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10级化学工程与工艺课程设范文亚

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学 号： 201006010332 专业课程设计 题 目 氟胺草酯的生产工艺设计

学 院 化学化工学院

专 业 化学工程与工艺

班 级 化工1003

姓 名 范文亚

指导教师 杨辉琼、阳海、刘华杰

2013 年 6 月 28 日 目 录 一、氟胺草脂的概述 ....................................................................................................3 二、氟胺草脂已有合成路线简介 ................................................................................3 三、氟胺草脂已有合成路线优劣分析 ........................................................................4 四、氟胺草脂新合成路线设计 ....................................................................................4 五、合成氟胺草脂步骤工艺流程设计及工艺流程操作简述 ....................................6 六、总结 ........................................................................................................................8 参考文献 ........................................................................................................................9

一 氟胺草脂的概述 1．产品背景 氟胺草脂是一类高效的酞酰亚胺除草剂[1-2]，由日本注油化学公司开发，适用于防除大豆和玉米等作物田的杂草，主要用于防除阔叶杂草如苍耳、豚草、笕属杂草、藜、茴麻、龙葵、曼陀罗、黄花稔等。对铁笕草、多年生的刺儿菜大蓟等有一定的抑制作用。对后茬作物没有任何影响。

2.产品化学结构及理化性质

本次设计的目标化合物氟胺草脂的结构式如下

NO

OFCl

OOOCH3

伏案草脂的理化性质，氟胺草脂的纯品为白色状固体，熔点88.9~90.1℃，相对密度 1.33（20℃）,蒸汽压 1.0×10Pa（25℃），分配系数 4.99（20℃）[4-5]。

二、目标化合物已有合成线路简介 1.设计背景 由于计算机技术的迅速发展，化学分子模拟技术得到了进一步的发展，氟胺草脂的一些潜在的特殊用途得到了进一步的开发利用，尤其在农业种植中起到至关重要的作用。所以，探索一些高效特殊简洁的合成路线十分必要。

2.传统工艺路线如下图一所示 现在根据所采用的的原始原料的不同或工艺路线的区别，目前已见报道的氟胺草脂的合成有五条路线[3]，现在介绍一种传统的合成路线，以对氟苯酚为原料，经氯化、酯化、硝化制得中间体取代的硝基苯。经水解制的得中间体取代的苯酚。再经醚化、还原制成取代的苯胺，最后与四氢苯酐缩合得到目的产物。 FOHCl

OHFOCO2C2H5ClFO2NFCl

OCO2C2H5

OHClFNO2FO2NClOCH2CO2C5H11FH2NClOCH2CO2C5H11

OO

ONOOFClOCH2CO2C5H11

图一 3.近年来新型合成路线 此路线与传统路线的不同之处就是以碳酸双三氯甲酯代替氯甲酸酯[4-6]，合成路线如图二所示。

FOHCl

NaOH双三氯甲基

碳酸酯

FCl

OCOO

ClF

H2SO4

F

NO2

ClOCOO

Cl

NO2

FH2OHCl

F

NO2

ClOH 图二 三、目标化合物已有合成线路优劣分析 1.传统合成路线优劣分析 传统合成路线方法简单，涉及到专业化学知识不是很多。都是一些简单的化学反应，便于操作、生产。但合成步骤过多，氯甲酸乙酯过于昂贵，使生产成本过高。

2.新型合成路线 新型合成路线就是在传统合成路线的基础上做了进一步的改良，其优点继承了传统合成路线的优势。用碳酸双三氯甲酯替代氯甲酸酯来成功保护羟基，这个不仅使得成本下降，且工艺过程稳定，同时利用碳酸双三氯甲酯作为保护剂生成的碳酸酯的位阻较氯甲酸乙酯的更大些，在硝化过程中的选择性较好，使得产物的收率和纯度提高。但合成路线还是过长，还需进一步改进。

四、目标化合物新合成线路设计 1.氟胺草酯合成进一步改进 创新点，将2一氯一4一氟苯酚直接与氯乙酸正戊酯醚化再进行硝化得到中间体2一氟一4一氯一5一(戊氧基羰基甲氧基)硝基苯，取消了羟基保护，缩短了工艺路线，具体如图三所示。

F

OHFCl

OHOCH2COOC5H

11

FCl

FNO2

ClOCH2COOC5H11

FH2NCl

OCH2COOC5H11

OO

OClC5H11OOCOH2C

FNO

O 图三 五、氟胺草酯生产步骤工艺流程设计及工艺流程操作简述

1、工艺流程设计

本设计的生产工艺的操作方式采用的是间歇操作，该生产工艺分为四个步骤依次为2一氯一4一氟苯酚的制备、2-(戊氧基羰基甲氧基)一5一氟氯苯的制备、4一氯一2一氟一5-(戊氧基羰基甲氧基)硝基苯、4一氯一2一氟一5一(戊氧基羰基甲氧基)苯胺的制备、最后氟胺草酯的制备。该设计的生产工艺流程方框图如下所示： 对氟苯酚 溶解、同氯气

2-氯-4-氟苯酚 NaOH(l)

废气

无水碳酸钾 DMF 氯乙酸戊酯

混合反应 2-（戊氧基羰基甲氧基）苯-5-氟氯 二氯甲烷 浓硫酸 发烟硝酸 混合反应

大气 50~70℃

静置分层 脱溶 4-氯-2-氟-5-（戊氧基甲氧基）硝基苯 钯酸 甲苯 氯气

5小时反应

1Mpa 过滤减压

三废处理

2、工艺流程操作简述 在250 mL三口烧瓶中加入定量的对氟苯酚，升温至90℃，1 h内通入等摩尔量的氯气，尾气用NaOH溶液吸收．反应物冷却，即得到2一氯一4一氟苯酚，取定量的 2一氯一4一氟苯酚，定量无水碳酸钾，一定量DMF ，加热50℃下滴加适当氯乙酸戊酯，80℃反应5 h，冷却，减压蒸馏除去DMF，大量水洗至中性，干燥脱溶得黄色液体2一(戊氧基羰基甲氧基)-5一氟氯苯，在常温下，在高压釜中加入适合硝基苯中间体、5％钯碳(o．32 g)和甲苯，通入氢气使压力保持在1 MPa，，搅拌，反应5 h．过滤掉反应液中的催化剂，减压蒸去溶剂，得到4一氯一2一氟一5一(戊氧基羰基甲氧基)。取定量4一氯一2一氟一5-(戊氧基羰基甲氧基)苯胺，哌啶，乙酸，四氢苯酐，甲苯，加热回流5 h，用分水器把反应中水共沸除去。反应液冷却后加入甲苯和水萃取．有机相干燥、脱溶得固体．用甲醇和水混合溶剂重结晶，得黄色针状晶体。

4-氯-2-氟-5-（戊氧基羰基甲氧基）苯胺 哌啶 乙酸 四氢苯酐 甲苯

加热回流 5h

分水器

溶液 甲苯水

萃取 有机相干燥 脱溶 目标产物

三废处理 四、总结 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重。在化学工业生产中，高效、节能、环保的化学生产合成路线是现在所提倡的。结合前面所介绍到的传统合成路线以及改良后的合成路线，传统合成路线步骤较为冗杂，并且生产效率很低，虽然改良后的合成路线生产步骤得到了明显的减少，但与现在的工业生产要求还存在这一定的差距。

在传统路线或改进合成工艺中，均是先对2一氯一4一氟苯酚的羟基进行保护，再硝化、水解得到羟基与氯乙酸正戊酯进行醚化得到中间体2一氟一4一氯一5一(戊氧基羰基甲氧基)硝基苯．但是其羟基保护过程中所用的氯甲酸酯或碳酸双三氯甲酯均为剧毒品，为此探究了对传统合成工艺作了进一步的改进研究，在本课程设计最后提到的合成氟胺草脂路线中，即将2一氯一4一氟苯酚直接与氯乙酸正戊酯醚化再进行硝化得到中间体2一氟一4一氯一5一(戊氧基羰基甲氧基)硝基苯，取消了羟基保护，缩短了工艺路线，生产效率得到了极大地提高，并且产生的三废减少，符合现在绿色工业化学生产的要求。

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化工工艺设计课程设计报告

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. -长江大学工程技术学院化工工艺及设备课程设计设计题目：生产能力为3400 m³/h 甲醇制氢生产装置设计设计人：丁红林丁俊松艾龙白晓旭江龙江源高冉郭先锋陈晶晶指导教师：X慢来黄天成班级：装备0601班组号：1（1—11号）设计时间：2009年12月20日—2009年12月31日前言氢气是一种重要的工业用品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。

近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。

烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI公司首先实现工业化。

这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用X围为天然气至干点小于215.6℃的石脑油。

近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。

转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。

甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。

它具有以下的特点：1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，投资省，能耗低。

2、与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。

3、所用原料甲醇易得，运输储存方便。

而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作。

4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。

目录前言 (1)目录 (2)摘要 (3)设计任务书 (4)第一章工艺设计 (5)1.1.甲醇制氢物料衡算 (5)1.2.热量恒算 (6)第二章设备设计计算和选型：换热设备 (9)2.1.换热设备的计算与选型 (9)第三章机器选型 (13)3.1.计量泵的选择 (13)3.2.离心泵的选型 (15)第四章管道布置设计 (16)4.1.管子选型 (16)4.2.主要管道工艺参数汇总一览表 (18)4.3.各部件的选择及管道图 (19)第五章自动控制方案设计 (22)5.1.选择一个单参数自动控制方案 (22)5.2.换热器温度控制系统及方块图 (22)课设总结 (23)参考文献 (24)摘要本次课程设计是设计生产能力为3400m3/h甲醇制氢生产装置。

化学工艺学课程设计

化学工艺学课程设计

JIU JIANG UNIVERSITY 化学工艺课程设计题目年产3.5万吨碳酸二甲酯院系化学与环境工程学院专业化学工程与工艺姓名.................班级..........指导教师...................2013年6月目录设计任务书 (1)引言 (2)第一章生产方案的选择 (3)1.1概述 (3)1.2工艺路线 (3)1.2.1光气法 (3)1.2.2甲醇氧化羰基化法 (3)1.2.3酯交换法 (5)1.2.4尿素醇解法 (6)1.3工艺路线比较 (8)1.4本项目所选工艺方案 (9)第二章生产流程 (11)2.1 反应流程 (11)第三章工艺条件选择 (12)3.1 本工艺体系特点 (12)3.2反应条件及能耗 (12)3.3 反应主要设备 (12)3.4 催化剂的比较与选择 (12)3.5 流程特色 (12)第四章主要设备计算和选型 (13)4.1换热器的选型 (13)4.1.1确定设计方案 (13)4.2 精馏塔的设计举例 (14)4.3 浮阀塔工艺尺寸的计算 (15)4.4 泵的设计计算 (16)参考文献 (17)附页一 (17)致谢 (18)设计任务书一、设计目标为一个设计一座年产3.5万吨碳酸二甲酯分厂。

二、设计基础条件产品规格：碳酸二甲酯产品的质量应满足中华人民共和国化工行业标准HG/T3934-2007规定的技术指标：项目指标（摩尔分率）一级品优级品纯级品外观无色透明液体，无可见杂质碳酸二甲酯，% 99.5 99.8 99.8水份，% ≤0.1 ≤0.050 ≤0.0020甲醇含量，% ≤0.20 ≤0.050 ≤0.0020 色度(铂-钴色号)，号10 5 5相对密度，g/cm3 1.071±0.005三、厂址九江地区四、设计任务1.生产方案2.生产流程4.工艺条件选择5.主要设备计算和选型6.其他设计说明五、环境要求：尽量采取可行的措施减少工厂对环境的不利影响，并对排出的污染物提出合理的治理方案。

化工专业综合课程设计论文(全文)

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化工专业综合课程设计论文(全文)1各课程单独设置课程设计存在的问题1.1各课程设计单独开展，之间缺乏必要的联系以往课程设计的开展，分别在各课程结束时，作为一个总结性和综合性的教学环节来进行，不同学期、不同设计内容、不同课程间独立开展，导致相互之间缺乏必要的联系，学生进行的只是局部的训练，缺乏一个整体的概念。

比如在化工原理课程设计时，学生对化工制图、材料、设备的强度计算、各设备元件的选择与设计及标准不是特别清晰，最后所得的工艺及工艺尺寸计算数据甚至被弃之一旁;而在化工设备课程设计时，则需要对化工工艺问题有一个整体把握，依据计算所得工艺参数及工艺尺寸来指导设备设计与选型，这些都要用到化工原理和化工工艺学的知识。

1.2各课程设计的时间安排较短，学生仓促而就这四门课程作为化工类课程的重要组成，其教学内容繁重，在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。

而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的，且对于化工类学生来说又都是极其重要的，是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。

在短短的1～2周的课程设计期间，教师首先要下达设计任务书(布置设计任务)，而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。

接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息，准备相关化工标准、手册以备随时查阅。

设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。

学生要在短期内完成这一系列任务，时间仓促，难以对设计内容整体把握和系统思考，对于设计细节考虑不周，导致略微改动已有图样的情况有之，原图照抄照搬情况亦有之，完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。

1.3独立课程设计内容单薄，系统综合性差由于要考虑时间安排的限制，以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务，以达到任务量与时间安排的匹配。

这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握，在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”，难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。

化学化工毕业论文范文

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化学化工毕业论文范文一：化学工程及工艺人才培养途径1积极培养学生的创新意识创新意识是产生创造力的前提，只有对未知世界和真理不懈追求的人，才会以一种积极主动的态度去学习、实践和创造。

承担科研任务的高校教师具有相对稳定的研究领域，将自己研究领域的最新成果、研究近况及自己遇到的一些问题带入本科教学，可以使学生直观地了解到所学知识的应用领域，激发学生参与老师科研项目的热情，提高专业学习兴趣，并利用所学的知识尝试性地解决一些科学问题，为今后的工作和深造打下良好的基础。

一方面，学生在参与这些课外科技活动的同时，对培养自己的创新意愿和创新动机起到了直接的激励作用，体会到了前所未有的成就感、使命感和责任感，从而树立起为科学献身的精神。

另一方面，课外科技活动的开展会营造出一种浓厚的学术氛围，进而带动并感染周围其他学生积极投入科研，并通过科研了解学科发展的前沿动态，激发求知欲和研究兴趣，进一步增强创新意识[1]。

2加强师资队伍建设要实现创新型人才的培养目标，其关键在教师。

因此,优化师资队伍是培养创新人才的关键。

师资队伍建设主要包括以下两个部分：2.1采用“传、帮、带、督”的方式，构建高水平教师梯队对刚参加工作的青年教师，每人要拜一位教学经验丰富的优秀老教师为师，跟班听课，并参加辅导、答疑、改习题等工作，在这个过程中，青年教师积累了经验，增强了信心，同时也接受了考查，考查合格者方可担任课程主讲。

老教师在其中则充分发挥了传、帮、带、督的作用，课前听试讲，结合具体理论、概念与青年教师一起探讨教学方法，给青年教师以鼓励和具体的帮助;课后及时与青年教师交换意见，随时解决其在教学中遇到的问题，从而保证了教学质量。

同时学校也开展了青年教师课堂技艺大赛、优秀师徒评选、师德标兵评选等活动，吸引青年教师参加教改活动，培养锻炼青年教师，构建老中青结构合理的高水平教师梯队。

2.2教学科研相长，不断促进教师的知识更新高等学校教师的职责不仅是开展本科教学，而且要全力进行科学研究和创新工作，否则就会形成在教学中只能“教死书”的状况。