甲醛生产中能量的综合利用探讨
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甲醛污染的治理技术现状如何甲醛,这个让人们闻之色变的化学物质,在我们的生活中可谓无处不在。
新装修的房屋、新买的家具、甚至一些纺织品和日常用品中,都可能隐藏着甲醛的身影。
它不仅对我们的健康构成威胁,还严重影响着我们的生活质量。
因此,了解甲醛污染的治理技术现状,对于保障我们的健康和生活环境至关重要。
目前,甲醛污染治理技术主要包括物理吸附法、化学分解法、生物降解法和通风换气法等。
物理吸附法是一种常见且相对简单的治理方法。
活性炭就是其中一种常用的吸附材料。
活性炭具有丰富的孔隙结构,能够吸附空气中的甲醛分子。
然而,活性炭的吸附能力是有限的,一旦其孔隙被甲醛填满,就需要及时更换,否则会出现脱附现象,将吸附的甲醛再次释放到空气中。
此外,还有一些新型的吸附材料,如纳米矿晶、沸石等,它们在吸附性能上相较于传统的活性炭有所提升,但成本也相对较高。
化学分解法是通过化学反应将甲醛分解为无害物质。
光触媒技术就是其中的代表。
光触媒在紫外线的照射下,能够产生强氧化性的物质,如羟基自由基等,将甲醛分解为二氧化碳和水。
但光触媒的使用存在一定的局限性,它需要充足的紫外线照射才能发挥作用,而在室内环境中,紫外线往往不足,这就限制了其分解效率。
此外,还有一些化学试剂,如高锰酸钾溶液、过氧化氢溶液等,也可以与甲醛发生化学反应,但使用时需要注意其安全性和腐蚀性。
生物降解法是利用微生物对甲醛进行降解。
一些特定的细菌和真菌,如芽孢杆菌、假单胞菌等,能够将甲醛作为碳源进行代谢,从而达到去除甲醛的目的。
这种方法具有环保、可持续的优点,但微生物的生长和代谢需要一定的条件,如适宜的温度、湿度和营养物质等,而且其降解效率相对较低,需要较长的时间才能达到明显的治理效果。
通风换气法是最为简单直接的治理方法。
通过打开窗户、使用新风系统等方式,将室内含有甲醛的空气与室外新鲜空气进行交换,从而降低室内甲醛浓度。
这种方法成本低、效果明显,但受天气和环境因素的影响较大,而且对于甲醛释放源内部的甲醛无法有效去除。
甲醛的生产工艺及应用论文标题:甲醛的生产工艺及应用摘要:甲醛作为一种重要的有机化工原料,在工业生产中有着广泛的应用。
本论文将探讨甲醛的生产工艺及其应用领域,并对其在化工工业中的重要性进行分析和讨论。
一、甲醛的生产工艺1. 甲醛的主要生产工艺包括氧化法、甲醇脱氢法和甲烷催化氧化法。
其中,氧化法是最常用的甲醛生产方法,该方法以甲烷或液化石油气为原料,经过氧化反应生成甲醛。
甲醇脱氢法则是将甲醇经过催化剂的作用,去除其中的氢原子生成甲醛。
甲烷催化氧化法则通过催化剂将甲烷氧化生成甲醛。
二、甲醛的应用领域1. 甲醛是一种重要的化工原料,广泛应用于树脂、合成纤维、胶黏剂、油漆、染料和涂料等工业生产过程中。
2. 甲醛在家居装饰、家具制造和纺织品加工等领域也有着广泛的应用。
例如,在人造板制造过程中,甲醛被用作粘合剂,以提高人造板的强度和耐候性。
3. 甲醛还被广泛地应用于医药领域,用于制造药品、农药和消毒剂等。
它具有杀菌、抗菌和灭菌的作用,因此在医疗设施和实验室中经常被使用。
4. 甲醛还可以作为工业废气的处理剂。
它可以吸附和氧化废气中的有害气体,起到净化空气的作用。
三、甲醛在化工工业中的重要性1. 甲醛作为合成纤维的原料,可以制造出优质的纤维材料,用于纺织和制造高强度的绳线、缆绳等。
2. 甲醛作为胶黏剂的组成部分,具有粘接强度高、耐热性好、耐候性强等优点,被广泛应用于木材加工、纸张制造和家具制造等领域。
3. 甲醛具有抗菌、灭菌的作用,可以用于医药领域的药品和消毒剂的制造,有助于保障公共卫生和人们的健康安全。
结论:甲醛作为一种重要的有机化工原料,具有多种生产工艺和广泛的应用领域。
它在化工工业中的重要性不可忽视,如合成纤维制造、胶黏剂生产和医药领域等。
未来,随着环保意识的提高和技术的进步,我们将进一步完善甲醛的生产工艺,以减少对环境的影响,并开发更多新的应用领域,以更好地满足人们的需求。
甲醛生产工艺1.尾气循环工艺甲醛生产传统工艺由甲醇蒸发、混合气过热、过滤、阻火后,甲醇进行氧化、吸收,生产的甲醛浓度可达37%。
随着甲醛下游产品的开发和节能减排工作的开展,越来越多的企业希望把甲醛浓度提高,为此开发了尾气循环流程。
其目的用尾气代替水蒸气带热,减少配料蒸汽量。
由于系统中水份少了,甲醛浓度就可以大幅度提高至50%左右。
并且副产蒸汽量也得到了提高。
尾气循环法流程图2.低转化无醇工艺在传统的甲醇氧化生产中,甲醇氧化过程反应温度在650℃条件下进行,反应过程伴随着CO2、CO等副反应生成。
同时,成品甲醛中残留1%甲醇,这些都会增加甲醇的消耗。
低转化无醇工艺就是将反应温度降低,减少副反应生成,而未转化的甲醇通过精馏加以回收。
这样即降低甲醇消耗,又提高了甲醇浓度。
低转化无醇工艺流程图3.烟气循环工艺尾气中除了CO2、CO、CH4、CH2OH、CH2O外还有18-20%氢气,氢气在氧化时有还原作用,同时还会消耗甲醇生成CH4等副反应。
氢气存在还会抑制脱氢反应的进行,增加甲醇消耗量,因此我们开发了烟气循环工艺。
烟气主要成分是N2和CO2等惰性气体,甲醇转化时不参与反应,而且能抑制CO2、CO、CH4、HCOOH等生成:CO2能降至2.2-2.8%,CO能降至0.1-0.3%,CH4能降至0.1-0.2%,合计节约甲醇8-10kg/t。
同时烟气中含有5-10%过量氧气,能提高产量10-20%,副产蒸汽能提高10%,电耗下降4-6KW.h/t。
烟气循环工艺与其他工艺比较序号名称单位传统工艺尾气循环工艺低转化无醇工艺烟气循环工艺最新生产工艺1 质量甲醛% 37 37-45 37-45 37-50 37-50 甲醇% 1-2 ≤1≤0.5≤0.5≤0.2甲酸% ≤0.02≤0.01≤0.01≤0.01≤0.012 消耗甲醇Kg/t ≤450≤445≤440≤440≤440循环水t/t 70 50 60 50 50 电kwh/t 28 30 27-28 26 253 工艺指标氧醇比mol 0.38-0.41 0.38-0.45 0.35-0.38 0.38-0.43 0.38-0.41 氧温℃640-660 640-660 600-630 620-640 610-640 转化率低较好最低高高安全性好好好好好4 外供蒸汽Kg/t 330-350 400-500 330-400 500-600 500-7005 热量综合利用差较好较好好好6 投资较高高高较高低7 生产能力% 100 100 90 120 110烟气循环法流程图综上所述,烟气循环工艺各项指标均优于其他工艺,是值得推广的一项新工艺、新技术。
甲醛尾气余热利用与低碳负碳型生产转变的可行性哈尔滨同进科技有限公司李洪伟江苏凯茂石化科技有限公司向家勇江西华电电力有限责任公司易军芽本文提出一种甲醛化工由低碳生产转变负碳型企业的可行性。
关键词:碳排放折算系数、尾气余热综合利用发电。
具有57年历史的银法甲醛生产广泛使用电解银催化剂作为甲醇氧化脱氢化学反应生成甲醛,进入反应器前的多元混合物料有三元气体和四元气体两种。
三元气体是空气、甲醇、水蒸汽三种气体,四元气体是空气、甲醇、水蒸汽里再加入部分尾气变为四种气体成分,也称尾气循环法。
利用这两种原理生产甲醛的空气预热、甲醇原料蒸汽或热水加热升温、三元气体和四元气体的混合过热都需要消耗大量蒸汽的工艺原理一直沿用至今。
传统甲醛工艺存在的问题是,蒸汽用量多、富裕蒸汽量少,且甲醛生产系统的0.4MPa ±0.5MPa压力蒸汽属于极端低品质热源,传统汽轮机工艺技术无法开发发电利用。
甲醛尾气全部燃烧只能产生蒸汽,如果多余蒸汽没有其它用途,也只好排放掉,既浪费水又浪费了电。
甲醛工艺用蒸汽量每产1吨甲醛数据如下,空气或尾气预热用汽0-0.036t,甲醇蒸发用汽0.207t,混合气配料用蒸汽0.307t,过热用汽0.05-0.086t,合计使用蒸汽0.564-0.636t。
甲醛生产装置系统每产1吨甲醛副产蒸汽数据如下,氧化器废锅产蒸汽0.564t,尾气锅炉产蒸汽0.33t,合计产蒸汽0.894t。
三元气和四元气混合法的用汽量,后者比前者略多0.072t,原因是前者不需独立进行空气或尾气预热,后者过热使用蒸汽也比前者多耗0.036t。
37%甲醛生产耗电20-22kwh/t。
参考国际同时便于和历史资料对比,我国统计制度明确规定,计算国家、省、市级的能源消费总量时,电力采用等价值(即当年每发一千瓦时电消费的标准煤量)计算。
2011年10月大同市每发一千瓦小时电消费327克标准煤,折合碳排放870g/kwh。
各能源碳排放折算系数见表1:(资料来源: 2008年中国能源统计年鉴附表)国家发改委能源研究所和《国家温室气体排放清单指南》折算系数见表2: 表2《综合能耗计算通则》GB/T2589-2008标准中有两个附录,第一次从国家标准角度给出了各种能源折合标准煤参考系数问题,解决了困扰节能工作者在节能统计中的折标难题。
聚甲醛生产技术的研究分析摘要:伴随着时代的进步和社会经济快速发展,我国聚甲醛生产技术也获得了明显的进步。
聚甲醛是一种综合型工程塑料,在我国各个行业领域不断发展背景下,对这种综合型工程塑料所提出的需求也越来越大,同时也为我国聚甲醛生产带来了一系列问题,从而影响着聚甲醛生产的实际效率。
对此本文将介绍聚甲醛生产的主要工艺方式,结合我国聚甲醛行业现状,提出科学高效的技术应用类型。
关键词:聚甲醛;生产工艺;三聚甲醛;聚合聚甲醛化学名称为聚氧化亚甲基,简称为POM,一般有会均聚甲醛和共聚甲醛两种类型。
POM是一种结晶性热塑型树脂,在一些传统生产领域中可以代替黄铜、锌以及铝等金属制件的部件生产。
同时,聚甲醛具有良好的抗疲劳性、滑动性、高弹性模量以及耐腐蚀性等等,在熔接、印刷等附加值较高的生产加工领域应用较为频繁。
像燃料油泵模块加工、卫生间用品部件加工等等。
此外,在一些新型应用领域,像医疗技术和运动器械等方面,聚甲醛也表现出了十分优良的增长态势。
1.聚甲醛生产工艺类型1.均聚甲醛生产工艺均聚甲醛工艺结构式为R(﹣CH2O﹣)nR,其中R是携带着CH3﹣CH=O的基团。
该技术在我国最具代表性的就是住邦公司的均聚甲醛技术,具体技术生产流程为:此技术最初生产出的原料质量浓度为50%左右的稀甲醛,在经过脱水精细化处理之后,可以将其中所包含的杂质去除,再利用热裂解方式来获取纯甲醛[1]。
在此之后,将催化剂、分子量调节剂和终止剂等添加剂融入其中,最终结合为聚甲醛。
在这些流程结束之后,还要利用醋酐溶液使生产处的聚甲醛集料热稳定性更高,加入抗氧化剂等增强功能需求的添加剂,挤出、干燥并老化成聚甲醛成品。
1.共聚甲醛生产工艺共聚甲醛结构式为(﹣CH2O﹣)m[﹣CH2O﹣CH2﹣CH2﹣]n,在此结构式中,m与n的比例为90:1。
从结构式当中可以得知,共聚物主链是-C-O-和-C-C-,聚合物大致在60000-100000区间之内。
年产10万吨甲醛的生产工艺设计摘要甲醛作为为人熟知且用途广泛的基础化学品,一直以来都是人类化学生产工艺中不可或缺的部分。
本次设计主要通过银化法制备甲醛的生产工艺进行年产量十万吨的甲醛制备设计,通过对工艺技术的优化寻求最大利益效应的甲醛成品的生产。
最终得到主要为37%等浓度的不同甲醛产品以满足不同下游需求。
本次设计主要通过对目标的各类物料,热量衡算以及对生产工艺流程的各项设备的相关设计,其中也包括对车间的厂房的布置内容。
最后是对工艺的三废处理等问题进行研究。
综合经济考虑估算大致收益以得出该设计思路的可行性。
详细均在文中有述。
关键词:甲醛生产工艺;银化法;尾气循环法;铁钼法制甲醛;工艺优化第1章生产工艺1.1 生产工艺介绍在甲醛生产工艺技术中以甲醇作为主要的原料进行生产,其中又按催化剂的不同,对该技术分为银法和铁钼法两大不同的生产工艺。
其中银法甲醛生产工艺作为世家采用占达70%的工艺技术作为本次设计的主要研究对象,同时其工艺技术也较为成熟。
该方法主要由以下类型构成,如甲醛生产工艺、废气循环法、传统银法等等,其中,前者对本征控制技术的要求较高,在新兴工艺的范畴之内。
以原料配置工艺为例,包括空气、甲醛等等,其主要分为配制后蒸发、蒸发后配制等类型,两者之间存在显著差异。
从吸收层面来说,形式也呈现出多样化的特点,包括并流吸收、双塔吸收等等,步骤各不相同。
除此之外,站在装置的角度上,在余热利用过程中,随着利用形式的改变,工艺步骤也会产生相应的变化,可以有效避免能量浪费等现象。
1.2 银化甲醛工艺的对比(1)甲醇过量氧化法甲醇过 量氧化法就是银催化氧化法,在使用该方法的过程中,需要借助银网丝的功能实现催化的目的,从而确保甲醛含量达到要求,与此同时,反应温度也可以控制在六百摄氏度到七百二十摄氏度之间。
(2)空气过量氧化法该方法也具备铁钼催化氧化法的称呼,若甲醛没有达到标准,而空气含量已经超过既定要求,才会形成相应的化学反应。
光催化技术在甲醛处理中的应用与参数选取策略甲醛是一种常见的室内有机污染物,对人体健康有严重影响。
因此,如何有效地去除室内甲醛成为了一个迫切的问题。
光催化技术是一种应用广泛的治理室内污染物的方法之一,在甲醛处理中具有很大的潜力。
本文将介绍光催化技术在甲醛处理中的应用,以及参数选取的策略。
光催化技术是利用光照射下的光催化剂催化产生高度活性的氧化物,从而分解有机污染物的方法。
其主要原理是光催化剂吸收光能,产生电子空穴对,经过一系列反应,最终将甲醛分解为无害的物质。
光催化技术具有反应速度快、无二次污染、能耗低等优点,因此被广泛应用于甲醛治理领域。
在光催化技术的应用中,催化剂的选择是十分重要的。
常用的光催化剂有二氧化钛、氧化锌、三氧化二铁等。
这些催化剂具有较高的光催化活性,能够有效降解甲醛。
此外,催化剂的形态和表面性质也会影响光催化反应效率。
例如,纳米颗粒状的催化剂具有较大的比表面积,可增加光-催化剂接触面积,从而提高反应效率。
因此,在选择催化剂时,应考虑其催化活性和表面形态等因素。
光源的选择也是光催化技术的重要一环。
常见的光源有紫外线、可见光和红外线。
其中,紫外线具有较高的能量,能激发光催化剂产生更多的电子空穴对,从而增加甲醛分解速度。
可见光和红外线也能激发光催化剂,但其能量较低,需要较长的照射时间。
因此,在实际应用中,应根据光催化剂的特性和光源的可获得性来选择合适的光源。
除了催化剂和光源的选择外,反应温度、湿度和氧气浓度等参数也会影响光催化反应的效果。
一般来说,较高的反应温度和湿度会促进光催化反应的进行,因为它们可提高反应速率和甲醛分解率。
此外,光催化反应是一个氧化还原过程,氧气浓度也会对反应产生影响。
较高的氧气浓度有助于产生更多的电子空穴对,从而增加甲醛的分解速度。
因此,在实际应用中,应根据具体情况选取适当的参数,以达到最佳治理效果。
在光催化技术的应用过程中,还需要考虑催化剂的载体、反应器的设计和循环方式等方面。
甲醛在空气中燃烧的原理甲醛是一种常见的有机化合物,化学式为CH2O。
它是一种有刺激性气味的无色液体,在大气压下易于挥发成为气体。
甲醛在空气中燃烧时,会发生一系列化学反应,产生火焰、热量和二氧化碳等产物。
甲醛的燃烧原理主要涉及氧化反应和燃烧反应两个方面。
首先,当甲醛与空气中的氧气发生氧化反应时,可生成二氧化碳和水蒸气。
化学方程式为:CH2O + O2 →CO2 + H2O这个氧化反应是甲醛燃烧的基本过程,需要一定量的氧气作为氧化剂。
氧气的供应对于燃烧速率和瞬间火焰的形成都起着重要作用。
其次,甲醛的氧化反应伴随着燃烧反应。
燃烧是指有机化合物与氧气反应放出大量热能的过程。
在这个过程中,甲醛分子被氧气氧化,并释放出大量的热量。
具体而言,燃烧过程会涉及碳-氧键和氢-氧键的断裂和形成。
甲醛分子分解产生的碳原子与氧气反应,形成二氧化碳。
同时,甲醛分子中的氢原子与氧气反应形成水蒸气。
化学方程式为:CH2O + O2 →CO2 + H2O + 热量这个燃烧反应是放热反应,即生成了大量的热能。
燃烧反应产生的热量使周围空气温度升高,形成明亮的火焰。
火焰是可见的燃烧现象,包括火焰核心、火焰锥和火焰边缘等区域。
甲醛的燃烧需要一定的活化能才能启动反应。
当甲醛被点燃时,最初的点火源(比如明火)提供了足够的能量来启动反应。
一旦燃烧开始,甲醛本身也能提供能量来维持燃烧反应进行下去。
值得注意的是,甲醛的燃烧反应是一个放热反应,即产生了热能。
这种热能释放是有用的,可以用于我们日常生活中的加热、照明和能源供应等方面。
此外,甲醛在燃烧过程中会产生有害的副产物,如一氧化碳。
这是因为在不完全燃烧的情况下,甲醛分子可能仅部分氧化为二氧化碳,而产生一氧化碳。
一氧化碳是一种无色无味的气体,具有较高的毒性,对人体健康有害。
因此,在燃烧甲醛时需要保证完全燃烧,以尽量避免一氧化碳的产生。
综上所述,甲醛在空气中燃烧的原理是在适当的氧气供应下,甲醛分子与氧气发生氧化反应,生成二氧化碳和水蒸气,并释放出大量的热量。
能量衡算及用能优化
项目名称:改良聚甲醛的传统制备方法
目录
1. 能量衡算基准 (2)
2. 37%甲醛溶液生产的能量衡算 (2)
2.1工艺流程图 (2)
2.2 换热器的热量衡算 (2)
2.3 反应器的能量衡算 (3)
2.4 吸收塔的能量衡算 (4)
2.5 用能优化改进的方案 (4)
2.6 Aspenplus模拟优化 (5)
2.7 热公用工程蒸汽用量 (5)
2.8 冷公用工程冷水用量 (6)
3.聚甲醛生产的能量衡算 (6)
3.1 工艺流程图 (6)
3.2 甲缩醛生产工段的能量衡算 (7)
3.3 浓甲醛生产工段的能量衡算 (7)
3.4 三聚甲醛生产工段的能量衡算 (8)
3.5 聚甲醛生产反应器的能量衡算 (9)
3.6 聚甲醛生产用能的优化 (9)
3.7 热公用工程蒸汽用量 (10)
3.8 冷公用工程冷却水用量 (10)
1. 能量衡算基准
每年300个工作日,每日24小时连续生产。
物料流量取单位时间(1s)的流量,基准温度为273.15K 。
2. 37%甲醛溶液生产的能量衡算
2.1工艺流程图
2.2 换热器的热量衡算
通过Aspen plus 模拟,直接查看得到各换热器的热负荷如表1所示。
序名称代进口温度出口温度热负荷MCP。