年产5.5kt二氯甲烷的氯化吸收工艺设计[毕业论文+开题报告+文献综述]Word文件下载.docx

年产5.5kt二氯甲烷的氯化吸收工艺设计[毕业论文+开题报告+文献综述]Word文件下载.docx

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1.2.1二氯甲烷1

1.2.2三氯甲烷2

1.3质量标准4

1.4产品的主要用途4

1.4.1二氯甲烷4

1.4.2三氯甲烷5

1.5产品的市场需求5

1.5.1二氯甲烷5

1.5.2三氯甲烷7

1.5.3其他7

1.6原材料的规格、来源及净化8

2生产工艺流程简述9

2.1二、三氯甲烷的生产原理及生产方法9

2.2二、三氯甲烷的生产方法及特点11

2.2.1（甲烷）天然气热氯化法11

2.2.2氯甲烷氯化法12

2.3生产工艺流程简述12

2.3.1甲烷综合氯化物流程12

2.3.2二氯甲烷生产工艺流程简图14

3物料衡算和热量衡算16

3.1设计目标16

3.2甲烷氯化反应器的物料衡算和热量衡算16

3.2.1反应器的物料衡算16

3.2.2空冷器的热量衡算22

3.3模式吸收器的物料衡算和热量衡算24

3.3.1第一膜式吸收器25

3.3.2第二膜式吸收器29

3.3.3物料综合表29

3.3.4主要设备一览表29

管路设计34

设计评述35

参考文献36

1总论[网上资料]

1.1产品的物理性质[2-6][11-14]

二，三氯甲烷都是无色透明不分层液体，在氧气中易爆炸，其具体物理性质如下表：

表1—1

名称

单位

产品

二氯甲烷

三氯甲烷

分子量

84.94

119.39

外观

无色透明不分层液体

分子式

CH2Cl2

CHCl3

沸点

℃

40.4

61.3

液体比重

D420

1.326

1.489

蒸汽比重

2.93

4.13

蒸汽密度

g/l

3.30

4.36

汽化潜热

Cal/g

78.7

59.3

液体比热

Cal/g.℃

0.288

0.234

蒸汽比热

0.155

0.142

在水中溶解度

g/100g水

1.32

0.79

临界压力

Kg/cm2

60.9

53.8

临界温度

237

263.4

临界密度

0.427

0.500

冰点

-96.7

-61.3

在空气中爆炸范围

V%

13.0~18.0

在氧气中爆炸范围

1.2产品的化学性质

1.2.1二氯甲烷[1-9]

二氯甲烷在四种甲烷氯化物中对热分解和水解的稳定性仅次于一氯甲烷。

在干燥空气中最低的热解温度是120OC，热解温度随水含量增加而降低，热解主要生成氯化氢和微量光气。

在300—450oC，有铁和金属氯化物存在时，在气相中二氯甲烷有焦化倾向，会生成黑色的固体聚合物。

二氯甲烷进一步氯化得到三氯甲烷和四氯化碳外，还具有下面一些化学性质。

（1）氧化铜触媒存在下，与空气作用生成光气

触媒

CH2Cl2+O2COCl2+H2O

450OC

（2）在一定条件下与水蒸气作用生成甲醇、甲酸和氯化氢

2CH2Cl2+3H2O（汽）CH3OH+HCOOH+4HCl

（3）在触媒存在的条件下，450OC时与水蒸气作用生成甲醛

硫酸锌

CH2Cl2+H2O（汽）HCHO+2HCl

450OC

（4）在碱的水溶液中加压可皂化成甲醛

CH2Cl2+2NaOHHCHO+H2O+2NaCl

（5）铝的存在下，与溴反应生成氯溴甲烷和二溴甲烷

5CH2Cl2+4Br22CH2ClBr+3CH2Br2+4Cl2

（6）100~125OC下，与乙醇溶液中的氨反应生成六甲撑四胺（即乌洛托品）

乙酸溶液

6CH2Cl2+16NH3（CH2）6N4+12NH4Cl

100~125OC

1.2.2三氯甲烷[3-6]

三氯甲烷在四种氯化物中最容易水解，水解产物是甲酸和氯化氢。

升高温度会大大加快水解反应，有氯化铁等金属氯化物存在回催化水解反应。

三氯甲烷在290OC以下不会热分解，但在四种甲烷氯化物中对热的稳定性比二氯甲烷差。

在室温下若受长时间光照会慢慢分解，有空气存在时即使在暗处也回引起分解，生成光气、氯化氢、氯气等。

2CHCl3+O22COCl2+2HCl

4CHCl3+5O24CO2+6Cl2+2H2O

氯仿除可氯化生成四氯化碳外，还具有下面一些化学性质。

（1）与稀碱溶液加热，生成甲酸盐和氯化钠

CHCl3+4NaOHHCOONa+3NaCl+2H2O

（2）浓碱溶液加热，生成一氧化碳和氯化钠

CHCl2+3NaOHCO+3NaCl+2H2O

（3）与赤热的铜或钠汞接触生成乙炔

2CHCl2+3CuC2H2+3CuCl2

（4）有催化剂存在，与氟化氢反应生成氟里昂

CHCl3+HFHCl+CHCl2F（F_11）

CHCl3+2HF3HCl+CHClF2（F_12）

CHCl3+3HF3HCl+CHF3（F_13）

（5）三氯甲烷加热到450OC以上产生热解，生成四氯乙烯，六氯乙烷，氯化氢和少量其他氯代烃

2CHCl3C2Cl4+2HCl

CHCl3C2Cl6+HCl

1.3质量标准[6]

工业二氯甲烷产品的技术指标（GB4117-92）

表1—2

指标名称

指标

优等品

一等品

合格品

纯度（Pt-CO）%≥

99.5

99.0

98.0

酸度（以HCl计）%≤

0.0004

0.0008

0.0010

水份%≤

0.040

0.050

0.060

色度≤

10

蒸发残渣%≤

0.0005

0.0030

工业三氯甲烷产品标准的技术指标（GB4118-92）

表1—3

指标

纯度%≥

色度（Pt-CO）≤

15

25

四氯化碳%≤

0.05

0.2

1．1一二氯乙烷%≤

0.04

0.1

酸度%≤

0.001

0.003

水份（以HCl计）%≤

0.03

1.4产品的主要用途

1.4.1二氯甲烷[1-7][13-18]

二氯甲烷是优良的有机溶剂，具有