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年产1000吨苯甲醛工艺的设计



4.ห้องสมุดไป่ตู้ 精馏塔的工艺计算
理论板数NT=n-1=7-1=6(不包括再沸器),实际塔板数:Np=10。 塔径:1.5m,塔高:3.6m.
五、根据工艺参数进行化工设备设计

5.1 反应管的选型 [ ]t =134MPa, 选择无缝铜管(TP1,磷脱氧铜): φ86×8mm

5.2 反应器的水箱选型 选择Q345, n 18 mm ,长7.6m,宽3m,高1.1m。
5.3 精馏塔的选材,厚度计算 筒体和上下封头材料选Q345,裙座选用Q235,筒体、 上封头、下封头的厚度为14mm。

小结
在近临界水中,采用过氧化氢作为
氧源氧化甲苯,不需要昂贵的催化 剂。此反应不但可以克服非均相反 应的缺点,并且利用水作溶剂,对 环境无污染,是一种环境友好的直 接氧化合成苯甲醛的新方法。
B、苯甲醛的主要生产方法
苯甲醛生产新工艺的开发,国内外都做了 大量的研究工作,其中最重要的有:以甲 苯为原料的气相或液相氧化法、间接电解 氧化法、三氧化二锰非均相氧化法、超(近) 临界流体中氧化法和仿生催化氧化法。除 此以外,还有苯甲醇氧化法或苯甲酸还原 法,最近又有文献报道了在近临界水中肉 桂醛水解法。
一、苯甲醛的简介及主要生产方法 二、本设计工艺流程介绍 三、物料衡算,能量衡算 四、化工设备工艺参数计算
五、根据工艺参数进行化工设备设计 六、小结
一、苯甲醛简介及其主要生产方法

A、苯甲醛简介 苯甲醛又称为安息香醛,分子式 C7H6O,分子量 106.12。苯甲醛是醛基直接与苯基相连接而生成 的化合物,因为具有类似苦杏仁的香味,曾称苦 杏仁油。苯甲醛广泛存在于植物界,特别是在蔷 薇科植物中,主要以苷的形式存在于植物的茎皮、 叶或种子中,例如苦杏仁中的苦杏仁苷。苯甲醛 天然存在于苦杏仁油、藿香油、风信子油、依兰 依兰油等精油中。 苯甲醛及其衍生物都是重要的有机中间体,在 化学工业中有着广泛的应用。目前,国内苯甲醛 市场需求量逐年增加,开发高附加值产品苯甲醛 可以为企业带来良好的经济效益。
A、近临界水法制取苯甲醛的机理及反应条件的
选择: T(甲苯) BA(苯甲醛) BAC(苯甲酸) 主要的反应物为甲苯和工业级双氧水(35%)。 由温度、时间、及压力对苯甲醛的收率的影响可 得该工艺的最佳条件为反应压力为22Mpa,最佳 反应温度为345℃,最佳反应时间是55min,最佳 双氧水与甲苯的摩尔比为3.5。 由反应动力学得到返混对苯甲醛收率不利,故采 用管式反应器(PFR)。
泵的工艺计算(输送过氧化氢的泵的计算) 由柏努利方程: 得,净功: ,有效功率:
(流量:100m3/h,扬程:125m, η=0.66,N:51.6KW)
查化工原理附录(IS型单级离心泵性能表)可选IS100-65-315 4.2
反应器的工艺计算(PFR)
总体积为:4m3,管长:7.42m,管数:20根。
甲苯的投料量(Kg/h) 692.76 苯甲醛的产量(Kg/h) 138.89 苯甲酸(副产物) 的产量(Kg/h) 水的投料量(Kg/h) 201.10
1487.4
0
能量衡算如下:
根据反应式
,设计合适的路径:
根据下面公式计算反应热: 得到总反应热:
四、化工设备工艺参数计算
4.1
敬请各位老师给予宝贵的意
见! 谢谢!
年产1000吨苯甲醛的生产工艺
摘要


苯甲醛是重要的有机化合物,可用于合成药物、香料、化妆 品、染料和农药等多种化工产品,应用领域非常广泛,对其 进行制备方法的研究和理论性的探讨,不仅具有良好的经济 效益,而且具有较高的学术价值,多年来一直是化学工作者 研究的重点课题。 反应绿色化、设备小型化、过程集成化是目前化学及化工行 业发展的趋势,开发安全、清洁、高效的生产过程己成为化 学、化工界的迫切任务。本文采用研究了在近临界水中,无 催化剂条件下,用过氧化氢作为氧源,氧化甲苯生成苯甲醛。 并进行一系列的物料衡算,能量衡算及简单的经济核算,从 而设计出完整的工艺。绘制带主要控制点的工艺流程图,进 行工段设备设计、选型,制备设备一览表。绘制主要设备结 构图。在苯甲醛大规模生产的今天,有重要的意义。
二、本设计工艺流程介绍
本设计采用近临界水法实现苯甲醛生产的工
业化,由于水在近临界条件下,t = 250 ~ 350 ℃、p≥p0(p0为饱和蒸汽压),具有较低 的介电常数, 并且氢键能力减弱, 使得近临界 水具有有机溶剂的特性,能溶解有机物,而 且对氧也具有很大的溶解度。甲苯在308 ℃ 可以与水完全互溶,因此,近临界水、甲苯 和氧可以共存于一相,形成均相体系,使原 来的非均相反应转变为均相反应,极大地提 高了反应速率。与超临界水相比较,近临界 水更具有实际可操作性。
苯甲醛的生产工艺如图:
本工艺主要包括:粗苯甲醛生产工艺; 粗苯甲醛冷却工艺;粗苯甲醛分离工艺;粗 苯甲醛精馏工艺
三、物料衡算,能量衡算
物料衡算结果如下表: 投料量(产量) 投料时刻 双氧水的投料量 (Kg/h) 初始 1872.97 循环后 366.6 272.16 138.89 201.10
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