器中未冷凝的氣體稱為循環(huán)氣（其中大部分為甲烷、少量的甲烷氯化物和惰性氣體）。C—30。，進入熱交換器，與冷凝器來的循環(huán)氣進行換熱，熱交換器中冷凝的少量甲烷氯化物進粗氯化液貯槽。中和后的反應(yīng)氣進入硫酸干燥塔，從硫酸干燥塔底部進入進行脫水干燥；98%的濃硫酸由濃硫酸大貯槽壓入濃硫酸中間槽，用泵送至濃硫酸高位槽，計量后進入干燥塔頂部，由塔中段流出的硫酸入塔下段，稀硫酸（80%—90%）從塔釜排至稀硫酸中間槽，定時用稀硫酸泵送至稀硫酸大貯槽，以備出售。燒堿車間送來的堿液，由貯槽放至堿液配制槽加入水配成規(guī)定的濃度，用泵送至堿液冷卻器冷卻，進中和塔，當堿液濃度降到規(guī)定值（3%—5%）后，送至廢堿處理裝置。第一、第二膜式吸收器管間冷卻水逆流串聯(lián)使用。C），與稀酸分離器來的酸，進入第一膜式吸收器頂部，順流而下，進行降膜吸收氯化氫后，反應(yīng)氣與稀鹽酸入鹽酸分離器進行氣液分離，大于16%濃度的副產(chǎn)鹽酸送至沉鈣車間。反應(yīng)氣經(jīng)空氣冷卻器冷卻后進入碳黑分離器，除去反應(yīng)中產(chǎn)生的少量碳黑，進入水洗系統(tǒng)除去氯化氫。生產(chǎn)二氯甲烷時，通常產(chǎn)生出80%的二氯甲烷、15%的三氯甲烷、5%四氯化碳。氯甲烷生產(chǎn)二氯甲烷時，反應(yīng)成1mol氯化氫，此時氯化氫可返回甲醇氫化裝置作為制取氯甲烷原料，可以制造一個氯的閉路循環(huán)系統(tǒng)。2．氯甲烷氯化法將氯甲烷與氯氣氯化反應(yīng)，光氯化法在4000Kw光照下進行，或采用熱氯化法工藝，熱氯化生產(chǎn)控制氯甲烷與氯氣之比為（2—）:1，反應(yīng)溫度為420。甲烷氯化是強放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度的控制十分重要和困難。甲烷氯化機理是游離基連鎖反應(yīng)，通過升高溫度或用3000—5000A的光源輻射來實現(xiàn)氯分子的活化。我國多采用內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器。最初的甲烷熱氯化以德國Hoechst公司為代表。1972年美國CE lummus 公司和Armstrong公司共同開發(fā)了甲烷氧氯化法，1979年日本德山曹達化學(xué)公司開發(fā)了氯甲烷低溫液相自由基引發(fā)氯化法制取氯甲烷的技術(shù)。 .2二氯甲烷的生產(chǎn)方法及特點 二氯甲烷的主要生產(chǎn)路線是甲烷和氯甲烷的氯化。 CH4+2Cl2 C+4HCl+70千卡/克分子 2CHCl3 C2Cl4+2HCl 3CHCl3 C2Cl6+CH2Cl2+HCl 2CCl4 C2Cl4+Cl2 2CCl4 C2Cl6+Cl2 同樣局部氯氣濃度過濃時，也會使反應(yīng)進行極為猛烈，甚至產(chǎn)生爆炸。在反應(yīng)開始前供給熱量，當反應(yīng)開始后所需能量可由反應(yīng)熱供給。C，甲烷氯化反應(yīng)實際上是一逐級取代不可逆的雙分子均相反應(yīng)。當反應(yīng)溫度升高到370。第二章 生產(chǎn)工藝流程簡述第二章 物料衡算和熱量衡算對鏈終止的影響。氯分子的活化是通過高溫來實現(xiàn)的，其自由基連鎖反應(yīng)歷程，可分三步表示：1．鏈引發(fā)Cl2 Cl.+2．增鏈 CH4+Cl. CH3.+HCl+ CH3.+Cl2 CH3Cl+Cl.+ CH3Cl+Cl. CH2Cl.+HCl+ CH2Cl.+Cl2 CH2Cl2+Cl.+ CH2Cl2+Cl. +HCl+ +Cl2 CHCl3+Cl.+ CHCl3+Cl. CCl3.+HCl+ CCl3.+Cl2 CCl4+Cl.+3． 鏈終止 下列情況存在都可能產(chǎn)生鏈終止（1）活化分子與器壁碰撞 Cl.+Cl.+M Cl2+M（2）活化分子之間碰撞R．+Cl. 不活潑產(chǎn)物R．+R。由于美國、西歐、日本相繼出口一些環(huán)保法規(guī)，嚴格控制排放，盡可能回收，預(yù)計美國等工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)消費將逐年遞減，而世界的其它國家和地區(qū)，如東歐、中東、亞洲和拉美等發(fā)展中國家對二氯甲烷的需求量將保持較快的增長速度，預(yù)計世界范圍內(nèi)20002005年對二氯甲烷的需求量將以2%—3%左右的速度增加。二氯甲烷主要用作不燃性溶劑，如三乙酸纖維脂電影膠片的溶劑、金屬表面油漆層的清洗脫膜劑、氣溶膠的推動劑、石油脫蠟溶劑、熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的萃取劑。其中用于膠片生產(chǎn)的消費量占總消費量的50%，醫(yī)藥方面占總消費量的20%，清洗劑及化工行業(yè)消費量占總消費量的20%，其他方面占10%。還用作膠片生產(chǎn)中的溶劑、石油脫蠟溶劑、氣溶膠推進劑、有機合成萃取劑、聚氨酯等泡沫塑料生產(chǎn)用發(fā)泡劑和金屬清洗劑等。二氯甲烷具有溶解能力強和毒性低的優(yōu)點，大量用于制造安全電影膠片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶劑、金屬脫脂劑，氣煙霧噴射劑、聚氨酯發(fā)泡劑、脫模劑、脫漆劑。亦可與石油和其它氯代烴混合在金屬制造工業(yè)中清凈劑。二氯甲烷在工業(yè)清洗操作的應(yīng)用也是很多的。緊急事態(tài)搶救或撤離時，佩戴空氣呼吸器。有氧存在時，則易于生物降解，因而生物蓄積似乎不大可能。其初始降解產(chǎn)物為光氣和一氧化碳，進而再轉(zhuǎn)變成二氧化碳和鹽酸。一般人群通過周圍空氣、飲用水和食品的接觸，劑量要低得多。人類接觸的主要途徑是吸入。當發(fā)生嚴懲的中毒危險時應(yīng)立即脫離接觸并移至新鮮空氣處，一些中毒癥狀就會得到緩解或消失，不會引起持久性的損害。如果二氯甲烷直接濺入眼中，有疼痛感并有腐蝕作用。純二氯甲烷無閃點，含等體積的二氯甲烷和汽油、溶劑石腦油或甲苯的溶劑混合物是不易燃的，然而當二氯甲烷與丙酮或甲醇液體以10：1比例混合時，其混合特具有閃點，蒸發(fā)后與空氣會形成易燃的混合物。二氯甲烷微溶于水，與絕大多數(shù)常用的有機溶劑互溶，與其他含氯溶劑、乙醚、乙醇也可以任意比例混溶。還用作膠片生產(chǎn)中的溶劑、石油脫蠟溶劑、氣溶膠推進劑、有機合成萃取劑、聚氨酯等泡沫塑料生產(chǎn)用發(fā)泡劑和金屬清洗劑等。圖紙要求：1．繪制帶控制點的工藝流程圖；2．繪制主要設(shè)備的設(shè)備圖及設(shè)備布置圖；前言二氯甲烷具有溶解能力強和毒性低的優(yōu)點，大量用于制造安全電影膠片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶劑、金屬脫脂劑，氣煙霧噴射劑、聚氨酯發(fā)泡劑、脫模劑、脫漆劑。第一章 總論題 目 年產(chǎn)4000噸的氯甲烷氯化吸收工段的初步設(shè)計原始數(shù)據(jù)：4kt/a二氯甲烷氯化吸收，年工作日330天，其余數(shù)據(jù)以工廠實際收集為準。說明書內(nèi)容：1．進行工段工藝流程設(shè)計；2．進行工段物料、熱量衡算，并編制物料平衡數(shù)據(jù)表；3．進行工段設(shè)備設(shè)計或選型，編制設(shè)備一覽表；4．編制工段初步設(shè)計說明書?！《燃淄闉闊o色液體，在制藥工業(yè)中做反應(yīng)介質(zhì)，用于制備氨芐青霉素、羥芐青霉素和先鋒霉素等。目錄第一章總論第二章生產(chǎn)工藝流程簡述第三章物料衡算和熱量衡算第四章主要設(shè)備的工藝計算及選型 第五章綜合表 第六章設(shè)備一覽第七章管路設(shè)計 評述 參考文獻第一章 總論1概述二氯甲烷是無色透明不分層液體，在氧氣中易爆炸，其具體物理性質(zhì)如下表： 表1—1名稱單位 產(chǎn) 品二氯甲烷分子量外觀無色透明不分層液體分子式CH2Cl2沸點℃液體比重D420蒸汽比重蒸汽密度g/l汽化潛熱Cal/g液體比熱Cal/g.℃蒸汽比熱Cal/g.℃在水中溶解度g/100g水臨界壓力Kg/cm2臨界溫度℃237臨界密度冰點℃在空氣中爆炸范圍V%~在氧氣中爆炸范圍V%~二．產(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)二氯甲烷是無色、透明、比水重、易揮發(fā)的液體，有類似醚的氣味和甜味，不燃燒，但與高濃度氧混合后形成爆炸的混合物。室溫下二氯甲烷難溶于液氨中，能很快溶解在酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、甲酰胺、環(huán)己胺、乙酰乙酸乙酯中。 二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的，%。二氯甲烷的蒸汽有麻醉作用?！　∮新樽碜饔?，主要損害中樞神經(jīng)和呼吸系統(tǒng)。已經(jīng)測得，在室內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境中，當使用二氯甲烷作除漆劑時，有高濃度的二氯甲烷存在。據(jù)估計，在二氯甲烷的世界產(chǎn)量中，大約80%被釋放到大氣中去，但是由于該化合物光解的速率很快，使之不可能在大氣中蓄積。當二氯甲烷存在于地表水中時，其大部分將蒸發(fā)。　　呼吸系統(tǒng)防護：空氣中濃度超標時，應(yīng)該柚戴直接式防毒面具(半面罩)。工業(yè)二氯甲烷產(chǎn)品的技術(shù)指標（GB411792）表1—2指標名稱指標優(yōu)等品一等品合格品純度(PtCO) %≥酸度（以HCl計）%≤水份 %≤色度 ≤101010蒸發(fā)殘渣 %≤ 二氯甲烷可作為氣溶膠溶劑包裝。如金屬和塑料加工工業(yè)中用作氣相脫脂劑，尤其適合不耐三氯乙烯和四氯乙烯等其它高溫脫脂溶劑的產(chǎn)品清洗。等重量的二氯甲烷、甲苯混合物已推薦用于清洗印刷鉛字。二氯甲烷為無色液體，在制藥工業(yè)中做反應(yīng)介質(zhì)，用于制