化工设计专业课程设计

合集下载

化工专业实验课程设计

化工专业实验课程设计

化工专业实验课程设计

一、引言

化工专业是以化学为基础,涉及化学、物理、生物等多学科的跨学科专业。实验教学是化工专业教学的重要组成部分,具有不可替代的作用。实验课程设计是教学中的一个重要环节,它能够促进学生的科学素养、实验技能及创新能力的培养。本文将介绍一种针对化工专业实验课程设计的方法及其实践效果。

二、实验课程设计方法

2.1 课程设计目标确定

在制定实验课程设计之前,需要明确实验课程设计的目标,并根据目标制定相应的教学方案。在化工专业实验课程设计中,我们通常将目标定位为培养学生的实验技能、科学素养及创新能力。具体目标包括:

1.学生能够独立完成实验任务;

2.学生具备科学实验方法及技能;

3.学生能够对实验结果进行科学分析;

4.学生具备创新思维能力。

2.2 实验方案设计

实验方案的设计需要考虑实验目标、实验条件、安全性、可行性等因素。具体而言,实验方案应包括以下内容:

1.实验目的和原理:明确实验目的和基本原理;

2.实验方案:设计实验步骤和所需材料及仪器;

3.安全注意事项:列出实验中需要注意的安全事项;

4.数据处理方法:确定数据处理方法及分析方式。

2.3 实验课程设计实施

实验课程设计实施分为以下几个步骤:

1.实验引导:教师对学生进行实验前引导,介绍实验目的、原理等知识

背景;

2.实验操作:学生根据实验方案进行实验操作;

3.数据分析:学生根据实验结果进行数据分析;

4.实验总结:学生对实验结果进行总结,给出结论。

三、实践效果

通过以上方法,我们在化工专业实验课程设计中取得了较好的实践效果。我们通过实验课程设计,使学生能够更加深入地了解化工专业的知识及实践操作。具体的实践成效如下:

化工设计专业课程设计

化工设计专业课程设计

南京工业大学

《化工设计》专业课程设计

设计题目 乙醛缩合法制乙酸乙酯

学生姓名 胡曦 班级、学号 化工091017

指导教师姓名 任晓乾

课程设计时间20 12年5月12日-20 12年6月1日

课程设计成绩

指导教师签字

目录

一、设计任务 (4)

二、概述 (4)

2.1乙酸乙酯性质及用途 (4)

2.2乙酸乙酯发展状况 (5)

三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 (6)

3.1酯化法 (6)

3.2乙醇脱氢歧化法 (7)

3.3乙醛缩合法 (8)

3.4乙烯、乙酸直接加成法 (9)

3.5各生产方法比较 (10)

3.5确定工艺方案及流程 (10)

四.工艺说明 (10)

4.1. 工艺原理及特点 (10)

4.2 主要工艺操作条件................................................................................... 错误!未定义书签。

4.3 工艺流程说明 (10)

4.4 工艺流程图(PFD)............................................................................... 错误!未定义书签。

4.5 物流数据表 (10)

4.6 物料平衡................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.6.1 工艺总物料平衡 (10)

化工设计课程设计

化工设计课程设计

化工设计课程设计

一、设计背景及要求

化工设计是化学工程专业中重要的核心课程之一,其课程涉及了化工工业生产

中各个环节,是化学工程专业学生必学的课程之一。本次化工设计课程设计主要是针对学生在该课程学习期间所学知识进行的实践性设计任务,旨在锻炼学生的实践操作能力,提高实际问题解决能力。

本次化工设计课程设计的主要要求如下:

1.确定化工系统的结构和流程,建立物料及能量平衡计算单元。

2.进行系统

的热力学计算,确定物料的流量和温度等参数。 3.确定新工艺流程和设备选型,

进行方案的具体设计。 4.对设计结果进行评价,分析设计方案的合理性和优劣势。

二、设计流程

1.确定化工系统结构和流程

在进行化工系统设计之前,首先需要根据分析目标确定化工系统的结构和流程,以此为基础建立物料及能量平衡计算单元。

化工系统结构主要包括组件之间的相互关系及其所在的位置。在确定结构时,

应注意系统的连通性和稳定性。化工流程则是指从原料投入到产品产出的整个过程。对于化工流程的设计,应注意流程的简洁性、合理性及处理流程的稳定性。

2.进行系统的热力学计算

在确定好化工系统的结构和流程后,需要进行系统的热力学计算,以确定物料

的流量和温度等参数。

热力学计算是指通过分析化工系统的热量变化来确定质量流量、热量流量和热

交换情况等因素,并且控制流体的运动状况。热力学计算不仅可以帮助设计师对化工系统进行优化设计,还可以对热连续系统进行优化,从而实现系统的最优化。

3.确定新工艺流程和设备选型

在进行热力学计算后,需要确定新工艺流程和设备选型,进行方案的具体设计。

化工设计课程设计

化工设计课程设计

中南民族大学

化工专业课程设计

学院: _________________ 专业:化学工程与工艺年级:2011 级

学号: ******

题目:KNO 3水溶液三效蒸发工艺设计

指导教师姓名:—***—职称:教授

2014 年12 月29 日

化工专业课程设计任务书

设计题目:KNO水溶液三效蒸发工艺设计

设计条件:

4

1. 年处理能力为7.92 X O t/a KNO 3水溶液;

2. 设备型式中央循环管式蒸发器;

3. KNO3水溶液的原料液浓度为8%,完成液浓度为48%,原料液温度为

20T,比热容为3.5kJ/(kg. C);

4. 加热蒸汽压力为400kPa (绝压),冷凝器压力为20kPa(绝压);

5. 各效加热蒸汽的总传热系数:K仁2000W/(m2?C) ;K2=1000W/( m2?C);K3=500W/ / m2?°C);

6. 各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。各效传热面积相等,并忽略浓缩热和热损失,不计静压效应和流体阻力对沸点的影响;

7. 每年按300天计,每天24小时运行;

设计任务:

1. 设计方案简介:对确定的工艺流程进行简要论述。

2. 蒸发器和换热器的工艺计算:确定蒸发器、换热器的传热面积。

3. 蒸发器的主要结构尺寸设计。

4. 主要辅助设备选型,包括气液分离器及换热器等。

5. 绘制KNO3水溶液三效蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图。

姓名:

班级:化学工程与工艺专业学号:

指导教师签字:

目录

1概述 (1)

1.1蒸发简介 (1)

1.2蒸发操作的分类 (1)

1.3蒸发操作的特点 (4)

化工原理课程设计的目的与要求

化工原理课程设计的目的与要求

目录

一、化工原理课程设计的目的与要求

二、化工原理课程设计的内容

三、安排与要求

四、设计步骤

1.收集基础数据

2.工艺流程的选择

3.做全塔的物料平衡

4.确定操作条件

5.确定回流比

6.理论板数与实际板数

7.确定冷凝器与再沸器的热负荷

8.初估冷凝器与再沸器的传热面积

9.塔径计算与板间距确定

10.堰及降液管的设计

11.塔板布置及筛板塔的主要结构参数12.筛板塔的水力学计算

13.塔板结构

14.塔高

参考文献

设计任务书

一、化工原理课程设计的目的与要求

通过理论课的学习和生产实习,学生已经掌握了不少理论知识和生产实际知识。对于一个未来的工程技术人员来说,如何运用所学知识去分析和解决实际问题室至关重要的。本课程设计的目的也正是如此。

化工原理课程设计是化工专业的学生在校学习期间第一次进行的设计,要求每位同学独立完成一个实际装置(本次设计为精馏装置)的设计。设计中应对精馏原理、操作、流程及设备的结构、制造、安装、检修进行全面考虑,最终以简洁的文字,表格及图纸正确地把设计表达出来.本次设计是在教师指导下,由学生独立进行的没计,因此,对学生的独立工作能力和实际工作能力是一次很好的锻炼机会,是培养化工技术人员的一个重要坏节。通过设计,学生应培养和掌握:1,正确的设计思想和认真负责的设计态度

设计应结合实际进行,力求经济、实用、可靠和先进。

2,独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力

设计由学生独立完成,教师只起指导作用。学生在设计中碰到问题可和教师进行讨论,教师只做提示和启发,由学生自已去解决问题,指导教师原则上不负责检查计算结果的准确性,学生应自己负责计算结果的准确性,可靠性.’

《化工设计》课程设计说明书

《化工设计》课程设计说明书

太原理工大学化学化工学院

《化工设计》课程设计说明书

项目名称:年生产4万吨草酸初步设计设计人姓名:

专业班级:

指导老师姓名

设计起止日期:

1.概述

1.1设计依据

1.1.1设计项目名称:年生产4万吨草酸初步设计1.1.2生产能力:年生产能力4万吨

1.1.3生产方法:甲酸钠法(钙法)

主要技术经济指标:

1.1.4产品物理化学性质、技术指标及用途: 【化学名】乙二酸(Oxalic acid dehydrate) 【分子式】O H O C H 24222 【结构式】O H HOCOCOOH 22、 【分子量】126.06 【CASNO 】6153-56-6

理化性质:白色晶体。熔点:101.5℃。密度:1.653。 1.1.5草酸的主要用途

用途:草酸是重要的有机工业原料,草酸及其衍生物是许多药品生产那的中间体,如用于生产色甘酸钠、异唑肼。草酸可用于稀土元素的提取、分离和精制。此外,草酸可用于纺织品的清洗,纤维染色,永久定型及其阻燃。在聚合物合成中,草酸是制取许多有机物的原料或其它反应的催化剂等。

主要原辅材料的物理化学性质、技术指标及供应: 设计进度:

1.1.6生产方法的比较级确定

生产方法的论证:随着我国环保意识的不断增强及环境保护治理的力度不断加强,过去的铅法生产工艺被淘汰,而钙法工艺以其生产效率高,环江污染少,能源消耗少,工艺易操作,综合效率高,等优点逐步成为我国广泛推广的一种生产草酸的工艺。 1.1.7生产过程主要反应的反应热: 甲酸钠合成:HCOONa CO NaOH →+ 甲酸钠脱氢:22)(2H COONa HCOONa +→↑ 甲酸钠钙化:NaOH Ca COO COONa OH Ca +↓→+222)()()( 草酸钙酸化:24422)()(COOH CaSO SO H Ca COO +↓→+ 生产过程的主要副反应的反应热

化工设计专业课程设计

化工设计专业课程设计

南京工业大学

《化工设计》专业课程设计

设计题目 乙醛缩合法制乙酸乙酯

学生姓名 胡曦 班级、学号 化工091017

指导教师姓名 任晓乾

课程设计时间20 12年5月12日-20 12年6月1日

课程设计成绩

指导教师签字

目录

一、设计任务 (4)

二、概述 (4)

2.1乙酸乙酯性质及用途 (4)

2.2乙酸乙酯发展状况 (5)

三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 (6)

3.1酯化法 (6)

3.2乙醇脱氢歧化法 (7)

3.3乙醛缩合法 (8)

3.4乙烯、乙酸直接加成法 (9)

3.5各生产方法比较 (10)

3.5确定工艺方案及流程 (10)

四.工艺说明 (10)

4.1. 工艺原理及特点 (10)

4.2 主要工艺操作条件................................................................................... 错误!未定义书签。

4.3 工艺流程说明 (10)

4.4 工艺流程图(PFD)............................................................................... 错误!未定义书签。

4.5 物流数据表 (10)

4.6 物料平衡................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.6.1 工艺总物料平衡 (10)

化工课程设计范文

化工课程设计范文

课程设计说明书

课程名称:化工原理课程设计

设计题目:列管式煤油冷却器

院系:化学与环境工程学院

学生姓名:高战胜

学号:201005020069

专业班级:应用化学2班

指导教师:路有昌

2012/11/14

摘要:本设计内容是处理能力为25万吨 年煤油冷却器的设计,通过对列管式换热器的设计,首先要确定设计的方案,选择合适的计算步骤,本设计采用固定管板式换热器,循环水作为冷却剂。查得计算中用到的各种数据,完成了换热器的工艺计算,包括煤油和水的基础物性数据,换热器面积估算,对该换热器的传热系数、换热器工艺结构尺寸的计算,并分别进行核算,与要设计的目标进行对照是否能满足要求,最终确定换热器的结构尺寸,绘制了带控制点的工艺流程图,换热器装配图

关键词:煤油水换热器方案核算

目录

一.设计任务及操作条件 (1)

二.确定设计方案 (1)

2.1选择换热器的类型 (1)

2.2流动空间及流速的测定 (1)

三.确定物性数据 (1)

四.计算总传热系数 (2)

4.1热流量 (2)

4.2平均传热温差 (2)

4.3冷却水用量 (2)

4.4计算传热面积 (3)

五.工艺结构尺寸 (3)

5.1管程数与传热管数 (3)

5.2传热管排列和分程方法 (4)

5.3壳体内径 (4)

5.4折流板 (4)

5.5接管 (5)

六.换热器核算 (5)

6.1壳程对流传热系数 (5)

6.2管程对流传热系数 (6)

6.3传热系数K (6)

6.4传热面积S (7)

七.换热器内流体的流动阻力 (7)

7.1管程流动阻力 (7)

7.2壳程阻力 (8)

八.换热器的主要结构尺寸和计算结果 (9)

化工设计课程设计

化工设计课程设计

化工设计课程设计

学院:化学与化工学院

专业:化学工程与工艺

班级:化工122 指导老师:***

《化工设计》课程设计任务书

一、化工课程设计题目

年产10万吨甲醇制二甲醚生产工艺的初步设计

二、化工课程设计要求及原始数据(资料):

操作方式:连续操作

产品品种:二甲醚

拟建规模:10万吨/年

年操作日:300天

汽化塔:原料粗甲醇纯度90%(质量分数,下同),塔顶甲醇气体纯度≥99%,釜液甲醇含量≤0.5%;

合成塔:选择 -Al

2O

3

做催化剂,转化率≥80%,选择性≥99.9%,脱水温度选择300

摄氏度。

精馏塔:塔顶二甲醚纯度≥“99.9%”釜液二甲醚含量≤0.5%;回收塔:塔顶回收甲醇纯度≥98%,废水中甲醇含量≤0.5%。

摘要

作为LPG和石油类的替代燃料,目前二甲醚(DME)倍受注目。DME是具有与LPG的物理性质相类似的化学品,在燃烧时不会产生破坏环境的气体,能便宜而大量地生产。与甲烷一样,被期望成为21世纪的能源之一。目前生产的二甲醚基本上由甲醇脱水制得,即先合成甲醇,然后经甲醇脱水制成二甲醚。甲醇脱水制二甲醚分为液相法和气相法两种工艺,本设计采用气相法制备二甲醚工艺。将甲醇加热蒸发,甲醇蒸气通过γ-AL2O3催化剂床层,气相甲醇脱水制得二甲醚。气相法的工艺过程主要由甲醇加热、蒸发、甲醇脱水、二甲醚冷凝及精馏等组成。

关键词:二甲醚,甲醇,工艺设计。

Abstract:

As LPG and oil alternative fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce combustion gas to damage the environment, so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to become 21st century energy resources., DME is prepared by methanol dehydration, namely, synthetic methanol first and then methanol dehydration to dimethyl etherby methanol dehydration. Methanol dehydration to DME is divided into two kinds of liquid phase and gas-phase process. This design uses a process gas of dimethyl ether prepared by dimethyl. Heating methanol to evaporation, methanol vapor through the γ-AL 2O3 catalyst bed, vapor methanol dehydration to dimethyl etherby. This process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. Completed for the following work:

化工专业课程设计全解

化工专业课程设计全解
16:23:58
工艺计算 (二)热量衡算 2、进料焓值的确定
根据 计算进料中液体的组成
根据相平衡关系yi=Kixi计算气相组成 由图表集查进料条件下各组分的气、液相焓值, 分别计算HFV、HFL,则HF=eHFV+(1-e)HFL
16:23:58
工艺计算 (二)热量衡算 3、再沸器的热负荷QB
由图表集查塔底液相各组分的焓值,根据组成 和焓值计算HLW 作全塔热量衡算: FHF+QB=DHLD+WHLW+QC+Q损, Q损=0.05(FHF+QB) QB
16:23:58
工艺计算 2、求操作压力和塔顶产品出口温度
以水为冷却剂来冷凝塔顶蒸汽,则设回流罐凝 液温度为40 ℃。 查各组分的安托尼方程系数,根据泡点方程计 算塔的操作压力。
16:23:58
工艺计算 3、计算塔顶温度
估计塔顶到回流罐的压降损失 (0.01~0.02MPa),计算塔顶压力。
根据塔顶气相组成与塔顶产品组成相同,根据 露点方程试差求塔顶温度。
组成(质量分率)
进料状态(气化分率) 0.3 2、 产品要求 塔顶产品 塔底产品 nC4收率98% iC5收率98%
16:23:58
流程简图
16:23:58
工艺计算
(一)全塔物料衡算
1、采用清晰分割法,计算得到塔顶、塔底的产品流率 及组分的摩尔分数,其中

化工设计课程设计---合成氨工艺

化工设计课程设计---合成氨工艺

Keywords: ammonia synthesis section
energy balance accounting
material balance accounting
1.总论..................................................................................................................... 1 1.1 设计任务的依据...................................................................................... 3 1.2 概述.......................................................................................................... 3 1.3 产品方案................................................................................................. 6 1.4 设计产品所需的主要原料规格、来源.................................................. 6 1.5 生产中产生有害物质和处理措施.......................................................... 8 2. 生产流程及生产方法的确定........................................................................... 9 2.1 合成氨生产的特点.................................................................................. 9 2.2 氨合成过程的基本工艺步骤................................................................. 9 2.3 氨合产工艺的选择................................................................................ 12 3. 物料衡算......................................................................................................... 13 3.1 原始条件............................................................................................... 13 3.2 物料衡算............................................................................................... 13 3.2.1 合成塔物料衡算................................................................................ 13 3.2.2 氨分离器气液平衡计算..................................................................... 15 3.2.3 冷交换器气液平衡计算..................................................................... 17 3.2.4 液氨贮槽气液平衡计算..................................................................... 17 3.2.5 液氨贮槽物料计算............................................................................. 20 3.2.6 合成系统物料计算............................................................................. 22 3.2.7 合成塔物料计算................................................................................. 23 3.2.8 水冷器物料计算................................................................................. 24 3.2.9 氨分离器物料计算............................................................................. 25 3.2.10 冷交换器物料计算........................................................................... 25 3.2.11 氨冷器物料计算 ............................................................................... 27 3.2.12 冷交换器物料计算.......................................................................... 29 3.2.13 液氨贮槽物料计算........................................................................... 31 3.2.14 物料衡算结果汇总.......................................................................... 33 4. 热量衡算......................................................................................................... 37 4. 1 冷交换器热量衡算............................................................................... 37

化工设计教学大纲

化工设计教学大纲

化工设计教学大纲

一、课程概述:

本课程是化学工程及化学类专业的一门重要基础课,旨在培养学生的

化工设计能力、创新能力和实践操作能力。通过理论学习和实践操作相结

合的方式,使学生能够掌握化工设计的基本理论和方法,熟悉化工设计的

流程和要点,培养学生的分析问题、解决问题的能力。

二、课程目标:

1.理解化工设计的基本概念和方法,掌握化工设计的基本流程和要点。

2.掌握化工设计中常用的计算方法和工具,包括化工热力学计算、质

量平衡计算、能量平衡计算等。

3.培养学生的分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新意识和实

践操作能力。

4.培养学生的团队协作能力和沟通能力,培养学生的职业道德和社会

责任感。

三、教学内容:

1.化工设计的基本概念和方法

1.1化工设计的定义和分类

1.2化工设计的基本原理和要求

1.3化工设计的流程和步骤

2.化工设计中的基本计算方法和工具

2.1化工热力学计算方法和工具

2.2化工质量平衡计算方法和工具

2.3化工能量平衡计算方法和工具

3.化工设计中的实践操作与案例分析

3.1化工实验室操作技巧

3.2化工设计案例分析和解决方案

3.3化工设计项目工作和实践操作

4.化工设计的评价和改进

4.1化工设计的评价指标和方法

4.2化工设计的改进策略和措施

4.3化工设计的经济性分析和可行性评估

四、教学方法:

1.理论讲授:通过教师授课的方式,讲解化工设计的基本概念和方法,介绍常用的计算方法和工具,并结合实例进行讲解。

2.实验操作:设置化工设计相关的实验内容,引导学生进行实验操作,通过实践锻炼学生的实际操作能力和问题解决能力。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

南京工业大学

《化工设计》专业课程设计

设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯

学生姓名胡曦班级、学号化工091017

指导教师姓名任晓乾

课程设计时间2012年5月12日-2012年6月1日

课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量,70%

独立工作能力、综合能力及设计过程表现,30%

设计最终成绩(五级分制)

指导教师签字

目录一、设计任务3

二、概述4

2.1乙酸乙酯性质及用途4

2.2乙酸乙酯发展状况4

三. 乙酸乙酯的生产方案及流程5

3.1酯化法5

3.2乙醇脱氢歧化法7

3.3乙醛缩合法7

3.4乙烯、乙酸直接加成法9

3.5各生产方法比较9

3.5确定工艺方案及流程9

四.工艺说明10

4.1. 工艺原理及特点10

4.2 主要工艺操作条件错误!未定义书签。

4.3 工艺流程说明10

4.4 工艺流程图(PFD)错误!未定义书签。4.5物流数据表10

4.6物料平衡错误!未定义书签。

4.6.1工艺总物料平衡10

4.6.2 公共物料平衡图错误!未定义书签。

五. 消耗量19

5.1 原料消耗量19

5.2 催化剂化学品消耗量19

5.3 公共物料及能量消耗21

六. 工艺设备19

6.1工艺设备说明19

6.2 工艺设备表19

6.3主要仪表数据表19

6.4工艺设备数据表19

6.5精馏塔Ⅱ的设计19

6.6最小回流比的估算21

6.7逐板计算23

6.8逐板计算的结果及讨论23

七. 热量衡算24

7.1热力学数据收集24

7.2热量计算,水汽消耗,热交换面积26

7.3校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ)29

八.管道规格表24

8.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24

8.2 主要卫生、安全、环保说明26

8.3 安全泄放系统说明24

8.4 三废排放说明26

九.卫生安全及环保说明24

9.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24

9.2 主要卫生、安全、环保说明26

9.3 安全泄放系统说明24

9.4 三废排放说明26

表10校正后的热量计算汇总表34

十有关专业文件目录34

乙酸乙酯车间工艺设计

一、设计任务

1.设计任务:乙酸乙酯车间

2.产品名称:乙酸乙酯

3.产品规格:纯度99.5%

4.年生产能力:折算为100%乙酸乙酯10000吨/年

5.产品用途:作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料;用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸;作为溶剂广泛应用于各种工业中;

食品工业中作为芳香剂等。

由于本设计为假定设计,因此有关设计任务书中的其他项目如:进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源,与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。

二、概述

1.乙酸乙酯性质及用途

乙酸乙酯又名乙酸乙酯,醋酸醚,英文名称Ethyl Acetate或Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透明液体,其沸点为77℃,熔点为-83.6℃,密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。

乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂,它是许多树脂的高效溶剂,广泛应用于油墨、入造革、胶粘剂的生产中,也是清漆的组份。它还用于乙基纤维素、入造革、油毡、着色纸、入造珍珠的粘合剂、医用药品、有机酸的提取剂以及菠萝、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。此外,还用于木材纸浆加工等产业部门。对于用很多天然有机物的加工,例如樟脑、脂肪、抗生素、某些树脂等,常使用乙酸乙酯和乙醚配制成共萃取剂,它还可用作纺织工业和金属清洗剂。

2.乙酸乙酯发展状况

(1)国内发展状况

为了改进硫酸法的缺点,国内陆续开展了新型催化剂的研究,如酸性阳离子交换树脂﹑全氟磺酸树脂﹑HZSM-5等各种分子筛﹑铌酸﹑ZrO2-SO42-等各种超强酸,但均未用于工业生产。

国内还开展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工艺研究,其中有清华大学开发的乙醇脱氢歧化酯化法,化学工业部西南化工研究院开发的乙醇脱氢法和中国科学院长春应用化学研究所的乙醇氧化酯化法。

中国科学研究院长春应用化学研究所对乙醇氧化酯化反应催化剂进行了研究,认为采用Sb2O4-MoO3复合催化剂可提高活性和选择性。化学工业部西南化工研究院等联合开发的乙醇脱氢一步合成乙酸乙酯的新工艺,已通过单管试验连续运行1000小时,取得了满意的结果。现正在进行工业开发工作。

近来关于磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙酸和乙醇酯化反应的研究表明,用HZSM-5及磷改性HZSM-5作为乙酸和乙醇酯化反应的催化剂,乙醇转化率变化不大,但酯化反应选择性明显提高。

使用H3PMo12O40•19H2O代替乙醇-乙酸酯化反应中的硫酸催化剂,可获得的产率为91.48%,但是关于催化剂的剂量、反应时间和乙醇/乙酸的质量比对产品产量的研究还在进行之中。

(2)国外发展状况

由于使用硫酸作为酯化反应的催化剂存在硫酸腐蚀性强、副反应多等缺点,近年各国均在致力于固体酸酯化催化剂的研究和开发,但这些催化剂由于价格较贵、活性下降快等原因,至今工业应用不多。据报道,美DavyVekee公司和UCC公司联合开发的乙醇脱氢制乙酸乙酯新工艺已工业化。

据报道,国外开发了一种使用Pd/silicoturgstic双效催化剂使用乙烯和氧气一步生成乙酸乙酯的新工艺。低于180℃和在25%的乙烯转化率的条件下,乙酸乙酯的选择性为46%。催化剂中的Pd为氧化中心silicoturgstic酸提供酸性中心。

随着科技的不断进步,更多的乙酸乙酯的生产方法不断被开发,我国应不断吸收借鉴国外的先进技术,从根本上改变我国乙酸乙酯的生产状况。

三.乙酸乙酯的生产方案及流程

1、酯化法

酯化工艺是在硫酸催化剂存在下,醋酸与乙醇发生酯化脱水反应生成乙酸乙酯的工艺,其工艺流程见图1

相关文档
最新文档