二氯甲烷的氯化吸收工艺设计.doc

第一章 总论 2 1概述 2 1.1.1产品的物理化学性质 2 1.1.2质量标准 9 1.1.3产品的主要用途 10 1.1．4产品的市场需求 13 1.1.5其它 17 1.2原材料的规格、来源及净化 17 1.3生产方案的确定 18 第二章 生产工艺流程简述 20 2．1二、三氯甲烷的生产原理及生产方法 20 2．1．1生产原理 20 2.1 .2二、三氯甲烷的生产方法及特点 24 2．2生产工艺流程简述 26 2.2.1甲烷氯化物生产工艺流程简述 26 2．2．2二、三氯甲烷生产工艺流程简图 30 第三章 物料衡算和热量衡算 32 3．1 计算基准 32 3．2 物料衡算和热量衡算 32 3.2.1反应器的物料衡算和热量衡算 32 3.2.2空冷器的物料衡算和热量衡算 42 3.2.3膜式吸收器的物料衡算和热量衡算 43 第四章 主要设备的工艺计算及选型 54 4．1 空冷器 54 4．2第一膜式吸收器 58 4．3第二膜式吸收器 69 4.4 中和塔（填料塔） 77 4．5硫酸干燥塔 85 4．6 热交换器 89 4.7冷凝器 92 4．8盐酸分离器 94 4．9 稀酸分离器 96 4．10 碱液泵 97 4．11配碱槽 98 4．12 浓酸中间槽 98 4．13 浓酸泵 99 4．14压缩机 99 4．15粗氯化液液贮槽 100 第五章 综合表 102 第六章 设备一览表 105 第七章 管路设计 110 参考文献 112 附录 115 第一章 总论 1概述 1.1.1产品的物理化学性质 一.产品的物理性质 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 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 Cal/g.℃ 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 V% 13.0~18.0 二．产品的化学性质 二氯甲烷 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。 氧化铜触媒存在下，与空气作用生成光气 触媒 CH2Cl2+O2 COCl2+H2O 450OC 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 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 CH2+2NaOH HCHO+H2O+2NaCl 铝的存在下，与溴反应生成氯溴甲烷和二溴甲烷 4CH2Cl2+3Br2 2CH2Br2+2Cl2 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 三氯甲烷 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。