化工设计实例

化工设计实例——1 0 0 0 0 吨/年氯乙酸生产氯化反应装置的设计 第一步： 查阅资料，了解氯乙酸生产工艺，及关键工艺参数和物料参数。 1 、工艺过程 氯乙酸生产工艺有约 1 0 种，最常用的工艺是乙酸催化氯化法生产氯乙酸，反应式如下： 存在二氯化副反应，二氯化反应是与一氯化反应平行进行的反应。 催化剂为硫磺或乙酸酐，采用乙酸酐为催化剂时，中间产物乙酰氯仅催化一氯化反应。 乙酸酐催化反应历程： 对文献分析决定选用乙酸酐为催化剂。 2 、工艺参数 经文献分析得到： ⑴反应温度为9 0 ～1 1 0 ℃ ⑵催化剂用量为乙酸用量的 5%（质量） ⑶氯气用量为乙酸的 110～115%（物质的量） ⑷一氯化转化率为80% ⑸二氯化转化率为4% ⑹氯化反应时间为22 小时 3、物料参数 乙酸：相对密度（水为1）：1.050 凝固点（℃）：16.7 沸点（℃）：118．3 粘度(mPa.s）：1．22(20℃） 20℃时蒸气压（KPa）：1.5 外观及气味：无色液体，有刺鼻的醋味。 溶解性：能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。 相容性：材料：稀释后对金属有强烈腐蚀性，316#和 318#不锈钢及铝可作良好的结构材料。 国家产品标准号：GB/T 676-2007 乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。乙酸的熔点为16.6℃（289.6 K）。沸点 117.9℃ (391.2 K）。相对密度1.05，闪点39℃，爆炸极限 4%～17%（体积）。纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体，所以无水乙酸又称为冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。 下为中华人民共和国关于工业乙酸的国家标准： 指标名称 指标 优等品 一等品 合格品 色度，Hazen 单位（铂- 钴色号）≤ 10 20 30 乙酸含量，% ≥ 99.8 99.0 98.0 水分，% ≤ 0.15 - - 甲酸含量，% ≤ 0.06 0.15 0.35 乙醛含量，% ≤ 0.05 0.05 0.10 蒸发残渣，% ≤ 0.01 0.02 0.03 铁含量（以 Fe 计），% ≤ 0.00004 0.0002 0.0004 还原高锰酸钾物质， min ≥ 30 5 - 乙酸酐： 中文名： 乙酸酐 外文名： Acetic anhydride 别名： 乙酐，醋酐，无水醋相对分子质量： 102.09 化学品类别： 酸酐 管制类型： 乙酸酐(易制毒-2) 酸 分子式： C4H6O3 储存： 密封阴凉干燥保存 外观与性状：无色透明液体，有刺激气味，其蒸气为催泪毒气。 熔点(℃)：-73.1 相对密度（水=1）：1.08 沸点(℃)：138.6 相对蒸气密度...