甲酸钠法生产甲酸
甲酸操作规程讲解
第一章岗位任务甲酸岗位是将96%的甲酸钠与浓度高于98%的浓硫酸同时加入到反应釜中进行反应，反应完全后加入到用240℃导热油加热的干燥机中进行干燥，干燥挥发的甲酸通过冷凝后即为产品之一甲酸，干燥后的反应物即另一产品硫酸钠。
甲酸通过内转给季戊四醇装置使用，硫酸钠外卖。
第二章生产原理1、生产原理用98%的浓硫酸和96%甲酸钠发生反应生成硫酸钠和甲酸，其反应方程式如下：H 2SO4+ 2HCOONa = Na2SO4+ 2HCOOH以上生成甲酸的反应是一个放热反应，放出的大量热量必须迅速通过换热移走，防止反应釜内温度过高。
生产甲酸的反应是一个强酸制弱酸的反应，98%浓硫酸的酸性要远远强于甲酸，发生以上反应不需要催化剂和其他外界条件。
2、影响甲酸生成反应的因素2.1甲酸分解反应HCOOH + H2SO4= CO2+ SO2+2 H2O，当甲酸和浓硫酸在较高的温度的条件下发生分解反应。
这一特性决定了在甲酸反应釜内甲酸钠和浓硫酸的反应中，甲酸钠必须是过量的。
2.1.1在投料的过程中，必须先加一定量的甲酸钠后加硫酸的速率必须缓慢，防止加硫酸过快导致局部过热，发生分解反应。
搅拌桨要连续搅拌，将硫酸和甲酸钠混合均匀，保持循环水的循环，控制反应釜的温度，将反应釜的温度控制在60℃以下；2.1.2总的投料数量，硫酸过量约5%，以使甲酸反应更加完全。
但是不能过量太多，反应釜下料到干燥机中，受到导热油的高温加热后，未反应的浓硫酸和甲酸发生分解反应导致硫酸钠变色；2.2甲酸的挥发性。
甲酸的气化温度在100℃左右，当甲酸温度较高时，甲酸发生挥发。
第三章工艺流程1、工艺流程简述利用真空泵产生的真空将工业硫酸（≥98%，以下同）从硫酸贮槽抽至中间槽，再抽至硫酸计量槽。
用拖车及行车将甲酸钠（≥96%，以下同）从库房运至反应釜旁。
从配酸罐中向反应釜中加入一定量底酸（即成品甲酸），将甲酸钠分批次投入反应釜中，启动搅拌桨，其间向反应釜中滴入硫酸，使硫酸和甲酸钠充分反应，生成硫酸钠和甲酸。
甲酸钠的生产工艺
甲酸钠生产工艺1 反应原理制法：一氧化碳和氢氧化钠溶液在160~200℃和2MPa压力下反应生成甲酸钠，然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品甲酸。
2 工艺流程简述（一）甲酸钠工艺流程说明本工程使用焦炭为原料，经造气除尘、水洗、脱碳、再除尘等工艺，取得工艺所需的一氧化碳气体，再经加热加压与氢氧化钠反应生成甲酸钠溶液，后经蒸发、分离、干燥生成固体产品甲酸钠。
各岗位的说明如下：1、造气将焦炭用电动葫芦提升至造气炉上部，从造气炉炉口加焦炭至炉内，焦炭在炉内与风机引（送）进的空气不充分燃烧产生一氧化碳、二氧化碳、氮气等混合气体。
主要反应方程式为：C+O2--------CO2+Q CO2+C-------2CO-Q 2C+O2--------2CO+Q 2、净化从造气炉来的混合气体进入旋风除尘器出去混合气体夹带的大部分固体小颗粒，后进入洗气塔，洗气塔以水为洗涤液，进一步除去混合气体中的固体颗粒，再进入碱洗塔以氢氧化钠溶液为循环吸收液，脱除混合气体中的部分二氧化碳气体，再经旋液分离器分离出来气体夹带的水分进入静电除尘器，通过静电除去剩余的固体小颗粒，再次净化混合气体。
净化工序主要反应方程式：CO2+2NaOH----------Na2CO3+H2O CO2+NaOH------------NaHCO3 3、压缩净化后的混合气体进入压缩机进行两段压缩，提压至2.0~2.2Mpa，经油水分离器进入混合器，与从预热器来的碱液混合，在一定温度和压力下，碱液与大部分二氧化碳气体反应，基本除去了二氧化碳，取得工艺所需的一氧化碳气体。
压缩工序主要反应方程式：CO2+2NaOH----------Na2CO3+H2O CO2+NaOH------------NaHCO3 4、合成从上一工序来的一氧化碳气体和氮气加热至140~150度进入合成反应器，在合成反应器中一氧化碳与氢氧化钠反应生成甲酸钠溶液，甲酸钠溶液和氮气及微量一氧化碳气体等混合物经卸压后经入旋液分离器进行气液分离，甲酸钠溶液用泵打入储罐待用，混合气体排入大气。
甲酸、甲酸钠等产品简要
甲酸的简要甲酸，又称作蚁酸。
蚂蚁分泌物和蜜蜂的分泌液中含有蚁酸，当初人们蒸馏蚂蚁时制得蚁酸，故有此名。
甲酸无色而有刺激气味，且有腐蚀性，人类皮肤接触后会起泡红肿。
熔点8.4℃，沸点100.8℃。
由于甲酸的结构特殊，它的一个氢原子和羧基直接相连。
也可看做是一个羟基甲醛。
因此甲酸同时具有酸和醛和性质。
在化学工业中，甲酸被用于橡胶、医药、染料、皮革种类工业。
甲酸性质甲酸与水和大多数的极性有机溶剂混溶，在烃中也有一定的溶解性。
在烃中及气态下，甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。
在气态下，氢键导致甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。
液态和固态的甲酸由连续不断的通过氢键结合的甲酸分子组成。
甲酸甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质，尽管在通常情况下甲酸不会生成酰氯或者酸酐。
直到不久以前，所有试图将甲酸转化成这些衍生物的尝试都以产物一氧化碳告终。
甲酸酐可由甲酰氟和甲酸钠在零下78摄氏度反应得到。
甲酰氯可由将氯化氢气体通过零下60度1-甲酰基咪唑的一氯甲烷溶液得到。
甲酸脱水分解为一氧化碳和水。
甲酸具有和醛类似的还原性。
它能起银镜反应，把银氨络离子中的银离子还原成金属银，而自己被氧化成二氧化碳和水：HCOOH+2AgOH→2Ag+2H2O+CO2甲酸是唯一能和烯烃进行加成反应的羧酸。
甲酸在酸的作用下（如硫酸，氢氟酸），和烯烃迅速反应生成甲酸酯。
但是类似于Koch反应的副反应也会发生，产物是更高级的羧酸。
大多数的甲酸盐溶于水。
物化性质主要成分：含量：一级≥90.0％; 二级≥85.0％。
外观与性状：无色透明发烟液体，有强烈刺激性酸味。
熔点(℃)：8.2沸点(℃)：100.8相对密度(水=1)：1.23相对蒸气密度(空气=1)：1.59饱和蒸气压(kPa)：5.33(24℃)燃烧热(kJ/mol)：254.4临界温度(℃)：306.8临界压力(MPa)：8.63辛醇/水分配系数的对数值：-0.54闪点(℃)：68.9(O.C)引燃温度(℃)：410爆炸上限%(V/V)：57.0爆炸下限%(V/V)：18.0溶解性：与水混溶，不溶于烃类，可混溶于醇。
甲酸制备方式及工作浓度
甲酸制备方式实验室制法在无水丙三醇中加热草酸，后蒸汽蒸馏取得。
或在盐酸作用下水解异乙腈取得：工业制法一、甲酸钠法：一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200℃和2MPa压力下反映生成甲酸钠，然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品。
二、甲醇羰基合成法（又称甲酸甲酯法）：甲醇和一氧化碳在催化剂甲醇钠存在下反映，生成甲酸甲酯，然后再经水解生成甲酸和甲醇。
甲醇可循环送入甲酸甲酯反映器，甲酸再经精馏即可取得不同规格的产品。
3、甲酰胺法：一氧化碳和氨在甲醇溶液中反映生成甲酰胺，再在硫酸存在下水解得甲酸，同时副产硫酸铵。
原料消耗定额：甲醇31 kg/t、一氧化碳702 kg/t、氨314 kg/t、硫酸1010 kg/t。
另外，丁烷枵轻油氧化法主要用来生产乙酸，甲酸作为副产品回收，处于研究阶段的方式有一氧化碳和水直接合成法。
精制方式：无水甲酸可在减压下直接分馏制得，分馏时用冰水冷却凝结。
对含水甲酸，可用硼酐或无水硫酸铜做干燥剂。
五氧化二磷和氯化钙能与甲酸作用，不宜用作干燥剂。
对试剂级88%的甲酸，可用邻苯二甲酸酐回流6小时后蒸馏的方式除去其中的水分。
进一步纯化可利用分步结晶法。
甲酸与乙酸混在一路时，可加入脂肪烃进行共沸蒸馏分离。
4、将适量的一氧化碳和氢氧化钠水溶液在160～200 ℃下反映生成甲酸钠，经中和、蒸馏、冷凝而得。
或在三乙胺水溶液中，以钯络合物为催化剂，二氧化碳与氢气于140～160℃反映制得。
五、以甲酸钠与浓硫酸作用制得工业级甲酸，然后可用活性炭吸附后减压蒸馏以制得纯品，也可加入B2O3CuSO4进行减压蒸馏精制。
六、二氧化碳法：在钯络合物催化下，在三乙胺水溶液中，二氧化碳与氢气于140～160 ℃反映而得。
7、主要采用合成酸化法和高压催化法。
合成酸化法：用焦炭燃烧产生的一氧化碳与氢氧化钠合成甲酸钠，再用硫酸酸化，经蒸馏而得。
高压催化法：将一氧化碳和水蒸气在催化剂存在下，于高温高压下反映而得。
八、将甲酸与五氧化二磷混合，进行减压蒸馏，反复5一10次，方可取得无水甲酸,但得量低，费时长，会造成一些分解。
甲酸的合成研究进展
甲酸的合成研究进展摘要：本文在参考大量文献的基础上，介绍甲酸的一些主要合成工艺，并作简要工艺评述，尤其是当今热门的碳一化学新工艺；介绍了一些我国在相关方面的研究，例如：废气综合利用制甲酸；对其未来研究前景进行预测。
关键词：甲酸、甲酸甲酯、合成工艺、进展Progress in the Synthesis of Formic AcidXu XiaopengApplied Chemistry, Class09-1, Number 17Abstract:On the base of abundant literatures, this article introduces the major therology of Formic Acid synthesis., and make a brief comment, particularly the increasingly prevalent therology, C1 chemistry. Introduces the relevant studies of our country, for instant, comprehensive utilization of waste gas in making Formic Acid.and then, the prospect of its future.Key words: formic acid,methyl formate, synthesis process, progress引言甲酸，又称作蚁酸，结构简式HCOOH，相对分子质量46.03，无色透明液体，有刺激性气味。
甲酸能与水、乙醇、乙醚和甘油等任意混溶。
相对密度(d204)1.220，熔点8.4℃，沸点100.8℃，折光率(n20D)1.3714，闪点(开杯)59℃。
其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
可与强氧化剂发生反应，具有较强的腐蚀性。
甲酸钠酸化法生产甲酸工艺改进
山 东 化 工 收稿日期：２０１８－０８－２２作者简介：陈巨喜（１９６６—），男，湖南衡阳人，衡阳屹顺化工有限公司总经理，化工工艺工程师，研究方向：化工工艺。
甲酸钠酸化法生产甲酸工艺改进陈巨喜（衡阳屹顺化工有限公司，湖南衡阳 ４２１０００）摘要：甲酸钠酸化法是最早工业化生产甲酸的传统工艺，但由于该工艺产能规模小、连续化程度低、生产成本高、劳动强度大、污染严重，随着国内环保力度的加大及鲁西化工和肥城阿斯德化工甲酸甲脂法年产２０万ｔ甲酸装置的建成，该法生存空间越来越窄。
本文通过对甲酸钠酸化法生产甲酸装置进行工艺改进，唤发了新的活力，市场竞争力不亚于甲酸甲脂法生产工艺。
关键词：甲酸钠酸法；甲酸；工艺改进中图分类号：ＴＱ２２５．１２＋１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１９－０１０４－０３ＰｒｏｃｅｓｓＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＦｏｒｍｉｃＡｃｉｄｂｙＡｃｉｄｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｏｄｉｕｍＦｏｒｍａｔｅＣｈｅｎＪｕｘｉ（ＨｅｎｇｙａｎｇＹｉｓｈｕｎＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｎｇｙａｎｇ ４２１０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｉｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍｆｏｒｍａｔｅｔｏｐｒｏｄｕｃｅｆｏｒｍｉｃａｃｉｄｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｍａｌｌｓｃａｌｅｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃａｐａｃｉｔｙ，ｌｏｗｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ，ｈｉｇｈｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ｈｉｇｈｌａｂｏｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｓｅｒｉｏｕｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｂｕｉｌｄｏｆ２００，０００ｔｏｎｓｐｅｒｙｅａｒｆｏｒｍｉｃａｃｉｄｂｙｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｔｅｍｅｔｈｏｄｉｎＬｕｘｉｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＦｅｉｃｈｅｎｇＡｓｄｅｒｃｈｅｍｉｃａｌ，ｔｈｅｌｉｖｉｎｇｓｐａｃｅｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｎａｒｒｏｗｅｒ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｆｏｒｍｉｃａｃｉｄｂｙａｃｉｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍｆｏｒｍａｔｅ，ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｎｇａｎｅｗｖｉｇｏｒ，ｔｈｅｍａｒｋｅｔｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓｉｓｎｏｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｔｅｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｉｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍｆｏｒｍａｔｅ；ｆｏｒｍｉｃａｃｉｄ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ 甲酸作为一种有机化工原料，广泛应用于有机化工产品合成、农药、皮革、染料、医药、橡胶、造纸、塑料、建材及畜牧业等行业，其衍生物的用途也十分广泛。
甲酸钠法生产甲酸
课程设计任务书一、设计要求：1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。
（字数不小于8000字）2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。
3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。
二、进度安排：教学内容学时地点备注查资料、说明书提纲、流程论证、工艺第一周设计室流程图设备布置图、说明书整理、答辩。
第二周设计室三、指定参考文献与资料《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）《过程装备成套技术》《化工单元过程及设备课程设计》目录摘要 (3)前言 (4)第1章工艺流程论证 (5)1.1 甲苯氧化法 (5)1.2 甲苯氯化法 (5)1.3 格氏试剂法 (5)1.3.1 制备的基本原理 (5)1.3.2 格氏试剂的化学性质 (7)1.4 工艺流程的选择 (8)第2章物料衡算 (9)2.1 物料的衡算的意义 (9)2.2 甲苯氧化法至苯甲酸的物料衡算 (9)第3章塔设备和泵的选型和论证 (10)3.1塔设备 (10)3.1.1塔设备的应用 (10)3.1.2塔设备的选型 (11)3.1.3吊柱 (13)3.2离心泵 (13)3.2.1离心泵的特点 (13)3.2.2离心泵的适用范围 (13)3.2.3离心泵的类型 (14)3.2.4离心泵的特性 (14)3.2.5离心泵的选择步骤 (15)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)摘要此设计围绕着苯甲酸的制作方法展开，其中介绍了甲苯氯化法、格氏试剂法、邻苯二甲酸酐脱羧法、和甲苯氧化法制作苯甲酸。
并在其中包含了各方法的工艺流程论证，物料衡算与能量衡算。
并对甲苯氧化法的过程中涉及到的填料反应塔设备和输送机器泵进行了选型和论证。
关键词：苯甲酸甲苯氧化法工艺流程论证设备选型和论证泵填料塔前言甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。
甲酸的生产方法
二、甲酸的生产方法甲酸生产方法主要有甲酸钠水解法、甲酰胺水解法、轻油液相氧化法,以及甲酸甲酯水解法(甲醇羰基化法)。
1980年以前,世界工业化生产甲酸均用甲酸钠法,该法消耗较高,已逐步被淘汰。
80年代初,美国、德国等公司对甲醇羰基化制甲酸甲酯的工艺进行了深入的研究,成功地开发了甲酸甲酯直接水解制甲酸的生产工艺,研究表明,该工艺是生产甲酸的最佳工艺。
2.1 甲酸主要生产方法2.1.1 甲酸钠水解法甲酸钠水解法的反应式如下:C0 + NaOH →HCOONa2HCOONa + H2SO4→2HCOOH + Na2SO4首先制得含30%的CO发生炉煤气,净化后和25～50%烧碱在160～200℃,1.4～1.8MPa下反应生成甲酸钠。
蒸发分离后,加入硫酸,反应生成甲酸和硫酸钠,再经蒸馏分离,得到纯度大于85%的成品。
该法规模一般在500t/a以下;由于生产成本高,成品质量差,且劳动条件恶劣,污染严重,因此在发达国家均已淘汰。
目前国内绝大多仍采用此方法。
2.1.2 甲酰胺水解法该法首先是CO和甲醇在4.0MPa80℃,以甲醇钠为催化剂反应生成甲酸甲酯。
C0 + CH3OH →HCOOCH3然后,甲酸甲酯与无水的氨在1.3MPa、温度65℃下反应:HCOOCH3 + NH3 →HCONH2 + CH3OH 分馏、精制后得到精制的甲酰胺。
最后由甲酰胺与硫酸发生水解反应:2HCONH2 + Na2SO4 + 2H2O →2HCOOH + (NH4)2SO4再经干燥、冷凝后即得产品,纯度为90～95%。
该法是德国BASF公司的专利,曾为欧洲甲酸生产的主要方法,流程复杂,成本较高,80年代初随着甲酸甲酯水解工艺的开发成功,已渐被淘汰。
2.1.3 轻油液相氧化法该法主要用于生产醋酸,甲酸为副产品,产量约占各种有机酸总产量的15%;此法由英国BP公司开发成功,70年代曾是国外生产甲酸的主要方法;随着美国孟山都公司甲醇低压羰基合成醋酸技术工业化后,该法已被淘汰。
甲酸钠的生产工艺
甲酸钠的生产工艺
一氧化碳合成法
1 、反应原理
制法：一氧化碳和氢氧化钠溶液在160~200℃和2MPa压力下反应生成甲酸钠，然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品甲酸。
2、工艺流程简述
甲酸钠工艺流程说明
本工程使用焦炭为原料，经造气除尘、水洗、脱碳、再除尘等工艺，取得工艺所需的一氧化碳气体，再经加热加压与氢氧化钠反应生成甲酸钠溶液，后经蒸发、分离、干燥生成固体产品甲酸钠。
季戊四醇副产法
反应原理
制法：季戊四醇生产过程中利用氢氧化钠提供碱性反应条件，在反应的后续加入甲酸与氢氧化钠中和过程的同时副产甲酸钠，季戊四醇副产的甲酸钠，颜色为白色或者类白色，含量一般在90%到95%之间，一般使用于污水处理和皮革处理。
相比于合成的甲酸钠，有点在于杂质较少没有腐蚀性。
现在国内产季戊四醇副产的生产商较多，产品供应充足。
新戊二醇副产法
制法
新戊二醇生产中利用液碱产生反应，有甲醛和液碱产生反应
添加催化剂产出新戊二醇及其副产甲酸钠，该甲酸钠含量一般在90%左右颜色为类黑或者棕红，一般用于生产甲酸
三羟甲基丙烷
制法
正丁醛与甲醛水溶液在碱性催化剂作用下发生醇醛缩合反应生成2.2-二羟甲基丁醛，2.2­；-二羟甲基丁醛再与过量的甲醛在强碱条件下发生交叉康尼扎罗反应生成三羟甲基丙烷，甲醛被氧化生成甲酸，甲酸与氢氧化钠中和生成甲酸钠。
甲酸钠法生产草酸的原理
甲酸钠法生产草酸的原理甲酸钠法是一种常用的工业生产草酸的方法。
其原理主要包括以下几个步骤：氧化、还原、加热、结晶和过滤。
首先，在甲酸钠法中，首先需要通过氧化剂将甲酸氧化为二氧化碳和水。
常用的氧化剂有高锰酸钾、过氧化氢等。
反应方程式为：2HCOOH+[O]→2CO2+2H2O这个氧化反应可以在温和的反应条件下进行，从而避免了副反应和能耗的增加。
接下来，在还原反应中，将氧化后的甲酸溶液与一定量的金属碱（如氢氧化钠）反应，得到对应的草酸盐（如草酸钠）。
反应方程式为：2CO2+2OH-→(COONa)2+H2O在这个反应过程中，氧化的甲酸溶液与金属碱反应，生成草酸盐，并同时释放出水分。
而为了保证反应的顺利进行，还需要控制反应的pH值，一般为中性到酸性。
随后，在加热的过程中，将草酸盐溶液加热至一定温度，通常可达到80-90℃。
这样可以使草酸盐分解为对应的草酸和碱金属盐。
反应方程式为：(COONa)2→2COOH+2Na+加热使草酸盐分解为草酸和碱金属盐，而这个过程被称为草酸盐的热解反应。
在此过程中，温度的控制非常重要，过高或过低的温度都会影响产物的质量和产率。
然后，在结晶过程中，通过冷却草酸溶液，使草酸在溶液中结晶出来。
结晶的条件包括温度、浓度和溶液中的杂质物质等。
通过控制这些条件，可以使结晶的草酸纯度较高，并且获得较大的产量。
最后，在过滤的过程中，用过滤纸或过滤器将结晶的草酸分离出来，并将溶解于水中的残渣物（如金属离子）去除。
通过过滤的步骤，可以得到纯净的草酸固体物质。
总之，甲酸钠法生产草酸的原理是通过氧化、还原、加热、结晶和过滤等一系列的化学反应和物理处理步骤实现的。
这些步骤的优化和控制，对于在工业上高效地生产草酸具有重要意义。
甲酸钾生产工艺
甲酸钾生产工艺
甲酸钾（Potassium formate）是一种无机盐，化学式为HCOOK，常用作脱水剂和消防剂。
甲酸钾的生产工艺主要包
括以下几个步骤：
1. 原料准备：甲酸钠（NaHCOO）和氢氧化钾（KOH）是甲
酸钾的主要原料。
按照一定比例将甲酸钠和氢氧化钾称量备用。
2. 反应设备准备：选择适当的反应设备，如反应釜，配备好搅拌装置、加热装置等。
3. 反应过程控制：将甲酸钠和氢氧化钾按照一定比例投入反应釜中，通过搅拌使两者充分混合。
4. 温度控制：将反应釜加热至适当温度，以促进反应的进行。
通常情况下，反应温度在80-100℃之间。
5. 反应时间：根据实验室试验数据确定反应时间，一般2-4小时。
反应过程中需保持搅拌，保证反应充分。
6. 过滤分离：反应结束后，将反应液进行过滤分离，得到甲酸钾的溶液。
7. 结晶：将甲酸钾的溶液经过适当的蒸发浓缩，得到甲酸钾的结晶。
8. 干燥：将甲酸钾的结晶进行干燥，去除其中的水分。
常用的
干燥方法包括自然风干或通过烘箱进行热风干燥。
9. 粉碎：将干燥后的甲酸钾进行粉碎处理，得到细粉末形式的甲酸钾。
10. 包装：将粉碎后的甲酸钾装入适当的包装容器中，常用的包装形式有塑料袋、桶装等。
以上是甲酸钾的生产工艺的主要步骤。
不同厂家可能会有一些细微的差别，但总体上都是按照以上步骤进行的。
在实际生产过程中，还需要注意反应条件的控制、设备的维护等方面的问题，以确保甲酸钾的生产质量。
甲酸钠水解条件及方程式
甲酸钠水解条件及方程式
甲酸钠（也称为甲酸钠）是一种化学物质，化学式为HCOONa。
当甲酸钠溶解在水中时，它会发生水解反应。
水解是指化合物与水
反应形成其他物质的化学过程。
甲酸钠水解的条件是在水中进行。
水解反应的方程式如下所示：HCOONa + H2O → HCOOH + NaOH.
在这个方程式中，甲酸钠（HCOONa）与水（H2O）发生反应，生
成甲酸（HCOOH）和氢氧化钠（NaOH）。
这是一个典型的水解反应，
其中化合物与水分子发生反应，产生新的化合物。
甲酸钠水解的条件是在室温下，只需将甲酸钠溶解于水中即可
发生水解反应。
这个反应是可逆的，也就是说，甲酸和氢氧化钠可
以再次反应生成甲酸钠和水。
这个反应在化工生产和实验室中都有
一定的应用。
总的来说，甲酸钠在水中发生水解反应的条件是室温下，而水
解反应的方程式可以用化学方程式HCOONa + H2O → HCOOH + NaOH 来表示。
希望这个回答能够满足你的需求。
甲酸钠分解温度
甲酸钠分解温度
甲酸钠是一种重要的有机化工原料，具有广泛的工业应用。
在工业生产中，甲酸钠的分解温度是一个重要的参数，直接影响到产品的质量和稳定性。
甲酸钠的分解温度是指在一定的条件下，甲酸钠开始分解产生甲酸和二氧化碳的温度。
在这个温度下，甲酸钠会经历一系列复杂的化学反应，产生甲酸，并释放出二氧化碳。
甲酸钠分解温度的高低主要受以下几个因素的影响：
1.甲酸钠的分子结构：甲酸钠的分子结构中存在一些影响分解温度的因素，比如分子中的基团、化学键的类型和键能等。
这些因素都会对甲酸钠的分解温度产生一定的影响。
2.反应物的浓度：甲酸钠分解反应是一个气态反应，反应物的浓度对反应速率和平衡位置产生影响。
当甲酸钠浓度较高时，反应速率
会加快，平衡位置会向生成甲酸的方向移动，从而降低分解温度。
反之，当甲酸钠浓度较低时，分解温度会较高。
3.反应物的温度：温度对反应速率和平衡位置都有影响，甲酸钠分解反应也不例外。
在高温下，反应速率会加快，平衡位置会向生成甲酸的方向移动，从而降低分解温度。
而在低温下，反应速率会减慢，平衡位置会向生成二氧化碳的方向移动，从而提高分解温度。
4.反应物的催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，从而促进反应速率的提高。
催化剂的种类和用量都会对甲酸钠分解温度的产生产生影响。
总之，甲酸钠的分解温度是一个重要的参数，对产品的质量和稳定性产生直接影响。
在工业生产中，需要根据具体需求和实际情况来控制甲酸钠的分解温度，以获得更好的产品性能。
甲酸-甲酸钠混合液中甲酸、甲酸钠含量检测方法宫斌董宝田庞玉娜冯庆霞张超冯立娟王金荣
甲酸-甲酸钠混合液中甲酸、甲酸钠含量检测方法宫斌董宝田庞玉娜冯庆霞张超冯立娟王金荣发布时间：2021-08-10T07:45:08.722Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：宫斌董宝田庞玉娜冯庆霞张超冯立娟王金荣[导读] 建立甲酸-甲酸钠混合液中甲酸、甲酸钠含量测定的方法。
样品中甲酸含量用酸碱滴定法检测，甲酸钠含量用灼烧-滴定法检测，样品经高温灼烧鲁西化工集团股份有限公司山东聊城 252211摘要：建立甲酸-甲酸钠混合液中甲酸、甲酸钠含量测定的方法。
样品中甲酸含量用酸碱滴定法检测，甲酸钠含量用灼烧-滴定法检测，样品经高温灼烧，甲酸分解为二氧化碳和氢气，甲酸钠完全分解为碳酸钠，通过滴定碳酸钠含量，间接滴定甲酸钠含量。
该方法操作简单，精密度和准确度高，可用于各种配比的甲酸-甲酸钠混合液中甲酸、甲酸钠含量检测。
关键词：灼烧；滴定法；甲酸-甲酸钠混合液Determination of the Content of Formic acid and Sodium formate in Formic acid- Sodium formate miscible liquids Sun Caihong，Gong Bin（Luxi Chemical Industry Group Co. Ltd.，Liaocheng 252211，China）Abstract The method was established for the determination of the content of Formic acid and Sodium formate in Formic acid- Sodium formate miscible liquids. The Content of Formic acid was determined by acid-base titration. The Content of Sodium formate was determined by burning-acid-base titration. The sample was burned at high temperature. Then the Formic acid was changed into Carbon dioxide and Hydrogen，and the Sodium formate was changed into Sodium carbonate. The Content of Sodium formate was indirect determined by titration of . Sodium carbonate. The method is simple with high accuracy and reproducibility. And the method can be used in the determination of the Content of Formic acid and Sodium formate of various ratiometric Formic acid- Sodium formate miscible liquids.青贮饲料有“草罐头”之称1，其制作过程往往需要加入青贮添加剂2。
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课程设计任务书一、设计要求：1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。
（字数不小于8000字）2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。
3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。
二、进度安排：教学内容学时地点备注查资料、说明书提纲、流程论证、工艺第一周设计室流程图设备布置图、说明书整理、答辩。
第二周设计室三、指定参考文献与资料《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）《过程装备成套技术》《化工单元过程及设备课程设计》目录摘要 (3)前言 (4)第1章工艺流程论证 (5)1.1 甲苯氧化法 (5)1.2 甲苯氯化法 (5)1.3 格氏试剂法 (5)1.3.1 制备的基本原理 (5)1.3.2 格氏试剂的化学性质 (7)1.4 工艺流程的选择 (8)第2章物料衡算 (9)2.1 物料的衡算的意义 (9)2.2 甲苯氧化法至苯甲酸的物料衡算 (9)第3章塔设备和泵的选型和论证 (10)3.1塔设备 (10)3.1.1塔设备的应用 (10)3.1.2塔设备的选型 (11)3.1.3吊柱 (13)3.2离心泵 (13)3.2.1离心泵的特点 (13)3.2.2离心泵的适用范围 (13)3.2.3离心泵的类型 (14)3.2.4离心泵的特性 (14)3.2.5离心泵的选择步骤 (15)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)摘要此设计围绕着苯甲酸的制作方法展开，其中介绍了甲苯氯化法、格氏试剂法、邻苯二甲酸酐脱羧法、和甲苯氧化法制作苯甲酸。
并在其中包含了各方法的工艺流程论证，物料衡算与能量衡算。
并对甲苯氧化法的过程中涉及到的填料反应塔设备和输送机器泵进行了选型和论证。
关键词：苯甲酸甲苯氧化法工艺流程论证设备选型和论证泵填料塔前言甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。
甲酸可直接用于织物加工、鞣革、纺织品印染和青饲料的贮存，也可用作金属表面处理剂、橡胶助剂和工业溶剂。
在有机合成中用于合成各种甲酸酯、吖啶类染料和甲酰胺系列医药中间体。
具体分类如下：（1）医药工业：咖啡因、安乃近、氨基比林、氨茶碱、可可碱冰片、维生素B1、甲硝唑、甲苯咪唑。
（2）农药工业：粉锈宁、三唑酮、三环唑、三氨唑、三唑磷、多效唑、烯效唑、杀虫醚、三氯杀螨醇、写嘌呤等。
（3）化学工业：甲酸钙、甲酸钠、甲酸铵、甲酸钾、甲酸乙酯、甲酸钡、二甲基甲酰胺、甲酰胺、橡胶防老剂、季戊四醇、新戊二醇、环氧大豆油、环氧大豆油酸辛酯、特戊酰氯、脱漆剂、酚醛树脂、酸洗钢板等。
（4）皮革工业：皮革的鞣制集、脱灰剂和中和剂。
（5）橡胶工业：天然橡胶凝聚剂。
（6）其它：还可以制造印染煤染剂，纤维和纸张的染色剂、处理剂、增塑剂、食品保鲜和动物饲料添加剂等。
（7）制取CO 。
化学式： HCOOH(浓H2SO4催化)加热=CO+H2O。
我国从1989年开始采用甲酸钠法生产甲酸，截止到2006年3月份统计，共有生产厂家60余家，总装置能力约24万t/a，其中山东肥城阿斯德化工公司（6万t/a）、南京扬巴合资装置（5万t/a）、济南化工厂(2万t/a)和新安江化工厂(1万t/a)采用甲酸甲酯水解工艺，其余皆为甲酸钠法工艺，生产水平较低，物耗能耗较高。
我国历年甲酸的消耗量逐年上升。
目前，国内甲酸的市场消费量约为15万t，其消耗比例为医药50%、化工15%、农药13%、橡胶化学品9%、其他13%。
本设计的内容是在简要介绍甲酸的发展状况及其性质，用途，工艺方法选择的基础上，重点介绍甲苯氧化法氧化法的工艺过程。
设计的主要内容：根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，在此基础上，通过分析研究，选定适宜的流程方案和设备类型，确定原则的工艺流程。
同时，对选定的流程方案和设备类型进行简要论述。
由于设计者的理论知识有限，设计经验的缺乏，在设计的过程中难免会有一些不足和错误之处，敬请各位老师批评指正。
第一章工艺流程论证苯甲酸的性质：苯甲酸为无色、无味片状晶体。
在100摄氏度时迅速升华，它的蒸汽有很强的刺激性，吸入后易引起咳嗽。
微溶于水，易溶于乙醇。
苯甲酸是弱酸，比脂肪酸强。
它们的化学性质相似，都不易被氧化。
制备苯甲酸的方法很多，常见的有甲苯氯化法、格氏试剂法和甲苯氧化法。
现将各个方法依次列出：一.甲苯氧化法甲苯在可溶性钴盐催化剂的作用下空气液相均相氧化法制取苯甲酸。
O2 CH3COOH 空气，140~150℃醋酸钴/醋酸锰或苯环不易被氧化，但苯环上有侧链后侧链就容易氧化。
一般情况下往往用甲苯和高锰酸钾反应制备苯甲酸。
由于在酸性条件下反应过分剧烈，因而本实验在水溶液中进行，然后再酸化。
二.甲苯氯化法工业上制取苯甲酸常采用甲苯氯化后水解法CH3COOHCCl3Cl2，光100~150℃H2O，ZnCl2100~150℃三.格氏试剂法格氏试剂的介绍1.制备的基本原理格氏试剂由有机卤化物(如卤代烷、卤代芳烃等)和金属镁在醚类如乙醚或四氢呋喃中作用而成。
RX+Mg→RMg)而格氏试剂在反应液中不只是以RMgX的形式单独存在，而是R2Mg，MgX，(RMgx)n等多种物质的混合物各物质在溶液中存在动态平衡。
2RMg→R2Mg+Mgx2在制备结束之后不需将溶剂除去便可直接进行下步的反应，因此也有文献将有机卤化物与金属镁在醚中反应所形成的浑浊液体称为格氏试剂。
通常情况下，大部分的格氏试剂在溶剂中以四面体的形式存在(图1A)，如果配位体结构适合也可以形成三角双锥分子结构(图1B)。
实际上，作为溶剂的乙醚、四氢呋喃等也参与反应，在中性溶剂中如苯、轻汽油中格氏试剂往往不能成功反应。
以乙醚为例，格氏试剂在溶剂中的具体反应过程如图2。
对于卤代烷，由于其活性较卤代芳烃强，且乙醚的后处理较方便，价格低廉，通常采用乙醚作为其反应溶剂而对于活性较弱的卤代芳烃，在乙醚沸点的时候一般还未能引发，则需采用沸点较高的醚四氢呋喃，由于THF为环状醚，其中的氧更为外露，因而更易于与Mg结合，同时增强了镁的亲电性，使其能够与卤代芳烃反应。
注意事项在格氏试剂制备的过程中，无水是最重要的反应条件，否则会使生成的格氏试剂水解而失活。
RMgx+HOH RH+Mg(0H)x其次镁的使用也要注意。
一般采用纯Mg以减少副反应的发生，纯度低的Mg会降低格氏试剂的产率，有时甚至会引起Wurtz反应：2R—X+Mg—>R—R+MgX2-长期放置的镁条要先用稀盐酸除去表面的氧化膜，然后依次用乙醇与乙醚洗涤后干燥。
此外，条件允许的话也常采用氮气作为保护剂，避免格氏试剂与氧气反应。
2.格氏试剂的化学性质与活泼氢的反应格氏试剂能和具有活泼氢的化合物如水、醇、酚、羧酸、氨(胺)、端基炔等化合物反应生成烷烃。
与卤化物的反应运用此反应制备化合物时，需要注意R 基通常为活泼的烯丙基类卤化物，对于活性低的卤化物产率不高；R 基中如有其他活性基团如羰基、羟基等需要先保护。
此反应也适用于高支链烃如新戊烷、新己烷、六甲基乙烷的合成，此时将制备格氏试剂的乙醚改为庚烷会提高偶联产率。
反应的活性与卤素有关，一般氟化物不易反应。
与金属卤化物的反应此类反应可归属到有机金属化合物反应中的金属有机化合物与金属卤素化合物之间的交换反应类型。
R —M+M’X R—M’+MX当其他的金属的还原电位比镁低时，便可以发生此类反应。
与多卤甲烷偶联有机镁化合物与四卤化碳发生偶联反应，生成双键位于中心的，具有奇数碳原子的烯烃，以二氟二溴甲烷或三氟溴甲烷的应用最为普遍。
3RCH2MgX+CX4—RCH=CHCH2R将格利雅试剂倒在干冰（即固体CO2，干冰不仅是反应试剂而且是冷却剂）上，或将CO2在低温下通入格利雅试剂的干醚溶液中，待CO2不再被吸收后，把所得的混合物水解，便得到羧酸。
RMgX CO 2R C OMgX OR C OH O+干醚低温H 2O CH 3CH 2CHCH 3MgXCO 2CH 3CH 2CHCH 3CO 2MgX CH 3CH 2CHCH 3COOH H 2O+干醚低温H +MgXCOOMgXCOOH干冰干醚H 2O四.工艺流程的选择本次设计苯甲酸选择的工艺为甲苯氧化法，甲苯在氧气和有氧化物的情况下均可以得到苯甲酸且具有氧化性的物质得到很方面可靠，而格氏试剂法中在得到格氏试剂的流程中比较麻烦，在工艺流程方面较其他两种方法简单可靠。
在实际运用中，工业上通常选用甲苯氧化法，具有很好的基础性和实践性，设备选型和维护方便便与操作。
所以在苯甲酸的制作上选用甲苯氧化法。
工艺流程示意图：甲苯从塔底部进入装有催化剂（醋酸钴）的液相反应塔被空气氧化，反应热通过循环底反应液的方式除去。
反应保持140～155摄氏度和6～8大气压，反应流出液中苯甲酸含量在35%左右。
反应液进入常压塔，从塔顶分出比苯甲酸轻的组分和甲苯，经洗涤器（两个）洗涤并冷却回收其中未反应的甲苯循环使用。
尾气再经过吸附器处理后排空。
常压塔塔底流出物送入水蒸汽汽提塔，除去未反应苯甲酸循环使用。
塔底得到粗苯甲酸。
第二章 物料衡算一、物料衡算的意义在化工过程中，物料平衡是指“进入一个装置（设备）的全部物料重量必定等于离开这个装置（设备）的全部物料重量，再加上损失掉的与累积起来的物料重量”。
如果把损失的物料量并到出料当中去，则可得到如下关系式： ∑F =∑D + W （1）式中F 为进料量，D 为出料量与损耗量，W 为累积量。
对于稳态连续过程，进料量总和等于出料量总+析和定量计算，以确定它们的数量、组成和相互的比例关系，并且确定它们在物理变化或化学变化过程中相互转移或转化的定量关系。
物料衡算在生产和设计中都得到广泛应用。
在生产中针对已有的化工装置，对一个车间、一个工段、一个或几个设备，利用实测得来的数据算出另外一些不能直接测定的物料量。
由此可对它们的生产状况进行分析，确定生产能力，衡量操作水平，寻找薄弱环节，挖掘生产潜力，为改进生产提供途径。
此外，通过物料衡算、可以算出原料消耗定额，并在此基础上做出能量平衡，算出动力消耗和消耗定额，，算出生产过程所需热量（或冷量）是多少，同时为设备选型、决定尺寸大小以及套数、台数（或台时）应是多少提供依据。
综上所述，物料衡算是紧密配合工艺流程设计而进行的，因此不论是对生产改进或对设计工作都有很大作用。
二、甲苯氧化法至苯甲酸的物料衡算1) 每小时生产能力计算：根据设计任务，苯甲酸的年生产能力为10000t/a ，全年365天，除去大修理、中修理等共37天，则年工作日为： （365-37）d/a=328d/a每昼夜生产能力为：a d X /45732328100010000=（100%的苯甲酸） 以此作为物料衡算的基准2）进行甲苯和氧气的氧化反应的物料衡算： C 6H 5CH 3 + 3/2O 2 C 6H 5COOH + H 2O 92kg/mol 48kg/mol 122kg/mol 18kg/mol x y 1906kg/h z190612292=x x=1406kg/h190612248=y y=750kg/h190612248=y z=281kg/h其中O 2占空气含量的20%，所以所需的空气量为：750X5=3750kg/h 设定本次反应的转化率为：35%C 6H 5COOH 生成量：1406×0.35×122/92=653kg/h C 6H 5CH 3 剩余量：1406×0.65=914kg/h 空气 剩余量：3750×0.65=2438kg/h 反应生成的水量：z=18×653/122=96kg/h 物料衡算列表：输入输出序号 物料名称 质量（kg/h)序号 物料名称 质量（kg/h)1 甲苯 491 1 苯甲酸 6552 氧气 262 2 水 983 合计7533合计753第三章塔设备和泵的选型和论证（一）塔设备一、塔设备的应用化工、炼油、石油化工、医药、食品及环境保护等工业部门。