甲醛思考题及答案.doc
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思考题及答案
原料甲醇的基本性质(分子式、分子量、熔点、沸点、闪点、危害性)
答:分子式CH3OH,分子量32.04,熔点-97℃,沸点64.7℃,闪点11℃.
危害性:甲醇有毒,误饮5~10毫升就能双目失明,大量饮用会导致死亡。
甲醛的基本性质(分子式、分子量、熔点、沸点、闪点、危害性)及主要用途。
答:分子式CH2O,分子量30.03,熔点-118.0℃,沸点19.5℃,闪点60℃.
危害性:甲醛有强烈的特殊刺激性气味,特别对眼睛和粘膜有刺激作用
主要用途:甲醛的用途非常广泛,合成树脂,表面活性剂,塑料、橡胶、染料、医药、建筑材料以及消毒、防腐过程中均要用到甲醛。
甲缩醛的基本性质(分子式、分子量、熔点、沸点、闪点、危害性)及主要用途
答:分子式CH2(OCH3)2,分子量76.10,熔点-104.8℃,沸点42.3℃,闪点17.8℃.
危害性:对粘膜有刺激性,吸入蒸气可引起鼻和喉刺激,高浓度吸入出现头晕等。
主要用途:能广泛应用于化妆品、药品、家庭用品、工业汽车用品等产品中。在空调制冷剂方面可作为氟利昂的替代品。再燃料方面,可作为柴油添加剂。
银催化法甲醛生产中主要发生哪两种化学反应,请写出化学方程式。
答:(1)氧化反应:CH3OH+?O2=CH2O+H2O -156.55KJ/mol(放热)
脱氢反应: CH3OH=CH2O+H2 +85.277KJ/mol(吸热)
简述“银催化法”甲醛生产工艺流程,并画出工艺流程简图。
答:来自罐区的甲醇经甲醇过滤器进入蒸发器,空气经空气过滤器有罗茨风机送入蒸发器。甲醇蒸汽与空气配成二元混合气出蒸发器,再按比例配入水蒸气形成三元混合气。三元气由过热器加热到120度左右,再经阻火过滤器除杂,进入氧化起。甲醇在因催化剂的作用下,经氧化、脱氢反应生成甲醛,生成气经急冷段,冷却到200度左右,再经冷却段进一步冷却到100度左右,送入吸收工序。经过吸收,混合其中的甲醛成分绝大部分被吸收,出二塔塔顶混合气称为尾气,送入尾气工序。
什么叫“氧醇比”?甲醛生产的开车和正常生产为什么要控制“氧醇比”?开车和正常生产分别应该控制在什么范围?怎么样控制“氧醇比”
答:(1)原料中氧气与甲醇气体的分子比称之为“氧醇比”
开车点火采用二元气(甲醇蒸汽与空气),必须确保氧醇比小于0.32,超过极限则点火时会爆炸,过低则会导致开车点火不着。正常生产时采用三元气(甲醇蒸汽~空气~水蒸气),阳春比一般高于0.36,氧醇比 偏低会导致成品甲醛含量偏高,过高则会使尾气中CO2含量偏高。因此开车和正常生产都必须控制“氧醇比”
开车时“氧醇比”应该控制在0.25~0.28,正常生产时“氧醇比”应该控制在0.36~0.44.
氧醇比的控制可通过调整空气流量或调整蒸发温度来实现。
什么叫“水醇比”?配料水蒸气的作用是什么?“水醇比”对催化反应有何影响?“水醇比”应该控制在什么范围?
答:(1)原料气中水蒸气与甲醇气体的分子比称为“水醇比”。
配料蒸汽的主要作用是转移反应热,还能起到缩小三元气爆炸范围和防止床层结碳的作用。
“水醇比”过低则成品甲醛中甲醇含量升高,反应热转移能力降低。“水醇比”过高则导致甲醛浓度下降,吸收效果差,甲醛气体随着出塔气体逃逸,造成单耗增加,为其焚烧系统波动等。
甲醛生产中水醇比应控制在1~1.4
8、甲醛生产的原料气(或称三元气体)是指什么?应该控制在什么范围?
答:(1)甲醛生产的原料气是指甲醇蒸汽,空气及水蒸气的三元混合气体。
正常生产时控制甲醇:空气:水=1:1.7~2.1:1.0~1.4(摩尔比)
甲醇蒸发器液位有何作用?液位过低可能有哪些原因?应当如何处理?
答:(1)在正常情况下,蒸发器液位的高低影响着甲醇的受热面积和循环速度,一般来说,在最佳受热高度范围内,蒸发液位高,蒸发量就大;蒸发液位底,蒸发量就小。蒸发器内甲醇的甲醇的液位高低,不仅影响换热量,也影响系统阻力和蒸发压力。
液位过低可能是由于甲醇断料或进料量太小。
如进料量太小则增大进料甲醇量;如甲醇断料则立即通知有关人员往罐区打甲醇。
什么是甲醇平衡浓度?为什么开车点火前要分析甲醇蒸发器中的平衡浓度?
答:(1)甲醇平衡浓度是指当蒸发器压力一定,蒸发器温度一定,气液相平衡状态下的甲醇浓度。在生产过程中,平衡浓度恒小于进料甲醇浓度。平衡浓度与进料浓度、空气湿度、蒸发器温度、空气流量等有关。
(2)在蒸发器压力一定,蒸发温度一定时,通过分析甲醇平衡浓度,可以获得原料的氧醇比,确保开车点火安全。
原料气(三元气)为什么要过热?影响过热温度的因素有哪些?
答:(1)如果三元气在输送过程中水蒸气、甲醇蒸汽冷凝,会严重影响蒸汽输送的稳定性,且冷凝液进入反应器后会损坏催化剂的活性,因此对三元气必须进行过热,提高三元气温度至120度,确保反应顺
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