化工类毕业论文
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应⽤化⼯技术毕业论⽂应⽤化⼯技术毕业论⽂应⽤化⼯技术毕业论⽂题⽬煤⽓化制甲醇(年产40万吨)的研究专业应⽤化⼯技术I应⽤化⼯技术毕业论⽂⽬录摘要 (1)第⼀章绪论 (2)1.2 新型煤化⼯内容简介 (3)1.2.1发展现代煤化⼯的意义 (3)1.2.2 现代煤化⼯的主要特点 (4)1.3 煤炭⽓化⼯艺 (4)1.4 煤炭⽓化技术应⽤领域 (8)第⼆章煤炭⽓化原理 (10)2.1煤炭⽓化技术 (10)2.2 煤炭⽓化的原理 (12)第三章煤⽓化制甲醇 (14)3.1 合成⽓的制备 (14)3.1.1 德⼠古⽔煤浆⽓化技术 (14)3.1.2 德⼠古⽔煤浆⽓化激冷流程图 (15)3.1.3 反应设备—⽓化炉 (15)3.1.4 合成⽓的净化 (16)3.2 甲醇的制备 (18)3.2.1 甲醇的性质 (18)3.2.2 合成⽓制甲醇 (18)3.2.3 低压法合成甲醇的⼯艺 (19)3.2.4 甲醇合成反应器 (21)3.3物料衡算 (24)3.4能量衡算 (28)第四章结论 (30)4.1低压法合成甲醇的影响因素 (30)4.1.1温度对CH3OH合成的影响 (30)4.1.2 压⼒对CH3OH合成的影响 (30)4.1.3空速对甲醇合成的影响 (31)II应⽤化⼯技术毕业论⽂4.1.4 氢碳⽐的控制对甲醇合成的影响 (31)4.1.5 惰性⽓体含量对CH3OH合成的影响 (32)4.1.6甲醇合成催化剂以及催化剂对甲醇合成的影响 (32) 4.2 甲醇市场的展望 (32)致谢 (34)参考⽂献 (35)III应⽤化⼯技术毕业论⽂摘要中国是世界上煤炭资源丰富的国家之⼀,煤炭储量远⼤于⽯油、天然⽓储量。
基于国情,将煤炭加⼯转化成清洁、⾼效的⼆次能源,寻找内燃发动机的替代燃料,使能源结构向多元化结构,解决对⽯油的过分依赖将是今后的主要发展⽅向。
本⽂主要综述了煤⽓化和合成甲醇基本原理、⼯艺流程、设备、净化、影响因素等。
精细化工论文六篇精细化工论文范文1就目前而言,办公室接待工作中主要存在三个问题,即办公室接待人员的办公效率比较低和管理制度不够完善,工作流程不精细以及办公室工作人员的服务意识淡化,工作主动性比较低,下面就这三个问题进行阐述。
1、办公室接待人员的办公效率比较低对于办公室接待工作,常常会消失突发性的、紧急性的大事,对于他们的工作时间也没有确定性,这样以来,就会造成办公室接待人员的心情比较的烦躁,这样以来,就会使他们在进行接待工作的时候,处于一种忙乱和无序的状态,从而导致他们进行接待工作的时候,服务态度不好,协作的不够协调。
就目前而言,很多的企业的接待工作是由工作人员之间相互的协调和每个人各管一部分,把这些相互串联起来以及在工作中只有少部分的制度管理而进行的。
所以,办公室接待工作的工作人员必需要具备很好地专业素养以及丰富的阅历和高度的责任感,他们在接待的过程中,不能够马虎大意以及懒散,假如他们不具备这样的工作态度的话,那么办公室接待工作的效率就会大大的降低。
2、管理制度不够完善,工作流程不精细对于这一问题,主要是办公室里岗位职责不够明确,有的岗位工作内容比较繁多,有的岗位却没有工作内容,这样以来就简单造成工作不明确,工作效率也就比较低。
假如工作分工明确,这样不但能够避开有的接待工作不会消失重复与空白,做好相应的工作,还能在繁忙的时候,保证工作的效率和质量。
在接待的过程中,假如工作责任不能够落实,不精细或者是粗制滥造,那么就会增加办公室接待工作的难度。
3、办公室工作人员的服务意识淡化,工作主动性比较低这种状况主要是表现在企业的工作人员在进行接待工作的时候,主动性和制造性比较的低,接待工作做的马虎大意,尤其是在接待工作繁忙的时候,他们只是应付了事,乐观性也不高。
不管是哪个行业,他们的服务态度的优劣,打算着工作效率的凹凸,也是接待工作的关键。
在聘请接待工作人员的时候,要考察应聘者的服务意识的强弱,但是,就目前而言,很多的工作人员对于接待工作的热忱比较的低,服务意识也比较的差,他们只是处理工作中的突发大事。
毕业论文氯化聚氯乙烯的工艺研究以及其供需现状氯化聚氯乙烯的工艺研究以及其供需现状内容摘要:介绍了氯化聚氯乙烯的生产情况、工艺技术、产品应用以及市场供求情况,分析了该产品的价格趋势及竞争能力,对发展我国氯化聚氯乙烯工业提出了建议.介绍氯化聚氯乙烯树脂的性质特点、生产及加工方法和应用情况,指出了其发展前景。
关键词:氯化聚氯乙烯,聚氯乙烯,市场前景目录前言 (1)1聚氯乙烯的制备方法 (2)1.1气固相氯化法 (2)1.2溶剂法 (2)1。
3水相悬浮法 (2)2 CPVC的性能特征与应用 (3)2。
1 CPVC的性能特征 (3)2.2 CPVC的应用 (4)3氯化聚氯乙烯的加工 (5)3。
1干燥 (5)3。
2混料 (5)3。
3成型 (6)3.3。
1挤出成型 (6)3.3.2注射成型 (6)4氯化聚氯乙烯的市场与前景 (7)4.1国内生产能力与产量 (7)4.2国内需求 (7)4.3国外状况 (7)4。
4竞争能力分析 (8)4.5发展建议 (8)5 结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (10)前言氯化聚氯乙烯(CPVC)是以氯气和聚氯乙烯(PVC)为原料的耗氯产品,具有抗腐蚀、耐老化、难燃、电性能良好等特点.(PVC)硬制品安全使用温度一般不超过60而℃,而氯化聚氯乙烯硬制品可在接近100℃的温度下长期使用,氯化聚氯乙烯是能在较高温度和较高压力下长期使用的为数不多的聚合物之一。
氯化聚氯乙烯不仅在常温下耐化学腐蚀性能优异,而且在较高温度下仍具有很好的耐酸、耐碱、耐化学药品性,性能优于PVC和其它树脂。
另外,氯化聚氯乙烯的机械强度是PVC的1.5倍, pp 和ABS 的2倍,特别是在100℃的温度下,氯化聚氯乙烯仍能保持很高的刚性,可充分满足在化工生产中对设备及管道等的要求.并且,氯化聚氯乙烯不受自来水中余氯影响,不会出现裂痕和崩漏。
因此,氯化聚氯乙烯管道非常适用于民用冷热水管系统。
氯化聚氯乙烯产品在国外主要采用先进的水相悬浮法生产.并已开始在一定范围内取代一些传统的热塑性工程塑料,广泛应用于化工、建材、电器和粘合剂等领域,尤其是冷水和热水管线分布系统和配件,以及控制液体化学品的阀体等的生产。
应用化工毕业论文应用化工毕业论文化工工程是一门跨学科的学科,它涵盖了化学、物理学、机械工程、环境科学等多个学科的知识。
应用化工是化工工程的一种广泛应用,其目的是将化学原理、工程设计和工艺流程结合起来,以解决实际生产中的问题。
应用化工在日常生活中有着广泛的应用,比如食品加工、制药、石油化工等领域。
本文将以食品加工为例,阐述应用化工在食品加工中的应用。
食品加工是指将原料经过加工处理,使其具备特定的形状、质地和口感,以及一定的保质期和营养价值。
在食品加工过程中,化工工程的应用非常重要。
首先,应用化工可以在食品加工中进行原料清洗和处理。
原料的清洗和处理是食品加工的第一步,目的是去除杂质、细菌和有害物质,保证食品的卫生安全。
化工工程可以利用化学反应、物理处理和机械加工等技术手段,对原料进行有效的清洗和处理,提高食品的品质和安全性。
其次,应用化工可以在食品加工中进行制剂的研发和生产。
制剂是一种将多种原料按照特定的配方和工艺进行混合、反应和处理的产品。
化工工程可以提供配方设计、工艺流程和设备设计的支持,使得食品制剂的研发和生产更加高效和可控。
最后,应用化工可以在食品加工中进行产品的包装和运输。
食品的包装和运输是保证其质量和卫生的重要环节。
化工工程可以提供各种材料的选择和设计,以确保食品在包装和运输过程中不会受到外界环境的污染和损坏。
综上所述,应用化工在食品加工过程中起着至关重要的作用。
它可以通过清洗和处理原料、研发和生产制剂以及包装和运输产品,提高食品加工的效率和质量,保障人们的饮食安全。
因此,研究和应用化工技术在食品加工中的应用具有重要的意义和价值。
化工毕业论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。
下面是关于化工毕业论文的内容,欢迎阅读![摘要]以化工类专业人才培养为研究对象,调查分析了化工类创新创业现状,比较了国内外人才培养途径,探讨了我国化工类创新创业人才培养存在的问题,并进一步提出了促进创新创业的有效方法及人才培养途径。
[关键词]化工;创新创业;人才培养;途径创新是发展的关键,早在1999年,联合国教科文组织就在《21世紀的高等教育:展望与行动世界宣言》中提出了:“必须将培养学生的创业技能及创新精神作为高等教育的基本目标。
”随后党的“十七大”提出,提高自主创新能力,建设创新型国家,是国家发展战略的核心和提高综合国力的关键。
要实施自主创新战略、建设创新型国家关键靠人才,国家之间的竞争归根结底也是创新人才数量和创新人才素质的竞争。
党的“十八大”提出“实施创新驱动发展战略”,已经将全面推进创新创业教育、培养高素质的创新创业型人才上升到了国家战略。
人才是创新的核心,高校是培养人才的基地。
高校如何培养创新创业人才,如何在学校驱动“大众创业、万众创新”,如何构建合理的创新创业人才培养途径,有效地培养学生的创业意识和创新创业能力,使更多学生走上自主创业的道路已成为一个必须认真探索的重要课题和紧迫任务。
本文以化工类专业为例,对化工类创新创业现状、国内外人才培养途径、存在的问题进行了比较分析,并进一步对促进创新创业的有效方法及人才培养途径进行了探讨。
一、化工类创新创业现状近几年,国家大力倡导大学生的创新创业工作,政府和高校也十分重视,为大学生提供了很多好的政策、措施和辅助。
那么大学生的创新创业情况如何呢?麦可思研究院日前发布了《2016年中国大学生就业报告》表明高职高专毕业生创业比例为3.9%,集中的前两位行业是零售商业(14.2%)和建筑业(8.2%),其中属于机会型创业的毕业生占创业总体的85%,我们化工类学生创业人数微乎其微。
随着科学技术的高速发展,化工企业的发展在国民生产中占着非常重要的地位。
下面是为大家整理的化工安全专业毕业论文,供大家参考。
篇一:《石油化工企业危险化学品安全管理分析》1、对于危险化学物品进行有效的安全监理当今社会,化学工业随着社会科学经济的迅猛发展而发展,其化学物品的种类和数量也会明显增多,事故的严重性以及多发性的等级根据危险化学品的易燃易爆性、反应性和毒性本身就可以判定出来。
危险化学品对于人体是存在危害性的,所以,在投入使用的过程中,为了避免环境污染甚至人员中毒及上网时间的发生,操作人员在进行操作之前企业必须要对其进行专业的培训及筛选,避免操作失误,在对容器进行密封时一定要严密,尽最大可能避免危险化学品泄漏事故的发生。
现代化学工业的生产表现出设备多样化、复杂化等特征,故而对于所需求的化学品种类以及数量愈来愈多。
所以,为了保证人们的声明及身体健康不受伤害、保证社会经济及环境不受到损失,则必须要切实地加强对危险化学品的安全监理工作。
我们不能单单的看到化学品带给我们的益处,同时也要看到危险化学品本身存在的危险性,避免受到不必要的伤害。
尽管我国已经建立了一定牢靠的危险化学品管理体系但是依旧不够完善,就安全评价体系而言,化学物质种类更新比较迅速,申报许可制度实施的时间不是很长,一些相关的技术不是很成熟,导致了对于化学品风险评价尚未达到一定的水平。
安全监管制薄弱,监管部门并没有构成一个百密无一疏的网络,由于一些部门对于责任的分担问题,遇到某些环节是置之不理的,出现了监管方面的漏洞。
不仅如此,硬件条件也是不乐观的,实验缺乏技术支撑。
所以对于我国目前的状况来看,加强危险化学物品有效的安全监理迫在眉睫。
2、提高应对突发事件能力对于化工企业来说,生产过程是受到社会任何方面都比较重视的,这是由于一旦安全事故发生,后果不堪设想,其危害和牵涉到的各方面利益是非常多的。
总而言之,针对突发事件,国家应对突发公李艳伟共事件应急体系中不能缺少的重要组成部分,主要就是把安全生产工作做好,这一体系完善的作用就是一旦发生事故,化工企业应该在第一时间做出判断,对于事故产品物理特性以及性质还有其可能会导致的危害进行充分地了解和研究,并且要及时有效的为其制定针对性的处置方案,以便事故发生时可及时开展救治活动,迅速控制住事故现场,有条不紊地化解危机带来的危害,选出最佳有效的措施阻止危险进一步恶化,在能够确保社会正常秩序的同时,将不良的影响降低至理想化的程度,经济上的损失也要尽可能的降低。
《化学工程与工艺论文》化学工程与工艺论文(一):题目:关于绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用探析关键词:绿色化学工程;工艺;化学工业节能摘要:在处理有害、有毒物质时,采用传统化化学生产方法具有必须的滞后性,严重影响了化学工业的发展速率。
所以,应结合应用绿色化学工程和工艺,这样一来方可减少成本费用的支出,进而提升资源利用率。
本文主要探讨了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的作用,并提出了个人见解,对今后的研究具有必须的参考好处。
在当前社会的发展中,科技水平得到了飞速发展,而经济发展速度也随之加快,在这一背景条件的影响下,环境污染也在不断加剧,而自然生态系统也遭到了破坏。
因此,我们务必要提高对自然环境的保护力度,合理应用各项资源和能源,提升其应用效率,这样一来方可到达可持续发展的目的。
本文主要探讨了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的作用,而这也是减少化工污染以及能源消耗的主要渠道,并对人类的发展具有必须的现实好处。
1绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用1.1正确选取清洁生产技术结合当前社会的发展形势进行思考,由于清洁生产技术所需的成本比较高,当对生产原料进行相应的处理之后,能够有效提升资源利用率,进而提升化学生产的综合品质。
现阶段,比较常见的清洁生产技术可包括以下几种,即:脱硝技术与脱硫技术,透过采用合理的方式对垃圾物质以及具有必须污染性的化学物质等采用此种方式处理后,均会使其变为沼气。
在此过程中,也务必要合理应用自然发电技术,例如风能等,研发出更多的新型技术手段,尤其是应加大生物工程的研发力度,推出很多全新的清洁生产技术,方可提升资源利用率,减少污染状况,保护自然生态环境。
1.2合理应用生物技术透过对化学工程生产进行分析后可发现,应用比较广泛的生物技术主要可包括两个方面,即:生物化工以及化学仿生学、例如,在正确使用生物酶后,结合相应的绿色化工工程以及工艺,能够有效提高资源的利用率,促使再生资源能够得以使用,进而提高产品质量。
毕业设计(论文)年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计学院:化工与材料学院专业:姓名:指导老师:化学工程与工艺学号:职称:年月毕业设计《年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。
承诺人签名:日期:年月日年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计摘要近年来,二甲醚已成为国际石油替代途径与新型二次能源的热点课题,引起各国关注与重视。
二甲醚的制备主要有甲醇脱水法和合成气一步法两种。
与传统的甲醇合成二甲醚相比,一步法合成二甲醚工艺经济更加合理,在市场更具有竞争力,正在走向工业化。
目前,制取二甲醚的最新技术是从合成气直接制取,相比较甲醇脱水制二甲醚而言,一步法合成二甲醚因为体系存在有未反应完的合成气以及二氧化碳,要得到纯度较高的二甲醚,分离过程比较复杂。
开发中的分离工艺主要采用吸收和精馏等化工单元操作过程得到纯度较高的二甲醚产品。
本设计主要针对分离中的精馏工序进行工艺设计,分离二甲醚、甲醇和水三元体系。
精馏塔采用浮阀塔,塔顶冷凝装置采用全凝器,用来准确控制回流比;塔底采用水蒸气蒸汽加热,以提供足够的热量。
通过计算得出理论板数,塔效率,实际板数,进料位置,在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径,有效塔高,筛孔数。
通过筛板的流体力学验算,证明各指标数据均符合标准。
以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
关键词:二甲醚分离三元体系精馏Annual output of 30,000 tons of dimethyl ether distillation section in the design of separation deviceABSTRACTIn recent years, DME alternative channel of international oil and new secondary energy and and attention.Preparation of dimethyl ether mainly methanol dehydration and One-step synthesis. With the traditional methanol synthesis compared to synthesis of dimethyl ether, one-step synthesis of dimethyl ether process more rational economy, more competitive in the market and it is moving towards industrialization. Currently, synthesis gas to dimethyl ether is the latest technology Preparation of dimethyl ether. Compared with methanol dehydration, system of direct synthesis of DME as the existence of unreacted synthesis gas and carbon dioxide finished. If it want to getprocess. Developed mainly in the separation process such as chemical absorption and distillation unit operation in the process of dimethyl etherwith aimed at separating the distillation process for process design, separation of dimethyl ether, methanol and water ternary system. Designof distillation towers used valve. Use the whole top of the tower condensercooling device used to accurately control the reflux ratio. Bottom of thecolumn of steam . The main tower in the plate design and calculation ofprocess dimensions derived column diameter, the effective tower, sieve number. Checking through the sieve of fluid mechanics, to prove that theindicator data are in line with standards to ensure the smooth progress of distillation process and to improve efficiency as much as possibleKeywords: DME separate ternary system distillation目录摘要.................................................. ABSTRACT . (I)1 绪论 ...............................................1.1概述 ...................................................1.1.1设计依据 .............................................1.1.2设计规模及设计要求 ...................................1.1.3产品规格、性质及用途 .................................1.1.4技术来源 .............................................1.2二甲醚分离装置流程......................................2 精馏塔的工艺计算.....................................2.1精馏塔的物料衡算........................................2.1.1基础数据 .............................................2.1.2物料衡算 .............................................2.2精馏塔工艺计算 (1)2.2.1物料衡算 (1)2.2.2操作条件的确定 (1)2.3精馏塔设备计算 (1)2.3.1基础数据 (1)2.3.2塔板数的确定 (1)2.3.3精馏塔主要尺寸计算 (1)2.3.4塔板结构设计 (2)2.3.5塔板流体力学验算 (2)2.3.6塔板负荷性能图 (2)2.3.7塔高的计算 (3)3 热量衡算 (3)3.1数据 (3)3.2冷凝器的热负荷 (3)3.3再沸器的热负荷 (3)3.4冷却水消耗量和加热蒸汽消耗量 (3)4主要设备设计和选型 (3)4.1接管的设计 (3)4.1.1进料管 (3)4.1.2回流管 (3)4.1.3釜液出口管 (3)4.1.4塔顶蒸汽管 (4)4.1.5加热蒸汽管 (4)4.2冷凝器的选型 (4)5 结论 (4)参考文献 (4)附录 (4)谢辞 (4)1 绪论1.1概述1.1.1设计依据根据北京理工大学珠海学院下达的设计任务书,模拟现有的浆态床一步法二甲醚合成产业化技术,对二甲醚分离装置中的精馏工段进行工艺设计。
近年来,随着经济的发展和化工行业的兴起,越来越多的学生选择了化学工程与工艺专业。
在完成自身的专业知识教学和实践基础后,大多数的学生面临着一个重要的任务——进行毕业论文的撰写。
怎么写一篇优秀的大专化工毕业论文范文呢?一、选题优秀的毕业论文从选题开始。
选题应该关注行业的热点和问题,结合个人的兴趣和优势,不可盲目随意选择。
在确定选题之后,需要进行充分的文献调研和资料收集,了解行业发展的历程和趋势,基础上构建自己论文的思路和框架。
二、结构毕业论文需要包含导言、绪论、理论分析、实验设计、结果分析和结论等。
导言:主要是对整个论文的背景和意义进行简单的介绍,引入话题,概括文章的主题。
绪论:一般要从研究背景、研究意义、国内外研究现状、研究目的和研究内容等方面阐述选题和设计,提出自己的研究思路和方法,同时阐明自己的研究目标。
理论分析:这一部分需要针对所选题目进行深入的分析,根据所收集到的资料和文献进行综合分析,建立自己的论证体系,具体化分析过程,并形成理性的批判和创新性思考。
实验设计:这一部分主要是为了将理论与实践相结合,选择与所选题目相关的实验与案例,进行设计和规划,具体分析实验结果。
结果分析:这部分需要对于实验结果进行详细的分析,对于数据进行整理和比对,在实验与分析基础上,得出合理的结果和结论。
结论:从综合的角度出发,对于整个研究过程进行总结,得出具有普遍指导意义的结论和建议。
三、语言文学语言的优秀尤为重要。
论文需要规范用文字和语言语法,使用正确的专业术语和语法,突出自己的思路和观点,展示自己的知识水平和表现能力。
需要注意的是,不能抄袭或剽窃他人的文章和成果,否则可能会被学术机构或者单位受到极大影响。
四、细节要想写出一篇优秀的毕业论文,细节是不可忽略的。
比如,论文格式的规范,缺陷和错误的修改,基本语言习惯的养成,都是影响论文质量的重要因素。
优秀的大专化工毕业论文范文的撰写需要注重以下几个方面:选题、结构、语言和细节,若能集中注意,精心呈现,便能得到更好的评价。
河 北 化 工 医 药 职 业 技 术 学院 毕 业 论 文
硝酸工艺 姓 名 梁宏业 学 号 47 专 业 有机化工生产技术 班 级 1301 指导教师 焦其帅 完成时间2016年1月 化 学 与 环 境 工 程 系 摘要 硝酸是基本化学工业的重要产品之一,也是一种重要的化工原料,产量在各类酸中仅次于硫酸。工业上制取浓硝酸(HNO3浓度高于96%)的方法有三种:一是在有脱水剂的情况下,用稀硝酸蒸馏制取的间接法,习惯上称“间硝";二是由氮氧化物、氧及水直接合成浓硝酸,称为’直硝’;三是包括:氨氧化、超共沸酸(75%—80%HNO3)生产和精馏的直接法。本文仅探讨超共沸精馏法。 关键词:浓硝酸、氨氧化、超共沸精馏法 目录 第一章.硝酸的性质.用途及方法 1.1硝酸的性质 纯硝酸为带有窒息性与刺激性的无色液体,其相对密度,沸点℃,熔点‐℃,分为浓硝酸和稀硝酸。无水硝酸极不稳定,一旦受热见光就会分解,生成二氧化氮和水。 硝酸能与任意比例的水混合,形成浓硝酸(96%~98%HNO3 )和稀硝酸(45%~70% HNO3)。硝酸是三大强酸之一,具有很强的氧化性。除金、铂及一些稀有金属外,各种金属都能与稀硝酸作用生成硝酸盐。由浓硝酸与盐酸按1:3(体积比)组成的混合液称为“王水”,能溶解金和铂,故称“王水”。 硝酸还具有强烈的硝化作用,与硫酸制成的混酸能与很多有机化合物结合成硝化物。 硝酸的用途 硝酸是一种重要得化工原料,在各类酸中,产量仅次于硫酸。工业硝酸依HNO3含量多少分为浓硝酸(96%—98%)和稀硝酸(45%—70%)。稀硝酸大部分用于制造硝酸铵、硝酸磷肥和各种硝酸盐。浓硝酸最主要用于国防工业,是生产三硝基甲苯(TNT)、硝化纤维、硝化甘油等的主要原料。生产硝酸的中间产物——液体四氧化二氮是火箭、导弹发射的高能燃料。硝酸还广泛用于有机合成工业;用硝酸将苯硝化并经还原制得苯胺,用硝酸氧化,苯可制造邻苯二甲酸,均用于染料生产。此外,制药、塑料、有色金属冶炼等方面都需要用到硝酸。
硝酸的生产方法 工业上生产硝酸的原料主要是氨和空气,采用氨的接触催化氧化的方法进行生产的。其总反应是式为: NH3+2O2=HNO3+H2O 此反应由3步组成,在催化剂的作用下,氨氧化为一氧化氮;一氧化氮进一步氧化为二氧化氮;二氧化氮被水吸收生成硝酸。可用下列反应式表示: 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
氨催化氧化法能制得45%—60%的稀硝酸 第二章.硝酸生产的基本原理及工艺条件的选择
氨的催化氧化及原理 氨和氧可以进行下列三个反应: 4NH3+5O2=4NO+6H2O △H=-(1) 4NH3+4O2=2N2O+6H2O △H=-(2) 4NH3+3O2=2N2+6H2O △H=-(3) 除此以外,还可能发生下列反应: 2NH3=N2+3H2 △H= (4) 2NO=N2+O2 △H= (5) 4NH3+6NO=5N2+6H2O △H= (6) 不同温度下,上述式(1)~式(4)的平衡常数见表1 表1不同温度下氨氧化或氨分解反应的平衡常数(p=) 温度/K Kp1 Kp2 Kp3 Kp4 300 500 700 900 1100 1300 1500 ×1041 ×1026 ×1019 ×1015 ×1011 ×1011 ×1010 ×1047 ×1028 ×1020 ×1015 ×1012 ×1010 ×109 ×1056 ×1034 ×1025 ×1020 ×1016 ×1014 ×1012 ×10-9
×102 ×102 ×103 ×103 ×104 从表1可知,在一定温度下,几个反应的平衡常数都很大,实际上可视为不可逆反应,比较各反应的平衡常数,以式(3)为最大。如果对反应不加任何控制而任其自然进行,氨和氧的最终反应产物必然是氮气。欲获得所要求的产物NO,不可能从热力学去改变化学平衡来达到目的,而只可能从反应动力学方面去努力。即要寻求一种选择性催化剂,加速反应式(1),同时抑制其他反应进行。长时期的实验研究证明,铂是最好的选择性催化剂。 氨在催化氧化过程中的程度,用氨氧化率来表示,是指氧化生成NO的耗氨量与入系统总氨量的百分比率。氨催化氧化反应为气固相催化反应,包括反应物的分子从气相主体扩散到催化剂表面;在催化剂表面进行化学反应;生成物从催化剂表面扩散到气相主体等阶段。据研究表明,气相中氨分子向铂网表面的扩散是整个过程的最慢一步,即过程的控制步骤。诸多学者认为氨的催化氧化反应速度是外扩散控制。该反应速度极快,生产条件下,在10-4s时间内即可完成,是高速化学反应之一例 、 氨氧化催化剂
目前,氨氧化用催化剂有两大类:一类是以金属铂为主体的铂系催化剂,另一类是以其他金属如铁、钴为主体的非铂系催化剂。但对于非铂系催化剂,由于技术及经济上的原因,节省的铂费用往往抵消不了由于氧化率低造成的氨消耗,因而非铂催化剂未能在工业上大规模应用此处仅介绍铂系催化剂。 (1) 化学组成 纯铂具有催化能力,但易受损。一般采用铂铑合金。在铂中加入10%左右的铑,不仅能使机械强度增加,铂损失减少,而且活性较纯铂要高。由于铑价格更昂贵,有时也采用铂铑钯三元合金,其常见的组成为铂93%、铑3%、钯4%。也有采用铂铱合金,铂99%,铱1%,其活性也很高。铂系催化剂即使含有少量杂质(如铜、银、铅,尤其是铁),都会使氧化率降低,因此,用来制造催化剂的铂必须很纯净。 (2) 形状 铂系催化剂不用载体,因为用了载体后,铂难以回收。为了使催化剂具有更大的接触面积,工业上都将其做成丝网状。 (3) 铂网的活化、中毒和再生 新铂网表面光滑而且具有弹性,活性较小。为了提高铂网活性,在使用前需进行“活化”处理,其方法是用氢气火焰进行烘烤,使之变得松疏,粗糙,从而增大接触表面积。 铂与其他催化剂一样,气体中许多杂质会降低其活性。空气中的灰尘(各种金属氧化物)和氨气中可能夹带的铁粉和油污等杂质,遮盖在铂网表面,会造成暂时中毒。H2S也会使铂网暂时中毒,但水蒸气对铂网无毒害,仅会降低铂网的温度。为了保护铂催化剂,气体必须经过严格净化。虽然如此,铂网还是随着时间的增长而逐渐中毒,因而一般在使用3~6个月后就应该进行再生处理。 再生的方法就是把铂网从氧化炉中取出,先浸在10%~15%的盐酸溶液中,加热到60~70℃,并在这个温度下保持1~2h,然后将网取出用蒸馏水洗涤到水呈中性为止,在将网干燥并在氢气火焰中加以灼烧。再生后的铂网,活性可恢复到正常。 (4) 铂的损失和回收 铂网在使用中受到高温和气流的冲刷,表面会发生物理变化,细粒极易被气流带走,造成铂的损失。铂的损失量与反应温度,压力、网径气流方向以及作用时间等因素有关。一般认为,当温度超过880~900℃,铂损失会急剧增加。在常压下氨氧化铂网温度通常取800℃左右,加压下取880℃左右。铂网的使用期限一般约在两年或者更长一些时间。 由于铂是价昂的贵金属,目前工业上有机械过滤法、捕集网法和大理石不锈钢筐法可以将铂加以回收捕集网法是采用与铂网直径相同的一张或数张钯-金网(含钯80%,金20%),作为捕集网置于铂网之后。在750~850℃下被气流带出的铂微粒通过捕集网时,铂被钯置换。铂的回收率与捕集网数、氨氧化的操作压力和生产负荷有关。常压时,用一张捕集网可回收60%~70%的铂;加压氧化时,用两张网可回收60%~70%的铂。 氨催化氧化的工艺条件
在确定氨催化氧化工艺条件时首先应保证高的氧化率,因为硝酸成本中原料氨占比重很大,提高氧化率对降低氨的消耗非常重要。以前氨的氧化率一般为96%左右,随着技术的进步,常压下可达97%~%,加压下可达96%~98%。其次,应有尽可能大的生产强度。此外还必须保证铂网损失少,最大限度地提高铂网损失少,最大限度地提高铂网工作时间,保证生产的高稳定性和安全等。 (1) 温度 在不同的温度下,氨氧化后的反应生成物也不同。低温时,主要生成的是氮气,650℃时,氧化反应速率加快,氨氧化率达90%;700~1000℃时,氨氧化率为95%~98%;温度高于1000℃时,由于一氧化氮分解,氨氧化率反而下降,在650%~1000℃范围内,温度升高,反应速率加快,氨氧化率也提高。但是温度太高,铂损失增大,同时对氧化炉材料要求也更高。因此一般常压氧化温度取750~850℃,加压氧化取870~900℃为宜。 (2) 压力 由于氨催化氧化生成的一氧化氮的反应是不可逆的。因此改变压力不会改变一氧化氮的平衡产率。在工业生产条件下,加压事氧化率比常压时氧化率低1%~2%如果要提高加压下的氨催化氧化率,必须同时提高温度。铂网层数由常压氧化用3~4层提高到加压氧化用16~20层,氨催化氧化率可达96%~98%,与常压氧化接近。同时氨催化氧化压力的提高,还会使混合气体体积减小,处理气体量增加,故提高了催化剂生产强度。比如常压氧化没千克铂催化剂没昼夜只氧化氨,而在压力下可提高到10t。此外加压氧化比常压氧化设备紧凑,投资费用少。 但加压氧化气流速度较大,气流对铂网的冲击加剧,加之铂网温度较高,会使铂网机械损失增大。一般加压氧化比常压氧化铂的机械损失大4~5倍。 实际生产中,常压和加压氧化均有采用,加压氧化常用~压力,但也有采用更高压力的,国外氧化压力有的高达1Mpa (3) 接触时间 接触时间应适当。时间太短,氨气体来不及氧化,致使氧化率降低;但若接触时间太长,氨在铂网前高温区停留过久,容易被分解为氨气,同样也会降低氨氧化率。 为了避免氨过早氧化,常压下气体在接触网区内的流速不低于s。加压操作时,由于反应温度较高,宜采用大于常压时的气速。但最佳接触时间一般不因压力而改变。故在加压时增加网数的原因就在于此。一般接触时间在10-4s左右。 另外,催化剂的生产强度与接触时间有关。在其他条件一定时,铂催化剂的生产强度与接触时间成反比,即与气流速度成正比。从提高设备的生产能力考虑,采用较大的气速是适宜的。尽管此时氧化率比最佳气速(一定温度、压力催化剂及起始组成条件下,氧化率最大时所对应的气速)时稍有减小,但从总的经济效果衡量是有力的。工业上选取的生产强度多控制在600-800kg NH3/(m2·d)。见图1: 实践证明,氨浓度为%(即O2/NH3=),氨的氧化率只有80%左右,而且有发生爆炸的危