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...