化学反应工程课程设计范文

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1、武汉工程大学专业课程设计摘要采用乙烯直接氧化法对年产2000吨环氧乙烷的装置进行初步的工艺设计。主要对环氧乙烷的氧化反应器进行了工艺和设备尺寸的参数优化。简介了直接氧化法合成环氧乙烷的方法及反应原理。根据设计条件和要求，通过物料恒算、热量恒算及其他工艺计算设计出年产2000吨环氧乙烷的固定床反应器，并确定反应器的选型和尺寸，计算压降，催化剂用量等，设计出符合要求的反应器。关键词：环氧乙烷；固定床反应器；设计计算II武汉工程大学专业课程设计AbstractThisdesignpresentsapreliminaryprocessofEOunitthatusesthedirectoxidat

2、ionofethylene,callingproductionof2000tonsEOeveryyear.Inthedesign,wemainlycalculatetheprocessparameterandthesizeoftheoxidizedreactor.Thedirectoxidationofethyleneoxidesynthesismethodandthereactionprincipleisintroduced.Accordingtothedesignconditionsandrequirements,throughthematerialbalance,heatbalan

3、ceandotherprocesscalculation,anannualoutputof2000tonsofethyleneoxideinthefixedbedreactorhasbeendesigned.Todeterminetheselectionofreactortypeandsize,pressuredrop,theamountofcatalyst,areactormeetingtherequirementwillbedeignedKeywords:EO;fixed-bedreactor;designandcalculationII武汉工程大学专业课程设计目录摘要IAbstra

4、ctII第一章概述1第二章环氧乙烷的生产工艺32.1环氧乙烷的性质与用途32.1.1物理性质32.1.2化学性质42.1.3用途62.2环氧乙烷的生产方法72.3乙烯直接氧化法制环氧乙烷的反应的比较72.4催化剂的选择82.5反应条件对乙烯氧化法的影响82.5.1反应温度82.5.2反应压力82.5.3空速92.5.4原料配比和循环比92.5.5抑制剂92.5.6稳定剂的选择102.6乙烯直接氧化法制环氧乙烷的工艺流程102.6.1工艺流程概述102.6.2工艺流程图122.7环氧乙烷生产工艺技术的新发展13第三章物料衡算和热量衡算143.1物料衡算143.1.1反应部分的工艺参数143

5、.1.2反应部分的基础计算143.2热量衡算163.2.1各组分的比热163.2.2热量衡算18第四章反应器设计214.1设备计算214.1.1催化剂的用量214.1.2确定氧化反应器的基本尺寸234.1.3传热面积的计算244.1.4反应器塔径的确定254.2列管的排列264.3压降的计算264.4反应器总结27第五章总结28参考文献29致谢30II武汉工程大学专业课程设计第一章概述环氧乙烷(OE)又名氧化乙烯(EthyleneOxide)，是最简单的环状醚。分子式C2H4O，分子量44.05。环氧乙烷是以乙烯为原料的主要石油化工产品之一。世界乙烯总产量16％用来生产环氧乙烷，环氧乙烷

6、是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯的第二位重要化工产品。环氧乙烷还是重要的石油化工原料及有机和精细化工产品的中间体，主要用来生产乙二醇。随着精细化工的发展，环氧乙烷已成为精细化工工业不可缺少的一种有机化工原料[1]。环氧乙烷早期采用氯醇法工艺生产，20世纪20年代初，UCC公司进行了工业化生产，之后公司基于Lefort有关银催化剂的研究成果，使用银催化剂，推出空气法乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺。50年代末，Shell公司采用近乎纯氧代替空气作为生产环氧乙烷的氧原料，推出氧气法乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺，经过不断改进，目前较先进的生产方法是用银作催化剂，在列管式固定床反应器中，用纯氧与乙烯反

7、应，采用乙烯直接氧化生产环氧乙烷。环氧乙烷是石油化学工业的重要产品，也是一种基本有机化工原料，用途很多，广泛用于生产乙二醇、非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚溶剂、医药中间体、油田化学品、农药乳化剂等各种精细化学品。环氧乙烷的工业化生产已经有半个多世纪的历史，最早的工业化生产方法是氯醇法，由于其存在腐蚀设备、污染环境和耗氯量大等一系列问题，现在己基本上被淘汰了，取而代之的是直接氧化法。直接氧化法又分为空气氧化法和氧气氧化法，其主要区