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化工与材料工程学院毕业设计任务书（工艺设计类）学院专业班（学号）同学：现给你下达毕业设计任务如下，要求你在预定时间内，完成此项任务。
一、设计题目：年产###万吨甲醛的生产工艺设计二、设计主要内容：1.装置的物料衡算；2.装置的热量衡算；3.装置典型设备的工艺计算以及选型；4.管道及仪表流程图(PID图)（1张）；5.设备布置图（1张）；6.成本核算及初步技术经济评价；7.设计说明书。
三、产品主要规格与参数尾气组成四、原材料及辅助材料主要规格备注中应注明运入装置方式（桶式、槽车、管道进入）五、生产条件（包括年操作日、生产方式及其它限制性条件）1、连续生产，四个班组三班倒；2、年操作日为300日，7200 h；六、基础条件1.建设地点（地址与其它限制性要求）：建设地点自定。
七、设计中主要参考资料（包括参考书、资料、规范、标准等）1.中国石化集团上海工程有限公司编. 化工工艺设计手册（上、下册）（第三版）. 化学工业出版社，2003.2.时钧，汪家鼎，余国琮，陈敏恒编. 化学工程手册（第二版）. 化学工业出版社，1996.3.马沛生编著. 石油化工基础数据手册（第一版）. 化学工业出版社，1993.4.黄路，王保国编. 化工设计（第一版）. 化学工业出版社，2001.5.贺匡国主编. 化工容器及设备简明设计手册（第二版）. 化学工业出版社，2002.6.化工部化工工艺配管设计技术中心站.化工工艺设计施工图内容和深度统一规定（HG 20519-2009）. 化工部工程建设标准编辑中心，2010.7.陈志平等编，搅拌与混合设备设计选用手册.化学工业出版社，2004.九、本设计必须完成的任务：1.调查研究、查阅文献和搜集资料；2.阅读和翻译与课题内容有关的外文资料（外文翻译不能少于0.5万汉字）；3.撰写文献综述，确定实施方案和分析检测方法；4.工艺流程说明及论述；5.工艺计算；6.安全和环保、经济及社会效益说明；7.撰写毕业设计说明书；8.绘制图纸（执行HG 20519-2009标准）。
中国矿业大学银川学院本科毕业设计（2015 届）题目年产2.5万吨甲醛生产工艺设计系别化学工程系专业煤化工年级 11级2班学生姓名魏杰指导教师张霞年月日本设计为年产2.5万吨37%甲醛水溶液的生产工艺设计，本设计采用银催化法工艺，根据设计要求对工艺流程进行了选择与论证，对整个装置进行了物料与能量的衡算，对主要设备和管道进行了设计及选型，同时对本装置安全生产与“三废”治理作了相关讨论。
关键词: 甲醛: 甲醇: 氧化: 工艺: 电解银:甲醛是重要的有机化工基础原料，是甲醇最重要的衍生物产品之一，甲醛的用途十分广泛，主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等，也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。
目前甲酴的生产均采用甲醇为原料，银催化剂，经空气氧化得到，其浓度为37%左右，其余为水，含甲醛40%、甲醛80%的水溶液叫做福尔马林，是常用的杀菌剂和防腐剂。
甲醛是脂肪族中的最简单的醛，化学性质十分活泼。
甲醛最早由俄国化学家A.M.Butlerov于1895年通过亚甲基二乙酯水解制得。
1868年，A.M.Hoffmann使用铂催化剂，用空气氧化甲醇合成了甲醛，并且确定了它的化学特性。
1886年Loews使用铜催化剂和1910年Blank使用银催化剂使甲醛实现了工业化生产。
1910年，由于酚醛树脂的开发成功，使甲醛工业得到了迅猛的发展。
随着甲醛工业生产的不断扩大和甲醛产品的深入研究，其生产工艺的日渐完善，对甲醛生产设备的要求也在不断提高。
工业甲醛生产典型的有机合成工艺，在我国已有近五十年的历史。
我国的甲醛生产技术无论在装置技术、催化剂的改进、还是余热利用方面都已有了长足的进步，其主要技术经济指标已过到国际上同类生产工艺先进水平。
从我国甲醛的生产现状看，结合毕业实习的相关内容，此设计采用的是银催化剂氧化生产甲醛的生产工艺流程。
在整个设计过程中，按照设计任务书的要求，对年产2.5万吨甲醛装置进行了完整的物料衡算与热量衡算，对工艺过程中的主要设备进行了较为详细的工艺计算。
目录摘要 (1)1. 概述 (3)1.1 甲醛的物化性质 (3)1.1.1 甲醛的物理性质 (3)1.1.2 甲醛的化学性质 (3)1.2 甲醛的用途 (4)1.3 甲醛工业的发展及需求状况 (4)1.4 甲醛的生产方法 (5)1.4.1 尾气循环法 (5)1.4.2 传统银法 (6)1.4.3 甲缩醛氧化法 (6)1.4.4 其他方法 (6)1.5 工艺流程简述 (6)2. 甲醇混合气过热器的选择 (6)2.1 过热器在工业中的应用 (7)2.2 过热器的种类 (7)3.过热器方案的确定 (9)4.原料、辅助原料 (10)5. 过热器的基本计算 (10)5.1定性温度及物体性质参数 (10)5.2 计算热流体的用量 (11)5.2.1 冷流体需要吸收的热量 (11)5.2.2 热流体的用量 (12)5.3 计算平均传热温差 (12)5.4估算传热面积 (13)5.5 过热器的选择及其工艺结构尺寸 (13)5.5.1选择过热器的类型规格 (13)5.5.2其他附件 (13)5.6 核算压强降 (14)5.6.1管程压强降 (14)5.6.2 壳程压强降 (15)5.7 核算总传热系数 (16)α (16)5.7.1.管程对流传热系数iα (16)5.7.2壳程对流传热系数5.8污垢热阻 (17)5.9 总传热系数K0 (17)6. 换热器主要结构尺寸和计算结果 (18)结束语 (20)谢辞 (21)参考文献..................................................... 错误!未定义书签。
年产5万吨甲醛的工艺设计——甲醇混合气过热器的设计摘要：甲醛是重要的化工产品。
这篇文章主要介绍了甲醛的性质及用途，主要生产方法、市场前景及发展趋势。
本文主要承担过热器的设计。
根据物料衡算和热量衡算结果，确定了过热器的工艺参数、类型及特征尺寸。
并对过热器进行了流力学和热力学的衡算，结果表明所设计的过热器符合要求。
35浅谈甲醛生产工艺及节能优化设计张 华（福建省新五环工程设计院有限公司，福建 福州350001）摘 要：本文概述了甲醛生产的两种工艺（银法和铁钼法）的特点，并介绍了甲醛生产过程中反应热、冷凝热及尾气回收利用的措施。
最后优化设计出一个节能工艺流程，对甲醛节能生产有一定的现实意义。
关键词：甲醛；生产工艺；节能；优化设计引言甲醛是一种无色、有强烈刺激型气味的气体，易溶于水、醇和醚，甲醛是指甲醛水溶液。
甲醛是一种重要的基本有机化工原料，可用于生产酚醛树脂、脲醛树脂、聚甲醛树脂、乌洛托品、维尼纶纤维等，此外，甲醛在木材加工、医药、农药、染料工业中还可用作染色助剂、消毒剂、防腐剂、溶剂、还原剂等，在农业上还可用作尿素-甲醛型缓效肥料[1]。
随着国民经济的快速发展，我国的甲醛工业也得到迅速发展，据不完全统计，我国甲醛总生产量已达到2000kt，且每年以4.5%的速度增长。
工业甲醛的生产须在高温条件下，属于能耗较高的产业之一。
在当前节能减排倍受关注的形势下，甲醛生产节能降耗无论是对增加企业的竞争力，还是对企业的持续发展来说，都具有十分重大的意义。
因此本文针对甲醛生产的工艺特点，对其工艺进行节能优化设计。
1 生产工艺简介在甲醛工业发展过程中，因原料不同主要有以下几种生产方法：以液化石油气为原料非催化氧化法；二甲醚氧化法；甲烷氧化法；甲醇空气氧化法。
由于受到原料的限制，目前甲醇空气氧化法生产甲醛占据了统治地位[3]。
根据生产工艺的不同，甲醇空气氧化法又分为银催化氧化法(甲醇过量法)、铁钼氧化物催化氧化法(空气过量法)和甲缩醛氧化法，其中绝大多数采用银催化氧化法。
1.1 银催化氧化法银催化氧化法（简称银法）是经典的生产方法，1888年首次在德国实现工业化。
此法是在过量甲醇（甲醇蒸汽浓度控制在爆炸区上限，37%以上）条件下，甲醇汽、空气和水汽混合物在银催化剂催化下进行脱氢氧化反应。
根据银催化剂的形态不同，银法可分为电解银法、结晶银法、银网法、浮石银法等。
摘要甲醛是一种重要的有机化工原料，主要用于生产酚醛树脂(PP)、脲醛树脂(UF)等，还可用作杀菌剂、消毒剂、防腐剂、溶剂、还原剂以及尿素—甲醛型缓效肥料等，在农业、水处理、涂料、医药以及染料等方面具有广泛的用途。
本套设计是根据国内甲醛工业现状、产品要求，采用铁、钼、钒等金属氧化物作为催化剂，在“铁钼法”传统生产工艺的基础上，设计出具有创新性“铁钼法”工艺，反应原理简单，所得产品纯度高，污染少的一套装置。
关键词：铁钼法，原理方法，工艺设计，尾气循环，物料衡算引言甲醛用途非常广泛，合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛，可以说甲醛是化学工业中的多面手，但任何东西的使用都必须有个限量，有一个标准，一旦使用超越了标准和限量，就会带来不利的一面。
国外甲醛衍生产品多达近百种。
甲醛生产企业应根据本地区的原料及产品供求情况，不失时机和因地制宜的发展一些附加值更高的甲醛衍生产品，加快甲醛衍生产品的品种及其生产技术的发展进程。
与此同时，应重点关注催化剂性能的改进和提高工作，大力加强业已成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料的推广应用，不断提高装置的技术含量，加大技术进步力度。
本次设计在“铁钼法”传统生产工艺的基础上，设计出“尾气循环工艺”、“热量循环工艺”等多种改良创新性节能、环保的新型“铁钼法”工艺，解决了实际生产中尾气、热量的再次利用。
由于甲醛是有毒有害气体，生产过程中一定要注意环保，尾气和废碱，废酸必须经过处理达排放标准后才能排放。
这次设计有成功也有不足。
对所需的各种参数都做到了有据可查，计算过程有理有据。
从铁钼催化法甲醛生产工艺设计流程出发，系统的进行了物料衡算，但是，由于此设计资料有限，反应器的动力学模型无法建立，不能进行反应器设备设计，又因为自身水平的限制，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。
一、甲醛生产的目的及意义甲醛是脂肪族等系列中最简单的醛,化学性质十分活泼,可合成多种化合物,是重要的大宗基本化工原料之一,广泛应用于化工、医药、染料和农业等领域,大部份用作脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺—甲醛树脂的原料，还可用作生物合成香料、合成炸药、合成螯合剂、合成助剂以及合成重要的中间体等，甲醛的用途分布为图1所示。
年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计本科毕业设计年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计The Design of Production Process of Formaldehyde byMethanol Oxidation(50kt/a)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
中国矿业大学银川学院本科毕业设计（2015届）题目年产 2.5 万吨甲醛生产工艺设计系别化学工程系专业煤化工年级11 级 2 班学生姓名魏杰指导教师张霞年月日本设计为年产2.5 万吨37%甲醛水溶液的生产工艺设计，本设计采用银催化法工艺，根据设计要求对工艺流程进行了选择与论证，对整个装置进行了物料与能量的衡算，对主要设备和管道进行了设计及选型，同时对本装置安全生产与“三废”治理作了相关讨论。
关键词: 甲醛: 甲醇: 氧化: 工艺: 电解银:甲醛是重要的有机化工基础原料，是甲醇最重要的衍生物产品之一，甲醛的用途十分广泛，主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等，也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。
目前甲酴的生产均采用甲醇为原料，银催化剂，经空气氧化得到，其浓度为37%左右，其余为水，含甲醛40%、甲醛80%的水溶液叫做福尔马林，是常用的杀菌剂和防腐剂。
甲醛是脂肪族中的最简单的醛，化学性质十分活泼。
甲醛最早由俄国化学家A.M.Butlerov 于1895 年通过亚甲基二乙酯水解制得。
1868 年，A.M.Hoffmann 使用铂催化剂，用空气氧化甲醇合成了甲醛，并且确定了它的化学特性。
1886年Loews使用铜催化剂和1910 年Blank 使用银催化剂使甲醛实现了工业化生产。
1910 年，由于酚醛树脂的开发成功，使甲醛工业得到了迅猛的发展。
随着甲醛工业生产的不断扩大和甲醛产品的深入研究，其生产工艺的日渐完善，对甲醛生产设备的要求也在不断提高。
工业甲醛生产典型的有机合成工艺，在我国已有近五十年的历史。
我国的甲醛生产技术无论在装置技术、催化剂的改进、还是余热利用方面都已有了长足的进步，其主要技术经济指标已过到国际上同类生产工艺先进水平。
从我国甲醛的生产现状看，结合毕业实习的相关内容，此设计采用的是银催化剂氧化生产甲醛的生产工艺流程。
在整个设计过程中，按照设计任务书的要求，对年产2.5 万吨甲醛装置进行了完整的物料衡算与热量衡算，对工艺过程中的主要设备进行了较为详细的工艺计算。
甲醛（CH₂O）是一种重要的有机化工产品，广泛应用于树脂、涂料、纤维、塑料、医药和农药等领域。
本文将介绍一个年产25万吨甲醛的生产工艺设计。
一、工艺流程该生产工艺采用甲烷与空气氧在催化剂的作用下反应得到甲醛。
具体工艺流程如下：1.原料准备：从工厂和市场采购纯净的甲烷和氧气，确保原料的纯度和稳定性。
2.反应器：将甲烷和氧气进料到反应器中，在催化剂的作用下进行气相氧化反应。
反应器采用立式设计，由不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和压力稳定性。
3.分离器：将反应产物经过冷却和分离处理。
在分离器中，甲醛被冷却后液化，分离出甲醛和残余的甲烷、氧气和其他杂质气体。
4.精馏塔：利用精馏原理将上一步得到的甲醛进一步纯化。
在精馏塔中，甲醛被加热蒸发，然后通过冷凝冷却成液体，并收集得到纯净的甲醛产品。
5.废气处理：将分离器中产生的残余气体进行处理。
这些气体包括未被完全反应的甲烷和氧气以及其他杂质气体，需要进行净化和排放处理，以符合环保要求。
二、操作条件和参数1.反应器温度：根据催化剂的要求和反应速率的最佳条件，反应器温度设置在300-400摄氏度之间。
2.反应器压力：根据反应的平衡常数和催化剂的要求，反应器压力设置在2-5兆帕之间。
3.催化剂选择：合适的催化剂对甲醛的产率和选择性有重大影响。
通常使用金属催化剂，如银、铜、钯等。
4.原料比例：根据反应的化学计量比，确定甲烷和氧气的进料比例，以保证反应的充分进行。
5.冷却温度：在分离器中，甲醛被冷却后液化，冷却温度一般为15-25摄氏度，以保证甲醛的液化。
三、安全措施1.原料检测：在进料前对甲烷和氧气进行检测，确保其纯度和稳定性。
2.反应器控制：监测和控制反应过程中的温度、压力和进料速率等参数，避免过渡反应和事故发生。
3.废气处理：建立完善的废气处理系统，确保废气中污染物的去除和排放的合规性。
4.防爆措施：由于甲醛具有易燃易爆的特性，需要在生产过程中加强防爆措施，使用防爆设备和控制系统。
节能技术2.5万吨/年甲醛装置节能方案设计赵雪源（北京华福工程有限公司 北京100013）摘要本文介绍了甲醛银催化法生产的工艺流程和生产特点。
基于夹点分析理论，对某甲醛装置进行了各个环节的能量平衡分析和火用分析，并提出了相应的改进流程。
以年产甲醛15万吨的甲醛装置为例进行计算，每年可节约运行费用500万元，其经济效益极其显著。
关键词 甲醛节能 夹点分析 用能优化 工艺改进目前工业甲醛的生产一般采用甲醇氧化法，主要是银催化剂法。
甲醇氧化制甲醛是以热加工为主的能量密集型生产过程，银催化剂法使用银丝网或铺成薄层的银粒为催化剂，控制甲醇过量，反应温度较高，约为600℃～720℃。
反应过程涉及氧化和脱氢两个主要反应，约有50%～60%的甲醛是由氧化反应生成的，其余的甲醛则由脱氢反应生成。
总反应是一个放热反应过程，副反应较多，其副产物有CO、CO2、H2、甲酸等，其中高温反应产物热量以及甲醛吸收等低温位热量的有效回收利用是降低装置能耗的关键。
多年来，我国甲醛工业存在生产工艺和产品规格单一、装置规模过小、原料甲醇单耗偏高、单位甲醛生产能耗高等问题，当前甲醛装置的节能主要侧重单体设备或者局部过程的用能改进，较少从系统全局(节能降耗，减污增效的清洁生产系统)的高度研究甲醛装置与其它工艺之间的热联合或者综合考虑全厂范围的低温热回收利用。
因此，全局用能优化改造工艺对降低甲醛生产过程的物耗能耗具有十分重要的意义。
目前全国大约有600家甲醛生产厂家，生产量达到2000万吨以上。
如果通过技术改造达到节能10%的目标，那么每年可以节约蒸汽2000×7000×0.1 = 140万吨。
按每吨蒸汽260元计算，年节约运行费用140×260 = 3.64亿元左右。
其节能效益显著，市场空间巨大。
1 甲醛装置用能现状及存在问题分析目前甲醛生产装置多是利用甲醛在银催化剂上的氧化和脱氢反应进行的。
装置设备主要包括蒸发器、过热器、反应器、吸收塔等,工艺中采用甲醇过量,反应温度控制在650℃左右，生产工艺流程如图1所示。
一、项目概况
1、工艺介绍
甲醛（CH2O）是由甲醇（CH3OH）和氧气（O2）反应制备的一种卤化物，通常采用两步法制备。
（一步法制备甲醛，利用催化剂发生甲醇氧化
反应，得到甲醛，但反应效率低，不能满足实际生产要求）。
本工艺采用
的是两步法制备甲醛，包括甲醇脱氢和甲醇氧化两个反应过程。
2、生产能力
本装置的年产能力为4万吨。
二、工艺流程
1、甲醇脱氢过程
甲醇通过管道输入反应器，加入氢气，由反应器内脱氢催化剂催化，
在550℃～650℃的高温环境下进行反应，脱氢产物和副产物经冷凝器冷
却分离，得到混合气体。
2、甲醇氧化过程
混合气体由反应器进入氧化塔，在顶部添加氧气，由氧化催化剂催化，反应温度为300℃～350℃，利用氧化塔内温度上升、压降和氧化催化剂
触发剂的作用，在塔内发生反应，甲醇氧化为甲醛，得到的甲醛混合物经
氧化塔下部的冷凝器冷却进行分离，得到甲醛产品。
三、关键设备
1、甲醇脱氢反应器
用于反应甲醇和氢气，把甲醇转化为混合气体。
反应器选用重（稀）
铬酸钾催化剂，反应器的反应温度为550℃～650℃，压力维持在 2.0MPa。
2、氧化塔
用于反应混合气体，把甲醇氧化为甲醛。
一、总体技术经济指标
1.实施单位：XXXXX
2.发电量：最小3×10^4千瓦时
3.甲醛产量：3×10^4吨/年
4.厂用电率：90%
5.气体消耗量：3.7×10^4立方米/年
6.酸性废水负荷：1.5×10^3立方米/年
7.固体废物负荷：6×10^3吨/年
二、工艺流程
1.原料准备
本工艺采用聚氯乙烯（PVC）作为原料，其初始质量分数为99.9%以上。
原料经过筛分、破碎处理后运至入料口，经过磨机、碎料机破碎处理后，再经过型料机后分成片状物，备用。
2.反应
a.预处理
将片状物材料经过前处理反应器，加入磷酸、四氟乙烷酸钠及抗氧剂，在130-150℃、压力1.5Mpa的条件下，反应1~2小时，使原料材料颗粒
度细化，其中磷酸发生水解反应，产生磷酸根和氢氧化钾，以及氢氧化钙
的混合液，产生的磷酸根可促使实现分子链氧化，从而降低了氧化反应的
温度，从而达到改变材料分子结构的目的。
b.甲醛氧化反应
将处理后的原料材料运至氧化反应釜，加入相应的磷酸根及氢氧化钙储存液，以及氢氧化钾及硫酸，在220-240℃、压力2.5MPa的条件下，反应6~8小时，使原料聚氯乙烯和氢氧化钾发生氧化反应，生成甲醛、水及其他副产物，从而实现甲醛制备的目的。
3.产物回收。
年产5万吨工业级甲醛的工艺设计—甲醇的预热器的设计摘要：甲醛是重要的化工产品。
这篇文章主要介绍了甲醛的性质、用途、主要生产方法、市场前景及发展趋势；设计了年产5万吨工业级甲醛的生产工艺；选用铁钼法，以甲醇为原料，经甲醇预热、甲醇的蒸发、换热器、反应釜反应后得甲醛产品。
本文主要承担甲醇预热器的设计，根据物料衡算及热量衡算结果，确定了预热器的工艺参数、类型及特征尺寸：公称直径250mm、公称面积9m2、管数20、管长6m；采用浮头式换热器，管束的排列方式采用正三角形排列，弓形折流挡板。
并对换热器进行了流力学和热力学的核算.结果表明所设计的换热器符合要求。
关键词：甲醛；工艺设计；预热器Process design of industrial formaldehydeOf50,000 tons per year—the design of Heat ExchangerLixiaoping(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Baoji University of Arts and Sciences,Baoji, Shaanxi,721013)Abstract: Formaldehyde is important chemical products. This article mainly introduced the formaldehyde properties, applications and the main production method, the market prospect and development tendency; The annual 5,000 tons of industrial design formaldehyde production craft; Choose iron molybdenum law to methanol as raw materials, the methanol preheating, methanol evaporation, heat exchangers, reactor reaction to formaldehyde products. This paper mainly undertakes methanol preheater design, according to the material calculation and heat calculation results to determine the preheater parameters, type and feature sizes: nominal diameter 9m2 250mm, nominal area, tube length number 20, 6m; Using FuTou heat exchanger, bundle arrangement the positive triangle is arranged, bow baffle platens. And the flowof heat exchanger accounting of mechanical and thermodynamics. Results showed that the design meets the requirements of heat.Key words: formaldehyde; Process design; preheater目录1.概述 (1)1.1性状及用途[1] (1)1.2甲醛的生产工艺 (1)1.2.1银催化法生产甲醛 (2)1.2.2 铁钼法生产甲醛 (4)1.2.3其他方法 (5)1.3国内外生产概况 (7)1.4市场需求及发展前景 (8)2. 原料、辅助原料、产品的主要技术规格 (10)2.1银法和铁钼法生产甲醛的技术经济指标 (10)2.2 原料规格 (11)表1 原辅料规格及消耗配比[5] (11)2.3 产品质量标准 (11)3. 工艺介绍 (12)4. 换热器设计方案的确定 (13)5.换热器的工艺计算 (13)5.1 确定物性数据 (13)5.2 计算冷却剂用量 (14)5.3 计算传热面积 (14)6. 工艺尺寸计算 (15)6.1 管径 (15)6.2 管子数 (15)6.3 传热管排列 (15)6.4 壳体内径 (15)6.5 折流板 (16)6.6 其他附件 (16)6.7 接管 (16)7.换热器核算 (17)7.1 热流量核算 (17)7.1.1 壳体表面给热系数 (17)7.1.2 管内表面给热系数 (17)7.1.3 污垢热阻和管壁热阻 (18)7.1.4 传热系数K c (18)7.1.5 传热面积裕度 (19)7.2 壁温核算 (19)7.3 换热器内流体的流动阻力 (20)7.3.1 管程流动阻力 (20)7.3.2 壳程阻力 (20)7.3.3 换热器主要结构尺寸和设计计算结果 (21)结束语 (23)参考文献 (24)感谢辞........................................................................................................... 错误!未定义书签。
生物工程毕业设计年产4万吨甲醛工艺设计随着科技的不断进步和人们对环境保护的日益重视，生物工程领域出现了越来越多的创新和发展。
在这个背景下，本文将探讨一种生物工程毕业设计，即年产4万吨甲醛工艺设计。
一、引言甲醛是一种常见的化学品，广泛应用于家居、建筑材料、医药等多个领域。
然而，传统的甲醛生产工艺存在着一系列环境污染问题，例如高能耗、大量废气排放等。
因此，通过生物工程技术进行甲醛生产具有重要的意义和潜力。
二、工艺设计方案1. 选择合适的生物工程菌种在设计生物工程毕业设计年产4万吨甲醛工艺时，选择合适的菌种是至关重要的。
菌种应具有高效率的甲醛生产能力，同时对环境友好。
通过对不同菌种的筛选和试验，可以确定最适合的菌种。
2. 优化菌种培养条件菌种的培养条件对于甲醛的产量和产质量具有重要的影响。
因此，在工艺设计中，需要进行菌种培养条件的优化。
这包括培养基的成分设计、培养温度、pH值等参数的调控。
通过优化这些条件，可以提高甲醛的产量和产质量。
3. 提高废物利用效率在甲醛的生产过程中，会产生大量的废物和副产物。
为了减少环境污染和资源浪费，需要设计合理的废物处理方案。
一种可能的方案是将废物进行高效利用，例如作为有机肥料、生物能源等。
4. 应用智能控制技术为了实现生物工程毕业设计年产4万吨甲醛的目标，还需要应用智能控制技术。
该技术可以对生产过程进行精确监控和控制，以实现最佳的产量和质量。
智能控制技术还可以提高生产的自动化程度，减少人力成本。
5. 环境风险评估和管理在设计甲醛生产工艺时，需要进行环境风险评估和管理。
这涉及对工艺中可能产生的环境污染物进行评估和控制。
通过合理的设计和管理措施，可以降低生产过程对环境的影响。
三、实施方案和预期效果1. 实施方案根据以上的工艺设计方案，可以制定实施方案。
这包括选定菌种、确定优化培养条件的方法、设计废物处理方案、应用智能控制技术等。
同时，还需要制定实施计划和时间表，确保顺利实施毕业设计。
摘要本设计以96.5%甲醇为原料年产2.5万吨37%甲醛水溶液的生产工艺初步设计。
对甲醛的性质和发展阶段等相关信息做了简要的阐述。
根据设计要求对甲醛生产工艺流程进行了选择与论证，对整个甲醛生产过程进行了物料与能量的衡算，对主要设备和管道进行了设计及选型，同时对以浮石银催化剂甲醛生产工艺的流程、安全生产与“三废”治理作了相关讨论和介绍。
同时也在甲醛生产工艺方面做出了改进，在第一吸收塔后设立两个冷凝器，用以能量回收循环利用。
本次设计根据我国甲醛工业的发展现状和甲醛生产的成熟工艺选择了以呼和浩特市地理、气候等条件建厂，采取浮石银催化剂甲醇氧化生产甲醛工艺。
采用高浓度的甲醇作为原料以提高甲醇的转化率和甲醛的选择性、收率等。
本次设计为初步设计。
关键词：甲醛；甲醇；氧化；浮石银AbstractThe design of the 96.5% annual output 25,000 tons of methanol as a raw material aqueous solution of formaldehyde 37% preliminary design of the production process. On the nature and stage of development of formaldehyde and other related information gives a brief exposition. According to the design requirements of the formaldehyde production process for the selection and demonstration of the formaldehyde production process the material and energy balance, the main equipment and pipelines in the design and selection, while silver catalyst for formaldehyde in pumice production process process, safety and the three wastes treatment were related to discussions and presentations. Also in formaldehyde production process has made improvements in the first two established after the cold absorber, recycling for energy recovery.The design according to the status quo of China industrial development of formaldehyde and formaldehyde production of mature technology chosen to Hohhot geography, climate and other conditions of factories, pumice silver catalyst to produce methanol, formaldehyde oxidation process. High concentrations of methanol as a raw material in order to enhance methanol conversion and formaldehyde selectivity, yield and so on. The design for the preliminary design.Keywords: formaldehyde; methanol; oxidation; pumice stone silver目录引言 (1)第一章甲醛生产简介 (3)1.1甲醛的性质和用途 (3)1.2甲醛的生产工艺简介 (3)1.2.1甲缩醛氧化法 (3)1.2.2二甲醚氧化法 (4)1.2.3低碳烷烃直接氧化法 (4)1.2.4银催化剂法 (4)1.2.5铁钼催化剂法 (4)1.3甲醛主要生产工艺的比较与选择 (4)1.3.1生产工艺比较 (4)1.3.2银催化法生产甲醛 (5)1.4银法甲醛工艺路线改进 (8)第二章物料衡算 (10)2.1主要工艺指标 (10)2.2甲醛、甲醇物料衡算 (10)2.2.1产品产量及其组成 (11)2.2.2原料投入量 (12)2.2.3尾气中各组分含量的计算 (12)2.2.4校核 (13)2.2.5主要设备物料衡算 (14)第三章热量衡算 (18)3.1物性参数及计算公式 (18)3.2主要设备热量衡算 (18)第四章主要非定型设备的计算及选型 (24)4.1蒸发器 (24)4.2过热阻火器 (24)4.3氧化炉 (25)4.3.1废热段 (25)4.3.2急冷段 (26)4.4一塔一冷 (26)4.5一塔二冷 (27)4.6二塔一冷 (27)第五章能量利用方案和节能方面的技术改进 (29)5.1甲醛生产的能量分析 (29)5.2甲醛生产中能耗消耗部位 (29)5.3能量利用措施 (30)5.3.1甲醛氧化器废热锅炉段和冷却段的能量利用 (30)5.3.2尾气热量利用 (30)5.3.3低热位热能的利用 (30)5.4三废处理 (31)5.4.1废气处理 (31)5.4.2废水处理 (31)5.4.3噪声防治 (32)5.5工艺物料特性及防护措施 (32)第六章总结 (34)参考文献 (35)谢辞 .............................................. 错误！未定义书签。
目录摘要 (1)Abstract (1)1. 产物甲醛概述 (2)1.1 甲醛的性质及用途 (2)1.1.1甲醛的理化性质 (2)1.1.2甲醛的应用及相关问题 (3)1.2甲醛的生产 (3)1.2.1 我国的生产情况 (3)1.2.2 世界的生产情况 (4)2. 甲醛的生产工艺介绍 (4)2.1 甲醛的生产方法 (4)2.1.1 甲醇过量法（银催化法） (5)2.1.2 空气过量法（铁钼催化法） (6)2.2 生产工艺影响因素 (6)2.3化学反应器的分类 (7)2.3.1 按聚集状态分类 (8)2.3.2 按反应器形状分类 (8)2.3.3 按操作方式分类 (8)2.3.4 按流动状态分类 (8)2.3.5 按换热方式分类 (9)3.工艺流程简述 (9)3.1 工艺流程框图 (9)3.2 银催化法对催化剂的选择 (9)3.3 生产方法的选定 (10)4. 工艺计算 (10)4.1 设计任务 (10)4.2 物料衡算 (10)4.2.1 化学反应 (10)4.2.2 反应器进出口物料衡算表 (11)4.3 能量衡算 (11)4.3.1 反应热 (11)4.3.2 冷凝热 (12)4.3.3 转化气带出的热量 (12)5. 反应器工艺尺寸计算 (13)5.1催化剂床层高度及直径计算 (14)5.2 反应床层阻力降计算 (14)5.3 反应器冷却段工艺计算 (15)5.3.1 混合气体的性质 (16)5.3.2 反应器急冷段 (17)5.3.2.1计算管数及管长 (17)5.3.2.2 传热系数K 的校核 (18)5.3.2.3 计算管程压力降 (19)5.3.3 反应器壳体直径的确定 (19)5.3.4 反应器封头的选择 (20)5.3.5 反应器总高度的确定 (20)结束语 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)年产5万吨甲醛工艺设计---氧化反应器的设计摘要：甲醛是重要的化工产品。
这篇文章主要介绍了甲醛的性质、用途、主要生产方法、市场前景及发展趋势，设计了年产5万吨甲醛的生产工艺。
年产3万吨甲醛生产装置工艺设计甲醛是一种重要的有机化工原料，在化工、农药、合成树脂、纤维等行业中广泛应用。
本文旨在设计一种年产3万吨甲醛的生产装置工艺，以满足市场需求并提高生产效益。
1. 原料准备：甲醇是生产甲醛的重要原料，需选用高纯度、低杂质的甲醇。
同时需要准备用于催化剂的载体材料，如钢筋、球形活性炭等。
2. 反应系统设计：甲醇气相催化氧化是生产甲醛的主要反应过程。
因此，需要设计一个先进的氧化反应系统。
该系统应包括气相催化反应器、冷凝器和分离装置。
3. 催化剂的选择：银盐催化剂在甲醛生产中具有较高的选择性和催化活性。
通过合理配置银盐催化剂并结合载体材料，可以提高甲醛的产率和催化反应的稳定性。
4. 反应条件控制：甲醛气相催化氧化反应需要一定的温度、压力和氧化剂浓度控制。
通常，反应温度设置在300-400摄氏度之间，压力为0.1-0.2MPa，氧气浓度为2-5%。
5. 产品分离和纯化：在甲醛生产过程中，需要对甲醛和副产物进行分离和纯化。
一种常用的方法是通过冷凝器将反应后的气体冷却成液体，然后经过分离装置将甲醛纯化。
6. 废气处理：甲醛生产过程中会产生大量有机废气，其中含有甲醛和其他挥发性有机物。
这些废气需要通过废气处理装置进行处理，降低对环境的污染程度。
7. 自动化控制系统：为了提高生产效率和生产过程的安全性，应设计一个完善的自动化控制系统。
该系统可以自动监测和调整反应条件，同时实现仪表数据的远程监控和报警功能。
综上所述，设计一种年产3万吨甲醛的生产装置工艺，需要注意原料准备、反应系统设计、催化剂选择、反应条件控制、产品分离和纯化、废气处理以及自动化控制系统等方面的问题。
通过科学合理的设计和优化，可实现高效、安全和环保的甲醛生产。
8. 能源优化：在甲醛生产过程中，能源的利用对降低生产成本和环境影响至关重要。
可以采用热回收技术，将废热再利用，如回收冷凝器中的热量，用于加热反应系统中所需的流体。
9. 安全措施：甲醛是一种有毒的化学品，容易引发爆炸和火灾。
