中衡牛磺酸加成反应器的【设计明细】

硫黄制酸装置设计及运行总结硫黄制酸装置设计及运行总结一、引言硫黄制酸是一种常用的化学工艺，该工艺通过硫黄氧化反应制备硫酸，被广泛应用于冶金、化肥、制药等领域。

本文将针对硫黄制酸装置的设计及运行进行总结，以帮助更好地提高生产效率和质量。

二、装置设计（一）工艺流程硫黄制酸工艺的主要步骤包括硫磺燃烧、气体净化、气体转化、吸收和结晶等。

在硫磺燃烧过程中，硫黄与空气中的氧气反应生成二氧化硫，再经过催化剂的作用转化为三氧化硫。

接着，将三氧化硫与水反应生成硫酸氢氧。

（二）装置结构硫黄制酸装置的主要组成部分包括燃烧炉、气体净化器、转化器、吸收器和结晶器等。

其中，燃烧炉用于燃烧硫黄并产生三氧化硫的初步反应；气体净化器用于去除气体中的杂质，如尘埃和苯酚；转化器则负责将二氧化硫转化为三氧化硫；吸收器用于将三氧化硫与水反应生成硫酸氢氧；结晶器则用于对硫酸氢氧进行结晶。

（三）关键设备选择在硫黄制酸装置的设计中，需要考虑到关键设备的选择。

例如，燃烧炉的选择应注重燃烧效率和燃烧稳定性；催化剂的选择应考虑到反应速率和催化剂的寿命；而吸收器的设计则需要保证反应充分和传质快速。

三、装置运行（一）操作控制在硫黄制酸装置的运行中，需要严格控制各个装置的操作。

例如，燃烧炉的操作要确保燃烧温度和燃料与氧气的比例适当；转化器的操作要确保催化剂的活性和反应速率；吸收器的操作要保持适当的酸浓度和温度等。

（二）安全措施硫黄制酸装置的运行过程中，需要注意安全措施的防护。

例如，要保证燃烧炉的安全运行，包括防止硫黄泄漏和防止燃烧过程中的爆炸；同时，还要对装置进行定期的维护和检修，及时发现并处理潜在的安全隐患。

四、总结硫黄制酸装置的设计及运行对于提高硫酸的生产效率和质量至关重要。

在装置设计方面，应根据工艺流程，合理选择设备和关键设备，并严格控制操作和安全措施。

通过科学的运行管理，可以提高硫酸的生产能力，降低生产成本，实现装置的高效运行。

当然，在实际操作中还需要根据具体的装置情况进行细化的设计和操作，以充分发挥硫黄制酸工艺的效益。

20000t/a牛磺酸项目的工艺设计摘要：牛磺酸是名贵中药“牛黄”的重要成分之一，具有广泛的医疗和营养保健作用。

该产品需求量很大。

本设计通过延续国内大多牛磺酸生产厂家的合成路线即用乙醇胺和浓硫酸为酯化原料合成2-氨乙基硫酸酯（AES），用AES和亚硫酸钠经磺化得牛磺酸溶液的工艺路线。

乙醇胺酯化法合成牛磺酸具有原料易得、成本低、合成工艺简单、设备投资少等特点。

然而该法在工业化生产中依然存在许多问题，如反应时间过长，产物难以分离等。

本设计分别对牛磺酸合成过程中的酯化、磺化反应以及产物分离技术进行了研究，且对酯化反应和产物分离过程的工艺条件进行了优化。

在对牛磺酸溶液的处理中，将电渗析技术引用到了除盐纯化牛磺酸过程。

关键词：酯化; 磺化; 产物分离; 电渗析; 反应釜Process Design 20000 t/a Taurine ProjectAbstract: Taurine is one of the vital components of bezoar which is a Chinese traditional medicine that is good for medical treatment and health care .There is a great for it.The domestic preparation method for taurine of 2-amino-ethyl sulfuric ester (AES), following sulfonation with Na2SO3to get the taurine liquid.Synthesis technics of Taurine from ethanolamine has been considered to be an important process for further use of the technology because of low the characteristics of raw materials to be widely and low costs as well as simple technology.Unfortunately, there still some challenges to overcome the problems of which reaction time is too long and the yield of separated products is lower. To solve these problems, esterification reaction, sulphonating reaction and separating process were studied respectively in this paper.As a result ，the conditions of esterification reaction and separation process were optimized.And introduces electrodialysis technique into the desalting purifying of taurine.Key words: esterification; sulphonating; separated products ; electrodialysis technique; reactor目录第一章文献综述 (5)1.1 牛磺酸简介 (5)1.1.1 牛磺酸的物理性质 (5)1.1.2 牛磺酸的化学性质 (5)1.1.3 牛磺酸的应用 (5)1.2 牛磺酸的生产 (6)1.3 牛磺酸的制备 (7)1.3.1 概述 (7)1.3.2 生产方法 (7)1.4 动力学方程 (11)1.5 工艺条件的选择 (13)1.5.1 反应条件的控制 (13)1.5.2 分离条件的选择 (14)1.6 工艺流程及反应器 (18)第二章牛磺酸生产工艺计算 (21)2.1 乙醇胺酯化法合成牛磺酸的简述 (21)2.2 反应原料浓度计算 (22)2.3 设计要求 (23)2.4 反应器的物料计算 (23)2.5 热量衡算 (26)2.5.1 热量衡算基础 (26)2.5.2 酯化反应热量衡算 (27)2.5.3 磺化反应热量衡算 (28)2.6 酯化体积计算 (29)第三章反应器的设计 (30)3.1 反应釜釜体的设计 (30)3.1.1 设备选型 (30)3.1.3 釜体DN、PN的确定 (30)3.1.4 釜体筒体壁厚的设计 (31)3.1.5 釜体封头的设计 (32)3.2 反应釜夹套的设计 (35)3.2.1 夹套的DN 、PN的确定 (35)3.2.2 夹套筒体的设计 (35)3.2.3 夹套封头的设计 (36)3.2.4 传热面积的校核 (36)3.3 反应釜釜体及夹套的压力试验 (36)3.3.1 釜体的水压试验 (36)3.3.2 夹套的液压试验 (38)3.4 反应釜附件的选型及尺寸设计 (39)3.4.1 釜体法兰联接结构的设计 (39)3.4.2 工艺接管的设计 (41)3.4.3 垫片尺寸及材质 (42)3.4.4 固体物料进口的设计 (43)3.4.5 视镜的设计 (44)3.4.6 支座的选型 (45)3.5 搅拌装置的选型与尺寸设计 (46)3.5.1 搅拌轴直径的初步计算 (46)3.5.2 搅拌轴临界转速校核计算 (46)3.5.3 联轴器的型式及尺寸的设计 (46)3.5.4 搅拌桨尺寸的设计 (47)3.5.5 搅拌轴的结构及尺寸的设计 (48)3.6 焊缝结构的设计 (50)3.6.1 釜体上主要焊缝结构的设计 (50)3.6.2 夹套上的焊缝结构的设计 (51)3.7 反应釜的装备图及部件图 (52)3.7.1 反应釜的装配图 (52)3.7.2 搅拌轴的部件图 (52)第四章本工艺中“三废”的处理 (54)4.1 废水的处理 (54)4.1.1 简介 (54)4.1.3 本工艺中的废水处理 (54)4.2 废气废渣的处理 (55)4.2.1 简介 (55)4.2.2 本工艺中的废气废渣处理 (55)第五章设计总结 (56)5.1 本次设计总结 (56)5.2 数据汇总 (56)参考文献 (58)致谢 (59)第一章文献综述1.1 牛磺酸简介1.1.1 牛磺酸的物理性质牛磺酸，无固定熔点，在300℃开始分解。

牛磺酸的制备及提纯
牛磺酸简称TBA，它也被称为2-酞二酸的简写。

它是一种多元酸，可以用于多种医学、农业和工业应用。

牛磺酸具有抗菌、抗真菌和抗细菌性，可用于消毒和灭菌。

此外，牛磺酸还可用于制备防腐剂、营养促进剂以及畜牧、林业、农业等行业的农药和农膜。

牛磺酸的制备一般采用反应法，即将己烷和硫酸经过加热和收集，而得到牛磺酸。

该反应以叔达烷硫酸或杂辛烷/硫酸为原料，利用熔解-滴定法和乙酸去离子反应在加热的溶液中，将叔丁烯硫酸和杂辛烷/硫酸分别转化为牛磺酸。

如果以叔达烷硫酸为原料，可以使用柠檬酸或乙酸进行结晶，以脱除水分及提纯牛磺酸。

而如果采用杂辛烷/硫酸为原料，则可采用萃取和结晶的方法，以提纯牛磺酸。

牛磺酸的萃取分离可以通过各种形式的萃取方法，如水萃取，乙醇萃取，乙酸萃取等，来实现。

它们的原理均是以牛磺酸的凝胶交联作为萃取的催化剂，通过水萃取、乙醇萃取或乙酸萃取等方法，将牛磺酸从溶液中分离出来，然后将其精炼到纯度较高的牛磺酸。

牛磺酸的结晶也是一种常用的牛磺酸提纯方法，可以使用盐酸、硝酸、氯化钠等溶剂，将牛磺酸从溶液中晶出，然后再进行结晶水洗，最终晶出纯度较高的牛磺酸。

另外，经过催化反应，也可以将牛磺酸转化为磺酸钠、磺酸铵和硫酸盐，这些化合物可用于许多应用，如用于农药和漂白剂的抑菌、消毒和防霉剂的制作。

总之，牛磺酸具有广泛的应用，可用于消毒、灭菌、防腐剂和农药制造等多个工业领域。

制备牛磺酸的方法有反应法、萃取法和结晶法等，而牛磺酸的纯度可以通过上述方法进行提纯，可以保证牛磺酸在各种应用中的质量。

制药工程专业课程设计任务书专业_###_ 班级____2_______ 姓名__### _ ___设计题目：年产200吨原料药牛磺酸的合成工段的车间工艺设计设计时间：2015.10.8---2014.11.13。

设计内容和要求：1、确定工艺流程及净化区域划分；2、详细叙述制备工艺及设备的工作原理、结构组成及关于此工艺及设备的国内外的现状、研究前沿。

3、物料衡算、热量衡算、设备选型及设计（按间歇操作考虑，每年开工300天）；4、按规范要求设计车间工艺平面图；5、画出带控制点、辅助管线的物料工艺流程图；6、反应器的安装图（平、立、剖面图1：50）7、编写设计说明书。

设计成果：1、设计说明书一份，包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、热量衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求。

2、工艺平面布置图一套（1：100）；3、带控制点及辅助管线的物料工艺流程图（1：100）；4、反应器的安装图（平、立、剖面图1：50）。

目录1 设计依据及设计基础 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 生产能力 (1)1.3 产品规格 (1)1.4 原辅材料技术规格 (2)2 工艺说明 (3)2.1 工艺概述 (3)2.1.1 氯化法 (3)2.1.2 乙撑亚胺法 (4)2.1.3 酯化法 (4)2.1.4 工艺设备及生产现状 (5)2.2 工艺流程说明 (6)2.2.1 牛磺酸生产方法 (6)2.2.2 工艺流程叙述 (8)3 物料衡算 (9)3.1 概述 (9)3.2 衡算过程 (9)3.2.1 确定每批产量 (9)3.2.2每批主要原料投料量计算 (9)3.2.2化学反应过程衡算 (10)3.3 物料流程框图 (13)4 能量衡算 (16)4.1 概述 (16)4.2 能量衡算依据 (16)4.2.1设备的热量平衡方程式 (16)4.2.2 热量衡算基础数据计算与查取 (18)4.3 热量衡算过程 (19)4.4 热量衡算结果 (22)5 设备选型 (22)5.1 设备选型的依据 (22)5.1.1 设备选型的原则 (22)5.1.2 设备材料选择依据 (23)5.1.3 主要设备选型[9] (23)5.2 设备选型计算过程 (24)5.2.1 反应釜选型计算 (24)5.2.2 储罐设备选型计算 (26)5.2.3 过滤器选型计算 (27)5.2.4 干燥器选型计算 (27)5.2.5 冷凝器选型计算 (27)5.3 主要设备一览表 (28)6 车间布置 (29)6.1 概述 (29)6.2 布置依据 (29)6.3 布置原则 (29)6.4 车间布置说明 (30)6.5 车间工艺平面布置图 (31)7 节能与环保 (32)7.1回收利用 (32)7.2 环保与安全 (33)7.2.1危险性概述 (33)7.2.2急救措施及泄露应急处理 (34)7.2.3安全防护 (34)参考文献 (35)附录 (35)1 设计依据及设计基础1.1 设计依据本设计的题目为“年产200吨原料药牛磺酸的合成工段的车间设计”，设计依据为制药工程专业课程设计任务书和相关规范及标准：《药品生产质量管理规范（2010 年修订）》《医药工业洁净厂房设计规范》《2010GMP 实施指南-原料药》《2010GMP 实施指南-厂房、设施和设备》《中华人民共和国药典（二部）》《生产过程安全卫生要求总则（GB/T 12801-2008）》《工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）》1.2 生产能力本车间为生产原料药牛磺酸的合成工段，其年产量为200t/a，含量为99%以上。

一、实验目的1. 学习牛磺酸的提取方法。

2. 掌握牛磺酸含量的测定方法。

3. 了解牛磺酸在生物体中的作用及其应用。

二、实验原理牛磺酸是一种含硫氨基酸，广泛存在于动物肝脏、肾脏、心脏等器官中。

牛磺酸具有多种生物学功能，如抗氧化、抗炎、抗疲劳等。

本实验采用溶剂萃取法提取牛磺酸，并采用高效液相色谱法测定其含量。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 牛磺酸标准品- 纯净水- 甲醇- 乙腈- 氨水- 醋酸- 醋酸铵- 水浴锅- 旋转蒸发仪- 高效液相色谱仪- 超声波清洗器2. 实验仪器：- 电子天平- 旋涡混合器- 容量瓶- 吸管- 移液管- 滤纸- 离心机四、实验步骤1. 标准溶液的配制（1）准确称取牛磺酸标准品10.0mg，置于100mL容量瓶中。

（2）加入少量纯净水溶解，定容至刻度，配制成100mg/mL的牛磺酸标准储备液。

（3）取5.0mL标准储备液，置于50mL容量瓶中，加入纯净水定容至刻度，配制成10mg/mL的牛磺酸标准溶液。

2. 样品溶液的制备（1）称取适量牛磺酸样品，置于50mL离心管中。

（2）加入10mL甲醇，超声处理30分钟。

（3）以4,000r/min离心10分钟，取上清液。

（4）将上清液转移至50mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度。

3. 牛磺酸含量的测定（1）高效液相色谱仪调试：设置流动相为乙腈-氨水-醋酸溶液（体积比80:19:1），流速为1.0mL/min，检测波长为205nm。

（2）将标准溶液和样品溶液分别进样，记录峰面积。

（3）以标准溶液的峰面积对浓度进行线性回归，得到线性方程。

（4）根据样品溶液的峰面积，利用线性方程计算牛磺酸含量。

五、实验结果与分析1. 牛磺酸标准曲线的绘制以牛磺酸标准溶液的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

结果表明，牛磺酸浓度在0.05～1.0mg/mL范围内线性关系良好。

2. 牛磺酸含量的测定对样品溶液进行高效液相色谱分析，根据标准曲线计算牛磺酸含量。

专利名称：一种牛磺酸的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：郭斌,钟子太,桂振友,孔令晓,陈来中,蔺海政,张静,张永振,黎源
申请号：CN201811502738.2
申请日：20181210
公开号：CN109608365A
公开日：
20190412
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种牛磺酸的制备方法。

该方法包括以下步骤：(1)乙烯与SO加成反应，得到1,1‑二氧化环硫乙烷；(2)1,1‑二氧化环硫乙烷、氨和水进行氨解反应，得到牛磺酸。

所用原料乙烯、SO、氨均为较为廉价易得原料，所用乙烯也并无环氧乙烷的安全隐患。

此外，本发明提供的牛磺酸合成方法还具有工艺绿色环保、操作方便、成本低廉、收率较高、易工业化生产等优点。

申请人：万华化学集团股份有限公司,万华化学(宁波)有限公司
地址：264006 山东省烟台市经济技术开发区天山路17号
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

专利名称：一种配酸反应装置专利类型：实用新型专利
发明人：邹延程
申请号：CN202021608260.4申请日：20200805
公开号：CN213102034U
公开日：
20210504
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种配酸反应装置，包括支架、定量结构、固定架和滴漏结构，所述支架的顶侧安装有定量结构，所述支架的顶部焊装有固定架，所述固定架的顶侧安装有滴漏结构，所述受压气囊的顶侧粘贴有托盘，所述托盘的底部两侧分别竖直焊装有限位柱，所述限位柱的底端分别穿设在支架的横板内部，通过设置定量结构，改变标量螺杆底部的电极的位置，通过刻度线，确定需要配酸的量，在添加配料过程中，将受压气囊内的气体排送到膨胀气囊内，这时膨胀气囊加压膨胀，实现活动板顶侧的电极上升，在上升时，当两电极接触后，指示灯闪亮，停止添料，完成配酸作业，能够准确的、定量的实现混料作业，减少称量过程，提高配酸的效率。

申请人：云浮市未来环保科技有限公司
地址：527199 广东省云浮市郁南县大湾镇工业园A13-1地块四
国籍：CN
代理机构：北京化育知识产权代理有限公司
代理人：尹均利
更多信息请下载全文后查看。

牛磺酸的制备，乙醇胺法概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将详细介绍牛磺酸的制备方法之一——乙醇胺法。

乙醇胺法是通过使用乙醇胺催化剂来合成牛磺酸的一种常用方法。

牛磺酸作为一种重要的有机化合物，具有丰富的生物学活性和广泛的应用前景。

因此，研究和发展高效可行的制备方法对于满足不同领域对牛磺酸需求的增长非常重要。

1.2 文章结构本文将按以下结构逐步介绍牛磺酸乙醇胺法的制备过程和相关内容：- 第2部分：牛磺酸的制备，包括乙醇胺法概述、制备原理以及反应条件和步骤等方面；- 第3部分：实验方法，包括材料准备、实验步骤以及反应过程控制和优化等方面；- 第4部分：结果与讨论，包括实验结果展示、数据分析与解释以及影响因素讨论等方面；- 第5部分：结论与展望，总结主要结论、提出不足之处及改进方向以及展望未来研究方向和意义。

1.3 目的本文的主要目的是介绍牛磺酸乙醇胺法的制备过程，并探讨实验中的关键因素和优化方法。

通过深入了解乙醇胺法对牛磺酸合成的影响，希望能够为相关领域的研究人员提供参考和借鉴，推动牛磺酸制备技术的发展。

同时，也将在结论部分总结本文所得到的主要结果，并对未来研究方向进行展望，以期进一步推进牛磺酸相关领域的研究和应用。

2. 牛磺酸的制备:2.1 乙醇胺法概述:乙醇胺法是一种常用于合成牛磺酸的方法。

它是通过在反应中使用乙醇胺作为原料，并经过一系列步骤进行化学反应，最终得到牛磺酸。

2.2 制备原理:乙醇胺法的制备原理基于乙醇胺和硝基苯硫脲之间的反应。

当将硝基苯硫脲与乙醇胺混合并在适当的条件下加热时，它们会发生SNAr（亲核芳香取代）反应，生成牛磺酸。

2.3 反应条件和步骤:在进行乙醇胺法制备牛磺酸时，需要控制以下条件和步骤：1) 材料准备：准备所需的化学试剂包括硝基苯硫脲和乙醇胺。

除此之外，还需要适当选择溶剂、催化剂以及其他辅助试剂。

2) 反应体系组装：将硝基苯硫脲和适量的乙醇胺溶解于溶剂中，并加入适量的催化剂和辅助试剂。

牛磺酸牛磺酸钠反离子合成方法
牛磺酸牛磺酸钠反离子合成方法是一种利用牛磺酸和牛磺酸钠作为主要原料，通过反离子化合物进行合成的方法。

该方法主要包括以下步骤:
1. 预处理牛磺酸：将牛磺酸倒入容器中，加入适量的水，用搅拌器搅拌，使其充分溶解。

然后，加入适量的反离子化合物，搅拌均匀，备用。

2. 制备牛磺酸钠：将牛磺酸溶液倒入反应釜中，加入适量的水，用搅拌器搅拌，使其充分溶解。

然后，加入适量的反离子化合物，搅拌均匀，制备成牛磺酸钠溶液。

3. 合成牛磺酸牛磺酸钠：将制备好的牛磺酸钠溶液倒入反应釜中，加入适量的溶剂，用搅拌器搅拌，使其充分溶解。

接着，加入一定量的催化剂，搅拌均匀，备用。

4. 反应：将反应釜中的混合物加热至反应开始，然后缓慢升温，直到反应结束。

反应过程中，应控制好温度和压力，以避免反应过度或反应不当。

5. 分离和纯化：反应结束后，将混合物进行分离和纯化，以获得所需的牛磺酸牛磺酸钠产品。

分离和纯化的方法可以包括离心、过滤、蒸馏等。

反离子合成方法具有制备简单、反应效率高、产率高等优点，是一种较为理想的牛磺酸牛磺酸钠合成方法。

不过，在实际应用中，应根据实际情况选择合适的合成方法和原料，并进行适当的优化和改进。

250Kt/a硫磺制酸装置工艺设计设计者：xxx学号：xxx班级：xxxx指导老师：xxx2009年5月16日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：250KT/a 硫磺制酸装置工艺设计函授站： xxxxxx 专业：化学工程与工艺班级：xxxxxx 学生姓名：xxxxx指导教师（含职称）xxxx1．设计（论文）的主要任务及目标设计的主要任务：根据毕业设计课题要求，结合设计条件，主要完成250KT/a硫磺制酸装置设计说明书、气体流量及组成计算、液体流量及组成计算、气体热量计算、循环酸温计算、主要设备尺寸核算、主要管道尺寸核算。

设计目标：采用先进成熟的工艺设备，节能措施和环保措施，达到高效、节能、环保的要求，取得好的经济效益。

2．设计（论文）的基本要求和内容硫磺制酸装置的物料衡算和热量衡算，及主要设备的尺寸计算、定型型号的选择，原辅材料的消耗计算，和带工艺控制点的工艺流程图和设备装备图的绘制，设计说明书的编制。

3．主要参考文献（1）南京化学工业（集团）公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之工艺计算篇》；（2）南京化学工业（集团）公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之物化数据篇》；（3）南化公司设计院一室供稿、南化公司研究院《硫酸工业》编辑部编印的《接触法硫酸工艺设计常用参考资料选编之试用稿第三分册》；（4）汤桂华主编，《化肥工学丛书、硫酸》，化学工业出版社出版发行。

4．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1 设计安排查询资料和参观考察2009年1-2月份2 设计实施阶段2009年3月1日-25日3 设计中期检查209年3月28日4 设计完善阶段2009年4月1日-5月15日5 设计毕业答辩2009年5月16日设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的设计是本人独立完成，设计中有关资料和数据是实事求是的。

尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本设计不包含其他人已经发表或撰写的成果。