化学工艺流程图
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现代煤化工工艺路线总图煤化工工艺路线图煤制甲醇典型工艺路线图1、合成甲醇的化学反应方程式:(1)主反应:CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol(2)副反应2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/molCO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/molCO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10,由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高,H2含量较低,因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成,以达到甲醇合成气的要求。
3、CO变换反应CO+H2O(g)=CO2+H2 (放热反应)4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比气体种类气体组分(%)CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成29.9067.6429.900.1气天然气制甲醇工艺流程图1、合成甲醇的化学反应方程式:CH4+H2O=CH3OH+H22、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10,由于天然气甲烷含量较高,因此要对天然气进行蒸汽转化,生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。
由于蒸汽转化反应是强吸热反应,因此还要对天然气进行纯氧部分氧化以获取热量,使得蒸汽转化反应正常连续进行,最终达到甲醇合成气的要求。
3、蒸汽转化反应CH4+H2O(g)=CO+H2(强吸热反应)4、纯氧部分氧化反应2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/molCH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/molCH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol5、天然气组分与甲醇合成气组分对比气体种气体组分(%)类CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合29.9067.6429.900.1成气石油化工、煤炭化工产品方案对比(生产烯烃)以天然气(或煤气)为原料的MTO技术流程煤制烯烃主要工艺流程以天然气(或煤炭)为原料的MTP技术流程煤液化是把固体煤通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术。
图9-3 设备位号与名称 第一节化工工艺流程图表达化工生产过程与联系的图样称为化工工艺图.它是化工工艺人员进行工艺设计的主要内容,也是化工厂进行工艺安装和指导生产的重要技术文件。
化工工艺图主要包括工艺流程图、设备布置图和管路布置图。
一、工艺流程图概述化工工艺流程图是一种表示化工生产过程的示意性图样,即按照工艺流程的顺序,将生产中采用的设备和管路从左至右展开画在同一平面上,并附以必要的标注和说明.它主要表示化工生产中由原料转变为成品或半成品的来龙去脉及采用的设备.根据表达内容的详略,化工工艺流程图分为方案流程图和施工流程图.方案流程图一般仅画出主要设备和主要物料的流程线,用于粗略地表示生产流程。
施工流程图通常又称为带控制点工艺流程图,是在方案流程图的基础上绘制的、内容较为详细的一种工艺流程图。
它是设备布置和管路布置设计的依据,并可供施工安装和生产操作时参考.图9—2为醋酐残液蒸馏岗位带控制点工艺流程图.带控制点工艺流程图一般包括以下内容:1.图形应画出全部设备的示意图和各种物料的流程线,以及阀门、管件、仪表控制点的符号等。
(2)标注注写设备位号及名称、管段编号、控制点及必要的说明等。
(3)图例说明阀门、管件、控制点等符号的意义。
(4)标题栏注写图名、图号及签字等。
二、工艺流程图的表达方法方案流程图和带控制点工艺流程图均属示意性的图样,只需大致按投影和尺寸作图。
它们的区别只是内容详略和表达重点的不同,这里着重介绍带控制点工艺流程图的表达方法。
(一)设备的表示方法 采用示意性的展开画法,即按照主要物料的流程,从左至右用细实线、按大致比例画出能够显示设备形状特征的主要轮廓。
常用设备的示意画法,可参见附表21.各设备之间要留有适当距离,以布置连接管路。
对相同或备用设备,一般也应画出。
每台设备都应编写设备位号并注写设备名称,其标注方法如图9—3。
其中设备位号一般包括设备分类代号、车间或工段号、设备序号等,相同设备以尾号加以区别。
化学工艺流程1. Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池旳电极材料, 可运用钛铁矿(重要成分为FeTiO3, 还具有少许MgO、SiO2等杂质)来制备, 工艺流程如下:回答问题:(1)“酸浸”试验中, 铁旳浸出率成果如下图所示。
由图可知, 当铁旳净出率为70%时, 所采用旳试验条件为___________________。
(2)“酸浸”后, 钛重要以TiOCl42-形式存在, 写出对应反应旳离子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得试验成果如下30 35 40 45 50表所示:温度/℃TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88分析40℃时TiO2·x H2O转化率最高旳原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti旳化合价为+4, 其中过氧键旳数目为__________________。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L, 加入双氧水和磷酸(设溶液体积增长1倍), 使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L, 此时与否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2旳Ksp分别为1.3×10-22.1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4旳化学方程式。
【答案】(1)100℃、2h, 90℃, 5h(2)FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl42− + 2H2O(3)低于40℃, TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增长;超过40℃, 双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O 转化反应速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时, c(PO43-)= mol·L−1=1.3×10-17 mol·L−1, c3(Mg2+)×c2(PO43-)=(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<Ksp [Mg3(PO4)2], 因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。