Download miễn phí Đề tài Thiết kế phân xưởng sản xuất axic



Axit axetic là một hoá chất rất quen thuộc trong công nghiệp cũng như trong đời sống hàng ngày. Nó có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghệ hoá học và thực phẩm, đồng thời còn là một nguyên liệu quý cho nhiều quá trình sản xuất. Axit axetic có thể được sản xuất theo nhiều phương pháp khác nhau và mỗi phương pháp có những ưu điểm riêng. Bản đồ án này đã tổng kết sơ lược về các phương pháp sản xuất axit axetic, đồng thời đi sâu phân tích về phương pháp oxy hoá axetaldehyt trong pha lỏng với xúc tác axetat mangan. Đây là một phương pháp đã có khá lâu và được sử dụng khá phổ biến để tổng hợp axit axetic trong công nghiệp. Phương pháp này cũng rất giá trị khi tổng hợp axit axetic kết hợp với sản xuất anhydric axetic.
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2015-09-09-de_tai_thiet_ke_phan_xuong_san_xuat_axic.ysCvFGei6b.swf /tai-lieu/de-tai-thiet-ke-phan-xuong-san-xuat-axic-85164/


Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

g pha khí :
+ ở 101,3 kPa và 20,16 oC là : 23,4 l/mol
+ ở 101,3 kPa và 250 oC là : 23,84 l/mol
Thể tích riêng pha hơi :
+ tại 20,16oC thì : V=0,541 m3/kg
+ tại 25oC thì : V=0,531m3/kg
- Độ nhớt pha lỏng tại:
+ Nhiệt độ 9,50C độ nhớt là : 0,253 mpa.s
+ Nhiệt độ 200C độ nhớt là : 0,21 mpa.s
- Độ nhớt pha hơi tại : 250C là 86.10-4 mpa.s
- Momen lưỡng cực trong pha khí : 2,69± 2% D
- Tỷ số CP/CV tại 300C và 101,3 Kpa là: 1,145
- Nhiệt dung pha lỏng Cp tại :
+ tại 0oC thì Cp=2,18 j/g.K
+ tại 20oC thì Cp=1,38 j/g.K
- Nhiệt dung pha hơi Cp :
+ tại 25oC , áp suất 101,3 Kpa thì : Cp=1,24 j/g.K
+ tại 0oC, áp suất 101,3 Kpa thì : Cp=1,17 j/g.K
+ tại 1000oC, áp suất 101,3 Kpa thì : Cp=2,64 j/g.K
- Độ dẫn nhiệt:
+ Pha lỏng tại 200C là : 0,174 j/m.s.K
+ Pha hơi tại 250C là : 0,174 j/m.s.K
- Hệ số giản nở thể tích K (0¸200C) là : 0,00169.
Nhiệt hoà tan : 17906 J/ml.
Hằng số đốt cháy trong pha lỏng p=1168,79 KJ/mol.
Ẩn nhiệt nóng chảy :3246,3 J/ml.
Ẩn nhiệt hoá hơi tại 20,2 oC:25,73KJ/mol hay 27,2KJ/mol ; 30,41KJ/mol.
Nhiệt sinh nguyên tử của pha khí tại 250C: DH=-166,4 KJ/mol.
Axetaldehyt tạo với không khí hỗn hợp nổ trong giới hạn nồng độ từ 4 ¸ 57 % V.
Năng lượng tự do Giss (DG) từ các nguyên tố ở 250C là : DG =-133,82 Kj/mol.
Entropy ở trạng thái khí tại 250C là DS=265,9 J/mol.K.
Entropy ở trạng thái lỏng tại 20,160C là DS=91,57 J/mol.K.
Thế ion hoá thứ nhất là : 10,5 eV.
Hằng số phân ly tại 00C là: 0,7.10-4 mol/l.
CH3CHO Û H+ + CH2--CHO.
Axetaldehyt hoà tan hoàn toàn trong nước và hầu hết các dung môi hữu cơ . Nó không tạo hỗn hợp đẳng phí với nước, metanol, etanol, axeton, axit axetic, hay benzen. Nhưng tạo hỗn hợp đẳng phí với hai phân tử butan ở – 7oC và dietylen ở 18,9 oC.
I.2. Tính chất hoá học : [1,3,5,6,7,8]
Axetaldehyt là một hợp chất có khả năng phản ứng cao, tham gia tất cả các phản ứng hoá học điển hình của nhóm chức – CHO như là chất có chứa nhóm alkyl trong đó nguyên tử hidro ®­ỵc kích hoạt bởi nhóm cacbonyl ở vị trí a .
I.2.1. Phản ứng phân huỷ:
Khi đun nóng ở nhiệt độ trên 420oC axetaldehyt bị phân huỷ thành CH4 và CO theo phản ứng:
CH3 CHO CH4 + CO
I.2.2. Phản ứng cộng:
I.2.2.1. Cộng nước:
Axetaldehyt cộng với nước tạo thành hợp chất hydrat không bền, các hydrat vẫn chỉ được biết đến như là nước clo của axetalehyt bền CCl3CH(OH)2.
I.2.2.2. Phản ứng cộng với ancol:
OH
CO(C2H5)
CH3CHO + 2C2H5OH ® CH3 – CH + H2O
Phản ứng cộng giữa Axetaldehyt và rượu với sự có mặt của axit t¹o thµnh hợp chất hemiaxetan, là hợp chất có chứa nhóm = C(OH) –(OR) và H2O :
Axetaldehyt cộng với dung dịch etylenglycol cho axetal ở dạnh vòng.
Ví dụ:
O CH2
CH3CHO + HO-CH2-CH2-OH ® CH3 CH + H2O
O CH2
Ngoài ra phản ứng trong pha hơi không có xúc tác ở 3500C của axetadehyt và ancol đã tạo axetal hay etanol với axetaldehyt tạo ra butadien, phản ứng này ở nhiệt độ lớn hơn 3000C xúc tác Ti-Silicat.
CH3CHO + CH3CH2OH Û CH2=CH-CH=CH2 + H2O.
Andol (CH3CH(OH)CH2CHO) và critaldehyt được tạo thành do phản ứng của axetaldehyt và 1-butanol trong sự có mặt của xúc tác là axit vô cơ tạo ra 1,1-bisetan (CH3CH(C6H4OH)2), nếu có xúc tác là axit th× axetaldehyt sẽ tác dụng với 3 mol phenol và tạo thành nhựa.
I.2.2.3. Cộng với hợp chất Natribisunfit (NaHSO3):
Axetaldehyt tác dụng với dung dịch NaHSO3 tạo sản phẩm dạng tinh thể trong suốt và axetaldehyt cũng có thể tách ra từ tinh thể này :
O
NaSO3
CH3C- H + NaHSO3 ® CH3CH – OH
I.2.2.4. Cộng với hợp chất amin và amoniac:
Axetaldehyt dễ dàng phản ứng cộng với amoniac trong pha hơi hay trong dung dịch tạo thành tinh thể aldehyt- amonia hay CH3CH(OH)NH2.
CH3CHO + NH3 ® CH3CH(OH)NH2
Phản ứng cộng này đầu tiên có thể tạo ra CH3CH(OH)NH2 nhưng trong khi cho axetaldehyt cộng với dung dịch amoniac hay dung dịch amoniac trong rượu etylic (C2H5OH) ở điều kiện là trong nồi hấp ở nhiệt độ 50¸750C, áp suất 12 atm, thời gian phản ứng là 2 giờ, xúc tác Ni-H2. Sau phản ứng thu được 50% dietylamin (CH3CH2)2NH .
2CH3CHO + NH3 ® (CH3CH2)2NH .
Axetaldehyt anilin (C6H5NH2) tạo nên CH3-CH=N-C6H5 theo phản ứng:
CH3CHO + C6H5NH2 ® CH3-CH=N-C6H5 + H2O .
Hợp chất CH3-CH=N-C6H5 có thể thực hiện quá trình polyme hoá để tạo cao su.
Với hydroxylamin (NH2OH) thì axetaldehyt cũng phản ứng cộng tạo dạng andoxim (CH3-CH=N-OH).
CH3CHO + NH2OH ® CH3-CH=N-OH + H2O .
Ngoài ra axetaldehyt còn phản ứng với xianhydric (HCN) tạo thành lactonitrin (CH3CHOHCN):
CH3CHO + HCN ® CH3CHOHCN
I.2.2.5. Cộng với aldehyt và xeton:
Hai phân tử axetaldehyt kết hợp với nhau với sự có mặt của xúc tác baz¬ hay axit loãng ở nhiệt độ phòng hay nung nóng nhẹ tạo thành Acetadol (CH3CH(OH) CH2CHO):
CH3CHO + CH3CHO ® CH3CH(OH) CH2CHO (1)
Axetaldehyt cộng với formandehyt theo phương trình:
CH3CHO + 3HCHO ® 2CH3CH(OH) CH2CHO (2)
Phản ứng (2) được nghiên cứu bởi Canizaro với xúc tác là NaOH hay Ca(OH)2, sản phẩm trung gian là penteranythrose (HOCH2)3CCHO, sau đó tạo với HCHO thành pentacrythol (CH2OH)4C. Đây là phản ứng quan trọng trong công nghiệp sản xuất pentacrythol.
Phản ứng (1) nếu thực hiện ở nhiệt độ cao hơn thì nước sẽ dễ dàng tách ra từ acetaldol tạo thành crotonaldehyt:
CH3CH(OH) CH2CHO ® C3H5CHO + H2O
Crotonaldehyt là sản phẩm trung gian để sản xuất rượu và quinaden. Nếu tăng nhiệt độ cao hơn nữa và trong điều kiện nghiêm nghặt thì axetaldehyt sẽ ngưng tụ thành nhựa aldehyt (nhựa tổng hợp), hiện nay nhựa này không còn đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp.
Ngoài ra, urê và axetaldehyt còn ngưng tụ với nhau trong sự có mặt của H2SO4 tạo thành 6-metyl-4 urê dohexa hydro pyridin-2-on.
I.2.2.6. Cộng với các hợp chất Halogen:
Các halogen có khả năng thay thế nguyên tử hydro của nhóm metyl.
CH3CHO + Br2 ® BrCH2CHO
Nguyên tử clo có khả năng phản ứng với axetaldehyt ở nhiệt độ phòng tạo ra Clo-axetaldehyt, nếu tăng nhiệt độ lên 70¸800C tạo ra Diclo-axetaldehyt, nếu tăng nhiệt độ lên 90 0C thì tạo ra Triclo-acetaldehyd (cloran)
Cl CH2CHO
CH3CHO + Cl2 Cl2 CHCHO
Cl3 CCHO
I.2.3. Phản ứng oxy hoá:
Phần lớn axetaldehyt sản xuất ra được dùng cho quá trình sản xuất axit axetic bằng phương pháp oxy hoá axetaldehyt với oxy hay không khí:
CH3CHO + 0,5 O2 ® CH3COOH
Axetaldehyt là chất trung gian trong chuỗi phản ứng sau:
AncolAxetaldehyt Axit axetic
I.2.4. Phản ứng khử:
Phản ứng khử axetaldehyt tạo thành etanol xảy ra như sau:
CH3CHO + H2 ® CH2 CH2 OH
Ngoài ra các mono, di, tri-etylamin cũng có thể được tạo ra từ axetaldehyt khi cho nó tác dụng với amoniac và hydro với sự có mặt của xúc tác. Xúc tác dùng cho quá trình này thường là Ni, nhiệt độ là 80¸180 0C, áp suất là từ 0,2¸ 2 MPa hay sunfit Niken – vonfram ở nhiệt độ 300¸320 0C, áp suất 20 MPa. Phản ứng x¶y ra theo cơ chế nối tiếp:
CH3CHO CH3CH2NH2 + H2O
CH3CH2NH2 + H2 + CH3CHO CH3CH2)2NH + H2O
(CH3CH2)2NH + CH3CHO CH3CH2)3N + H2O
Sản phẩm thu được phụ thuộc vào tỉ lệ mol của axetaldehyt và NH3.
I.2.5. Phản ứng với hợp chất cơ Magie:
Axetaldehyt dễ dàng phản ứng cộng với các hợp chất cơ Magie theo phản ứng:
CH3CHO + CH3MgCl ® CH3- CH- OMg
CH3
Sau đó tạo rượu:
CH3- CH- OMg
CH3
CH3- CH- OH
+ 2H2O
+ Mg(OH)2
CH3
I.2.6. Phản ứng polime hoá:
Khi cho các axit vô cơ như: H2SO4, H3PO4, HCl hay SO3 vào dung dịch axetaldehyt thì tạo thành dime para axetaldehyt. Với H2SO4 đậm đặc dư thì tạo thành các sản phẩm như hắc ín. Ở nhiệt độ thấp hơn với sự có mặt của Clorua khan hay piridin hydrobromua thì kết tinh thành trime-axetaldehyt.
Dime tạo thành từ axetaldehyt có mùi như axetaldehyt, không tan trong nước và kiềm, nhưng tan trong rượu và benzen.
Peroxit, nước, các chất đồng xúc t

---