Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Июня 2014 в 12:43, отчет по практике
Формалин технический марка ФМ ГОСТ 1625-89 — водометанольный раствор формальдегида — бесцветная прозрачная жидкость. При хранении допускается образование мути или белого осадка, растворимого при температуре не выше 40 °С. Используется в производстве: синтетических смол, синтетического каучука, поверхностно-активных веществ, многоатомных спиртов, формалей и других метиленовых производных.
Формалин получают с помощью окисления метанола.
Министерство образования и науки Пермского края
ГБОУ СПО «Уральский химико-технологический колледж»
Специальность 240113 «Химическая технология органических веществ», группа ХТОВ-03
Отчет
по производственной практике
Получение концентрированного малометанольного формалина
Студент |
_________________ |
П. В. Худяков |
Руководитель практики |
_________________ |
З. Н. Калугина |
Губаха
2014
Формали́н — водный раствор формальдегида (метиленгликоль), стабилизированный метанолом.
Формалин технический марка ФМ ГОСТ 1625-89 — водометанольный раствор формальдегида — бесцветная прозрачная жидкость. При хранении допускается образование мути или белого осадка, растворимого при температуре не выше 40 °С. Используется в производстве: синтетических смол, синтетического каучука, поверхностно-активных веществ, многоатомных спиртов, формалей и других метиленовых производных.
Формалин получают с помощью окисления метанола.
Цель работы: изучение технологического и производственного процесса получения концентрированного формалина.
Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи: классифицировать оборудование по скоростной теории, изучить принцип действия испарителя, изучить неполадки и пути их решения в испарителе, изучение оптимальных технологических параметров, произвести расчет материального баланса на часовую производительность, изучить технологическую схему с КИП и А, изучить возможные опасности на рабочем месте, произвести анализ экологической безопасности, узнать о внутрилабораторном оперативном контролем процедуры анализа, провести контроль стабильности результатов испытаний с использованием контрольных карт Шухарта.
При написании отчета использовалась, как учебная литература, так и специальная и локальные акты.
Представленный в отчете материал является базой для выполнения курсовых и дипломных проектов.
По скоростной теории основные процессы химической технологии разделяются на следующие классы:
Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики.
К гидромеханическим, относятся процессы перемещения жидкостей и газов, осаждения, фильтрования, центрифугирования, псевдоожижения, перемешивания в жидких средах и т.д..
Движущими силами гидромеханических процессов являются: разность давлений, гравитационная сила, центробежная сила, сила электрического тока.
Паровой барабан D-106/D-107, среда – пар/вода, назначение – отделение пара от жидкости.
Сепаратор Т-114, среда – рециркулирующий газ, назначение – отделение жидкости от газа.
Емкость Т-101, среда – вода/метанол, назначение – хранение жидкостей.
Деаэратор атмосферного давления горизонтальный Т-170, среда – пар, назначение – выделение поглощенных газов.
Компрессор В-132/В-133, среда – технологический воздух, назначение – перемещение и сжатие газов.
Компрессор В-134/В-135, среда – циркуляционный газ, назначение – перемещение и сжатие газов.
Центробежные насосы:
Насос скруббера воздуха Р-117, среда – метанол/вода; насос циркуляции
испарителя
Р-119/Р-120; насос циркуляции второй секции
Р-121/P-122; насос циркуляции третьей секции
Р-123/Р-124; насос циркуляции четвертой секции
Р-125; насос циркуляции пятой секции Р-126;
насос формалина Р-127; насос циркуляции
котловой воды
Р-128/P-129/P-130/P-131; насос оборотной воды Р-148;
насос формалина Р-149/P-153., назначение – перемещение жидкости.
Вертикальные центробежные насосы:
Насос смеси метанол-вода Р-144; насос затворной жидкости Р-154/Р-155; насос котловой воды Р-171/Р-172, назначение – перемещение жидкости.
Фильтр свежего воздуха F-109, фильтр метанола F-110 A/F-110 B, фильтр метанол/вода F-111, фильтр для деминерализованной воды, назначение – фильтрование.
Тепловые процессы – изменение состояния физической системы в результате теплообмена и совершения работы, скорость их определяется законами теплопередачи. Движущей силой является разность температур К тепловым процессам относятся: нагревание, охлаждение, кипение, конденсация, выпаривание и другие..
Теплообмен – передача тепловой энергии от более горячего тела к более холодному.
Испаритель V-103, среда – метанол/вода, назначение – испарение метанола.
Кожухотрубные теплообменники:
Теплообменник технологического воздуха Н-136, среда – насыщенный пар; холодильник горячей воды Н-149, среда оборотная вода, назначение – нагрев и охлаждение.
Пластинчатые теплообменники:
Теплообменник второй секции абсорбционной колонны Н-137, среда – метанол/вода, формалин; теплообменник третьей секции абсорбционной колонны Н-138, среда – формалин и оборотная вода; теплообменник четвертой секции абсорбционной колонны Н-139, среда – формалин и оборотная вода; теплообменник пятой секции абсорбционной колонны Н-140, среда – формалин и оборотная вода; холодильник формалина Н-141, среда – формалин и оборотная вода, назначение – нагревание и охлаждение.
Трубчатые теплообменники:
Пароперегреватель Н-145, среда – технологический газ; подогреватель деминерализованной воды вертикальный Н-173, подогреватель котловой воды горизонтальный Н-174, назначение – нагревание и охлаждение.
Химические процессы, связанные с превращение веществ и изменение их химических свойств. Скорость этих процессов определяется закономерностями химической кинетики.
Конвертер С-104/C-105, среда – контактные газы, назначение – получение реакционных газов.
Инсинератор Z-142, назначение – сжигание газа.
Массообменные (диффузионные)процессы, скорость которых определяется скоростью перехода вещества из одной фазы в другую. Движущей силой, является разность между равновесной и рабочей (или наоборот) концентрациями. К ним относятся: процессы абсорбции, адсорбции, ректификации, экстракции, сушки, кристаллизации, мембранное разделение и другие.
Абсорбционная колонна V-108 A, среда – 30-55% формалин, назначение – получение формалина.
Абсорбционная колонна V-108 B, среда – 1-30% формалин, назначение- получение формалина.
Скруббер воздуха V-102, назначение – насыщение воздуха паром.
Механические процессы отсутствуют.
Скруббер воздуха поз. V-102 представляет собой аппарат колонного типа с насадкой, где происходит влажная очистка воздуха противоточным орошением. На орошение подается водо-метанольная смесь из циркуляции испарителя поз. V-103. Расход водо-метанольной сеси в скруббере задается в процентном соотношении 8-12% и управляется контуром регулирования FIC_1207 в каскадном режие. Технологический воздух, входящей в скруббер воздуха поз. V-102, подогревается паром в трубчатом теплообменике поз. H-136 до температуры до 100-110°С. Для поддерание температуры технологического воздуха на выходе из ттеплообменика поз. H-136 задают температуру верха скруббера в пределах 38-42°С.
Водо-метанольная смесь, проходя через насадачную секцию, в противоток горячему технологическому воздуху, стекает в куб скруббера.
Таким образом, благодоря скрубберу воздуху поз. V-102 насадочная секция и водо-метанольная смесь в ипарителе поз. V-103, зона конвертеров поз. C-104/C-105 и конечный продукт остается чистым.
Рабочие условия:
Рабочие условия в трубном пространстве:
1.3 Неполадки
Вероятная причина:
Используемая технология непрерывного процесса получения формалина концентрированного малометанольного предусматривает следующие стадии:
При производстве формалина окислительным дегидрированием метанола одновременно происходят реакции экзотермического окисления и эндотермического дегидрирования метанола, а так же ряд побочных реакций:
Частичное окисление метанола:
CH3OH+1/2O2=HCHO+Н2О ΔH=-
Дегидрогенизация метанола:
CH3OH =HCHO+Н2 ΔH=+84кДж/моль (
Окисление водорода:
Н2+1/2O2=Н2О ΔH=-243кДЖ/
Нежелательные побочные реакции:
CH3OH +1,5O2=CO2+Н2О (4)
2CH3OH +2O2=2CO+4Н2О (5)
CH3OH+O2=HCOOH+4Н2О (6)
Реакционные процессы осуществляются в парогазовой фазе при концентрации метанола в смеси «метанол-воздух» выше верхнего предела его воспламенения. Давление технологических процессов близки к атмосферному.
CH3OH =HCHO+Н2 (8)
CH3OH +0,5O2=CH2O+Н2О (9)
CH3OH +1,5O2=CO2+2Н2О (10)
CH3OH =CO2+2Н2 (11)
Получение спирто-водной смеси. Всего подается метанола технического 670,33 кг/ч, в состав входит вода 0,34 кг/ч и метанол 669,99 кг/ч.
Расчет: 670,33*99,95/100=669,99
670,33*0,05/100=0,34
Всего подается воды технологической 323,72 кг/ч, в состав входит формальдегид 27,74 кг/ч и вода 288,02 кг/ч.
Расчет: 323,72*8,75/100=27,74
323,72*88,97/100=288,02
Спирто-водная смесь. В состав входит формальдегид 27,74 кг/ч, метанол 677,96 кг/ч, вода 288,35 кг/ч.
Расчет: 994,05*68,2/100=677,96
994,05*2,79/100=27,74
994,05*29,01/100=288,35.
Получение спирто-воздушной смеси. Подаеься сприто-водная смесь (расчет указан выше) и воздух технологический. В состав воздуха технологического входит: кислород 280,71 кг/ч, азот 932,5 кг/ч, углекислый газ 0,61, вода 14,12.
Расчет: 1227,94*22,86/100=280,71
1227,94*75,94/100=932,5
1227,94*0,05/100=0,61
1227,94*1,15/100=14,12
Спирто-воздушная смесь. В состав входят: метанол 677,96 кг/ч, формальдегид 27,74 кг/ч, кислород 280,71 кг/ч, азот 932,50 кг/ч, углекислый газ 0,61 кг/ч, вода 302,47 кг/ч.
Расчет: 2221,99*30,51/100=677,96
2221,99*1,25/100=27,74
2221,99*12,63/100=280,71
2221,99*41,97/100=932,50
2221,99*0,03/100=0,61
2221,99*13,61/100=302,47
Конверсия. Получение газовой
смеси на выходе из конвектора. Подается
циркуляционный газ, спирто-водная смесь
(расчет выше).
В состав циркуляционного газа входят:
углекислый газ 35,43 кг/ч, СО 0,36 кг/ч, водород
7,54 кг/ч, вода 1,84 кг/ч, метанол 0,26 кг/ч.
Расчет: 450,57*7,86/100=35,43
450,57*0,08/100=0,36
450,57*1,67/100=7,54
450,57*0,41/100=1,84
450,57*0,06/100=0,26
Газовая смесь. В состав входят: метанол 14,09 кг/ч, формальдегид 576,94 кг/ч, азот 1406,77 кг/ч, углекислый газ 122,98 кг/ч, СО 1,27 кг/ч, водород 26,15 кг/ч, кислород 6,4 кг/ч, вода 517,86 кг/ч, муравьиная кислота 0,1 кг/ч.
Расчет: 2672,56*0,53/100=14,09
2672,56*21,59/100=576,94
2672,56*52,64/100=1406,77
2672,56*4,6/100=122,98
2672,56*0,05/100=1,27
2672,56*0,98/100=26,15
Информация о работе Получение концентрированного малометанольного формалина