精细化工工艺课程设计课件(DOCX 37页)
精细化工工艺课程设计
题目：聚丙烯酰胺生产工艺设计
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2016.1
目录
摘要： ................................. 1
1. 概述 ................................ 1
1.1 聚丙烯酰胺的分类及其特性 ...... 1
1.1.1 阴离子聚丙烯酰胺(简称APAM) ............................... 1
1.1.2 阳离子聚丙烯酰胺(简称CPAM) ............................... 2
1.1.3 非离子聚丙烯酰胺(简称NPAM) ............................... 2
1.2 丙烯酰胺聚合物的结构和性质 ..... 2
5. 生产流程简述 ....................... 14
5.1 工艺路线确定 ................ 14
5.1.1 聚合方法的确定 .......... 14
5.1.2 单体原料路线的确定 ...... 15
5.1.3 溶剂的选择 .............. 15
5.1.4 引发剂的选择 ............ 15
5.1.5 自由基反应方式 .......... 15
5.2 生产流程简述 .................. 15
5.3 车间概况 ..................... 16
5.4 车间组成 .................... 16
5.5 生产制度 ................... 16
5．6 安全防护措施 ............... 16
5.6.1 聚合工段 ............... 16
5.6.2 后处理工段 ............. 17
精馏 化工分离工程课件（邓修，吴俊生版）
精馏是一种常见的化工分离技术，其原理基于不同物质在不同温度下的饱和蒸气压不同。在精馏过程中，混合物经过加热后蒸发，然后重新冷却，不同成分的液体在冷却过程中重新凝结，从而实现分离纯化的目的。
精馏的基本原理：
在混合物中，每种成分都有自己的蒸气压，其大小会随温度的变化而不同。在混合物中，如果某种成分的蒸气压高于其他成分，那么加热后这种成分会先汽化，沿着塔的上部上升。在上升的过程中，气体会逐渐冷却，有些部分会重新凝结为液体，从而实现在塔内不同层次上的分离。
精馏的过程：
精馏通常分为两个部分：蒸馏和返馏。
蒸馏：将混合物加热，产生蒸气，蒸气随着温度的升高上升至精馏塔顶部，顶部常常设置冷却管，蒸气在冷却管中冷却后变成液体，稳定成分会从顶部出口流出。
返馏：在精馏塔中，每个塔层下部都设置了平衡管，平衡管上的液体可以通过塔内回流管返回至塔顶部。回流液通过与蒸发液混合，并在塔内再次分离，从而实现更彻底的分离。
精馏在工业上的应用非常广泛，特别是在石油、化工、药品和精细化工等领域。以下列举几种典型的应用：
石油精制：通过石油精馏，可以分离不同石油馏分，如汽油、柴油、燃料油等。
化工产品生产：如工业醇、苯、甲醇、二甲醚等，产量大，生产成本低。
药品生产：大量药品的制备过程中需要进行精馏纯化，例如乙醇、甲醇和其他有机溶剂。
精细化工：通过精馏技术，可以制造高品质化工产品，如纯度高的气氛氧化钯。
实验1. 肥皂制备
一、实验目的
学习洗涤剂的基本知识；熟悉制造肥皂的基本操作。
二、原理
三、原料
牛油 棕仁油或椰子油 氢氧化钠
250m1烧杯，l00mL量筒，恒温水浴锅，玻璃棒
四、实验操作
在250m1烧杯中加入l00mL水和12.5g(0.3mol)氢氧化钠，搅拌溶解备用。称取49g(0.05mol )牛油和21g(0.03mol)棕仁油或椰子油置入热水浴加热使油脂熔化。搅拌下将碱液慢慢加入油脂中，然后置入沸水浴中加热进行皂化。皂化过程中要经常搅拌，直至反应混合物从搅拌上流下时形成线状并在棒上很快凝固为止。反应时间约需2-3h。反应完毕，将产物倾入模具中（或留在烧杯内）成型，冷却即成为肥皂，约170g.本实验制得的产品是含有甘油的粗肥皂。实际生产中要分离甘油并将制得的肥皂进行挤压、切块、打印、干燥等机摊加工操作，才能成为供应市场的产品。
实验时间4h。（牛油、椰子油可减半）
五、其它肥皂产品
采取以上步骤相似的操作，改变油脂品种、配比和工艺条件，可以制备其它品种的肥皂。
(1)软肥皂加入43g大豆油或亚麻油,50g水,9g氢氧化钠和5g(95%)乙醇。在80℃下反应，至反应终点后加水至反应混合物的总质量为100g后出料。由于使用了高度不饱和的油脂为原料所制得的产品为黄白色透明的软块。软肥皂主要用配制液体清洁液，也可作为液体合成洗涤剂的消泡剂使用。
(2)精制硬肥皂和香皂精制的肥皂和香皂一般要以椰子油配合硬化油等高饱和度的油脂为原料，同时要将反应后产生的甘油分离出来，使制品质地坚实耐用并有一定的抗硬水性。若在加工成型之前添加香料和色素，则可制成香皂。精制操作如下：完成皂化操作之后，保温并在剧烈搅拌下加入70ml热的饱和盐水进行盐析，搅拌均匀，撤离水浴，放置过夜使自然降温和分层。固液分离后取固体皂作进一步的成型加工。对碱液进行减压分馏以回收其中所含的甘油。
(3）透明皂将l0g牛油,l0g椰子油和8g蓖麻油加入烧杯中，加热至80℃使油脂混合物熔化。搅拌下快速加入17g30%氢氧化钠和5g95％乙醇的混合液。在75 ℃的水浴上加热皂化，到达终点后停止加热。在搅拌下加入2.5g甘油和由5g蔗糖与5g水配成的预热至80℃的溶液，搅匀后静置降温。当温度下降至60 ℃时可加入CH2OOCRCHOOCRCH2OOCR3NaOHCH2OHCHOHCH2OH3RCOONa适量的香料，搅匀后出料，冷却成型，即可得到透明香皂。配方中加了乙醇、甘油和蔗糖等，使产品透明、光滑、美观，而且内含保互湿剂，是较好的皮肤洗洁用品。
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1 / 26 第三讲 表面活性剂
表面活性剂在工业生产的各个领域得到广泛应用，如相转移催化剂、表面改性、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、增稠剂等，俗称工业味精。
一、概念
1.表面
我们周围的各种物质，在一定条件下形成气、液、固三态，在各相之间存在的界面共有气---液，液---液，气---固，固---固，液---固五类，常把气---液，气---固界面称为表面，其余的相界面称为界面，实质都是相间界面。表面并不是简单的几何面，而是从一个相到另一个相的过渡层，具有一定厚度，约有几个分子厚，他的性质与相邻相性质不同，通常称为表面相。表面相是由两个相邻体相所含的物体性质决定的。表面能（表面自由能）是描述表面状态的主要物理量。
2 比表面
a 定义：单位质量的物质占有的表面积（m2/Kg）
Sp=A总/m总=S/（ρV）
b 比表面及其粒径比
对单个粒子而言，当其形状为球状时，比表面积最小
当其形状为片状时，厚度越近于0，比表面越大
对粒子群而言，决定于分散度
半径为a0的粒子粉碎成半径为a的粒子
粉碎后的粒子数：N=(4/3πa03)/(4/3πa3)=( a0/a)3
粗粒表面积：4πa02 细粒的总表面积：( a0/a)34πa2
粉碎前比表面积：4πa02/（4/3πa03ρ）=3/ρa0=6/（ρd0）
粉碎后比表面积( a0/a)34πa2/（4/3πa3( a0/a)3ρ）=3/ρa=6/（ρd）
由上述计算可知，比表面与粒径变化相同的比率而变化，粒径越小，比表面积越大（与前面所讲述的纳米材料内容一致）
3 表面能
分子在体相内部与界面上所处环境不同，如图 ：
在液相内部分子B，它周围的其他分子对他的吸引力是对称的，所以分子在液相内部移动无需做功，但是，表面上分子A他与周围分子间的吸引力是不对称的，受到向液相内部的拉力，所以表面层分子比液相内部分子相对地不稳定，它有向液体内部迁移的趋势，液体表面积有自动缩小的倾向。从能量上看，要将液相内部分子移到表面需对它做功，要使体系表面积增加，要增加能量，也说明要使体系处于稳定状态，其表面积总是尽可能取最小值。对一定体积的液滴来说，在不受外力的影响下，它的形状以球形最稳定？（球形比表面最小，如雨珠球形的，实质反应了液体表面自动缩小的趋势）
