【毕业设计】二氯甲烷的氯化吸收工艺设计 ㊣ 精品文档 值得下载

达国家和地区消费将逐年递减，而世界的其它国家和地区，如东欧中东亚洲和拉美等发展中国家对二氯甲烷的需求量将保持较快的增长速度，预计世界范围内年对二氯甲烷的需求量将以左右的速度增加。

二三氯甲烷的需求状况三氯甲烷为无色透明液体，是重要的有机合成原料，主要用于生产致冷剂染料和药品等。

目前在中国三氯甲烷主要用于生产二氟氯甲烷其消费量占总消费量的以上。

另外，在医药工业中主要用作萃取剂等。

预计年致冷剂的三氯甲烷消费将超过万。

国外三氯甲烷也主要用于制备。

几十年来，被人们广泛用作致冷剂及用于制备有机氟高分子材料。

由于世界至今尚未开发和生产出完全令人满意的，的替代物。

所以被为空调和超级市场致冷剂的替代品。

世纪年代中期生产发展迅猛，但是，毕竟是破坏大气臭氧层的物质，只是作为家用空调和商业制冷剂和的过渡产品。

目前发达国家消费量已逐年减少，全球将于年停止作为制冷剂和发泡剂使用。

但其作为聚四氟乙烯等高分子有机氟材料则不受限制。

由于世界范围内高分子有机含氟材料的需求增长非常快，因此基本抵消了制冷剂需求下降造成的影响，预计年，世界对三氯甲烷的需求量将保持小幅增长，增长率不超过。

三氯甲烷在年以前将以价格低廉而保持其应有的市场占有率。

在年只之前其在制冷剂方面的消费允许继续增长。

即使年停止作为制冷剂和发泡剂使用，但其作为含氟合成材料的用量将大幅增长，抵消了禁用的影响，未来十年，三氯甲烷仍处于有利的发展期，国内企业应抓住机遇，规模化生产。

其它由于本过程产生大量的盐酸，可出售。

另外，中和塔排出的废碱需进行处理后才能排放，以免污染环境。

原材料的规格来源及净化原料规格氯气纯度水份天然气纯度和以上组分净化天然气净化天然气二原料来源氯气来自烧碱车间电解产生的氯气天然气因为自贡丰富的天然气资源，因此就地取材三天燃气净化采用变压吸附技术简称脱出天然气中以上自分，主要利用吸附剂对不同气体自分的吸附容量随压力变化而呈现差异的特性，在吸附剂选择吸附条件下，加压吸附原料起中以上烃类组分难吸附的作为产品起由吸附塔出口排出，减压时吸附的组分脱附，同时吸附剂获得再生，整个过程是在环境温度下进行的。

生产方案的确定由于自贡地区盐化工发达，氯化钠电解法制烧碱规模较大，为合理利用电解过程中产生的大量氯气，再结合自贡丰富的天然气资源，故选用甲烷热氯化法生产二三氯甲烷。

第二章生产工艺流程简述二三氯甲烷的生产原理及生产方法生产原理甲烷热氯化机理和其它烷烃氯化机理相似，都是自由基连锁反应。

氯分子的活化是通过高温来实现的，其自由基连锁反应历程，可分三步表示链引发千卡克分子增链千卡克分子千卡克分子千卡克分子千卡克分子千卡克分子千卡克分子千卡克分子千卡克分子链终止下列情况存在都可能产生链终止活化分子与器壁碰撞活化分子之间碰撞不活泼产物。

不活泼产物原料气中氧的存在能阻碍反应。

等人曾研究了甲烷氯化反应中对链终止的影响。

在甲烷热氯化反应过程中，反应温度不高时，反应按自由基连锁反应进行。

当反应温度升高到。

时，连锁反应机理的相对作用随之减低，反应温度超过。

，甲烷氯化反应实际上是逐级取代不可逆的双分子均相反应。

反应过程中四种氯化物同时生成，所以甲烷直接氯化不可能得到单的产品，其反应方程式如下千卡克分子千卡克分子千卡克分子千卡克分子甲烷氯化反应是强放热反应。

在反应开始前供给热量，当反应开始后所需能量可由反应热供给。

由于放热量大，如不采取措施控制反应热并及时带走温度会急剧升高，这样会产生剧烈的燃烧反应或氯化物产生裂解反应。

千卡克分子同样局部氯气浓度过浓时，也会使反应进行极为猛烈，甚至产生爆炸。

因此，要保证甲烷热氯化反应顺利进行的主要条件是保证原料气的正确配比保证甲烷和氯气充分均匀混合有效和及时引出反应热。

二三氯甲烷的生产方法及特点二三氯甲烷的主要生产路线是甲烷和氯甲烷的氯化。

其生产方法最早采用甲烷和氯甲烷的高温气相热氯化法，后来发展了光氯化法。

年美国公司和公司共同开发了甲烷氧氯化法，年日本德山曹达化学公司开发了氯甲烷低温液相自由基引发氯化法制取氯甲烷的技术。

目前解，得计算换热面积则选用型浮头式换热器冷凝器计算依据热流体进口温度，出口温度冷冻盐水进口温度出口温度将，冷凝成液体计算换热面积，的汽化热，定性温度下的总则查得冷凝器总传热系数选用浮头式冷凝器盐酸分离器旋风分离器是利用惯性力的作用从气体中分离出尘粒的设备。

般用来除去气流中直径在以上的尘粒。

其代表性结构型式为标准旋风分离器。

本过程选用标准旋风分离器分离颗粒。

已知密度，颗粒直径，气体流量，允许压降，粘度蒸汽密度标准旋风分离器的阻力系数，依化工原理式即解得进口气速旋风分离器进口截面积为故设备直径为标准旋风分离器是以圆筒直径为参数，其它尺寸都与直径成定比例。

再依式化工原理算出分割粒径，即查化工原理图得η稀酸分离器用标准旋风分离器分离颗粒。

已知密度，颗粒直径，气体流量，允许压降，粘度蒸汽密度标准旋风分离器的阻力系数，依式即解得进口气速旋风分离器进口截面积为故设备直径为再依式算出分割粒径，即查化工原理图得η碱液泵碱液流量，碱液密度，则碱液体积流量压头取其余两项很小，忽略不计。

则液柱选用型耐腐蚀泵两台，正常使用台，备用台，耐腐蚀泵的流量，扬程。

配碱槽参照鸿化厂，换次碱液，则配碱槽容积假设，则浓酸中间槽因为连续化生产，中间槽考虑天的用量假设，则浓酸泵浓酸液流量，浓酸液密度，则浓酸液体积流量压头取其余两项很小，忽略不计。

则液柱选用型耐腐蚀泵两台，正常使用台，备用台，耐腐蚀泵的流量，扬程压缩机在产品样本上，活塞式空气压缩机的排气量指最后级排出的空气，换算为第级进气条件时气体的体积流量，压缩机进口温度按，排出气体的摩尔流量为，则换算为常温下因工艺要求排出压力，故选用排气量的型压缩机两台，正常操作台，备用台。

粗氯化液液贮槽因为产品属于粗产品，则考虑周的存储量。

，液体的密度分别为则周的体积量为取装载系数，则碱液体积为，故选用的贮槽两个。

第五章综合表表原料消耗综合表序号物料名称单位成分每吨产品的消耗量每小时每年工业工业工业甲烷氯气工业水氢氧化钠溶液硫酸溶液表排出物料综合表序号物料特性和单位每吨产品每小时每年名称成分的排出量排出碱液碱浓度质量副产浓酸酸浓度质量排出硫酸硫酸浓度质量第六章设备览表下表是初步设计阶段经过设备的工艺计算初定的工艺设备览表。

其中，标准设备已选定了型号或标准号。

对非标准设备，因未进行设备的施工设计，只能给出大致规格，如表中所示氯甲烷氯化吸收工段设备览表序号位号设备名称及规格设备图号型号或标准号单位数量材料单重混合器，台碳钢反应器，台碳钢空冷器，台碳黑分离器，台碳钢第膜式吸收器台石墨第二膜式吸收器台石墨盐酸分离器台稀酸分离器台中和塔台碱沫分离器台配碱槽，台碱液泵台，硫酸泵，台浓硫酸中间槽台浓硫酸高位槽台稀硫酸中间槽台硫酸干燥塔，台硫酸捕沫器，台固碱中和器台空气压缩机排气量排气压力台热交换器台冷凝器台气液分离器，台缓冲罐，粗氯化液贮槽，台台碳钢碳钢第七章管路设计根据化工管路设计的般原则，即管内气体流速进行设计，流速太大对操作不利，安全性小，流速太小则浪费材料。

选用热扎无缝钢管摘自天然气进口管流速二循环气进口管流速三氯气进口管流速四从反应器到空冷器，再到膜式吸收器流速五由膜到二膜流速六由膜式吸收器以后的管道流速设计评述大学毕业设计是大学教学工作中最后的，最重要的个环节，也是大学生走上工作岗位前在大学校园里所必须完成的。

这次毕业设计对我来说，无疑是非常重要的。

它培养了我的计算能力，分析和解决问题的能力以及查阅文献资料的能力使我将大学所学知识融会贯通，查漏补缺，初步建立了工程概念，从理性认识上升到感性认识，为将来成为位优秀的化工设计人才打下了良好基础。

从理论上说，这次设计取得了初步成功。

原料消耗是合理的可以接受的。

每吨产品消耗甲烷，氯气，工业水，溶液，溶液。

结合自贡化工行业，氯气不难从烧碱车间得到，甲烷是自贡丰富的天然资源，至于工业水，自贡不是缺水地区，也易得到，原料获取实际上是可行的。

而且工艺条件成熟，过程稳定，因此本设计有实际意义。

由于氯甲烷都是有毒有害气体，生产过程中定要注意环保，尾气和废碱，废酸必须经过处理达排放标准后才能排放。

这次设计有成功有不足。

我认为有两点是值得肯定的。

是所需的各种参数都做到了有据可查，计算过程有理有据。

从天然气热氯化的流程出发，系统的进行了物热衡算，设备计算及选型二是采用了软件绘制带控制点的工艺流程图和设备平面布置图。

但是，由于本设计资料有限，再加上工艺本身的不完善，反应器的动力学模型无法建立，不能进行反应器设计所以我主要是设计吸收器而且自身水平的限制，尽管已尽最大努力，最终不足之处仍然存在，希望大家批评指正。

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附录致谢本次设计的完成应该说是集体智慧的结晶。

在整个设计过程中，周老师王老师林老师的耐心指点和帮助同学们的相互帮助是我顺利完成本次设计至关重要的原因。

在此表示