水处理剂PESA生产技术毕业论文.doc

毕 业 设 计（论 文）水处理剂PESA生产技术姓 名 系 部 化工系专 业 应用化工班 级 学 号 指导老师 2011 年 5 月摘要 水处理便是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会水处理生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。为达到成品水（生活或生产的用水和作为最后处置的废水）的水质要求而对原料水(原水)的加工过程。通过对CaCO3阻垢率、复配相容性及增效性、与1227的相容性、在油田上对BaSO4、SrSO4阻垢性能的研究，结果表明PESA确实是一种性能优良的多功能阻垢剂。关键词 顺酐 目 录 摘 要2一 、顺酐41.1性质41.2用途.4二、顺丁烯二酸酐质量规格4三、富马酸质量规格4四、冷水可溶富马酸质量规格5五、生产过程原理5 六、工艺流程66.1主反应66.2水吸收66.3恒沸脱水76.4间歇精馏7七、水处理行业的发展7致谢8参考文献9水处理剂PESA生产技术一 、顺酐顺酐(全名：顺丁烯二酸酐）, 分子式(Formula)： C4H2O3 ,分子量(Molecular Weight)： 98.06 ,顺酐(MA) 又名马来酸酐、失水苹果酸酐，是目前世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐，主要用于生产不饱和聚酯树脂(UPR)、醇酸树脂。此外，还可用于生产1,4-丁二醇(BDO)、-丁内酯(GBL)、四氢呋喃(THF)、马来酸、富马酸和四氢酸酐等一系列重要的化工产品，在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域具有广泛的应用。1.1性质物理性质: 白色片状结晶，有强烈的刺激气味、比重1.48、易升华、遇水易潮解生成马来酸。外观（Appearance）：斜方晶系无色针状或片状结晶体 物化性质(Physical Properties) ：相对密度1.48，熔点52.8，沸点202.2，在较低温度下(60-80)也能升华，能溶于醇、乙醚和丙酮。1.2用途用于不饱和树脂、水处理剂油漆，制造聚酯树脂、醇酸树脂、农药、富马酸、纸张处理剂等顺酐主要应用在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域。 二、环牌顺丁烯二酸酐质量规格 性 能单 位数 值外观 白色小圆片纯度（以顺酐计）%99.5熔融色泽待添加的隐藏文字内容3APHA20凝固点52.4灰 份PPM20铁PPM5三、环牌富马酸质量规格 性 能单 位数 值外观 白色粉末纯度（以富马酸计）%99.5熔点286熔融色泽APHA20硫酸盐（以SO4计）%0.009灰 份%0.05重金属（以Pb计）PPM10四、环牌冷水可溶富马酸质量规格性 能单 位数 值纯 度%99.0水 份%0.5漠PPM无氯PPM无熔点286/289D.S.S%0.30灰份%0.10熔融色泽APHAHARZEN20（在5%乙醇中）脲素 无溶解度（水25）克/100克0.70粒度分布（泰勒筛）  250目以上%1.50325目以上%7.50通过325目%91.0我厂万吨顺酐装置由美国SD公司引进；顺酐、富马酸和癸二酸，三十年来远销美国、日本和欧洲各国。 近年来开发了多种精细化工新产品，例如苯氧化制顺酐固定床催化剂，其反应性能如下： 熔盐温度：345-365空速：2000-2500h苯浓度：1.5mol%苯转化率：98%顺酐重量收率93%五、生产过程原理顺丁烯二酸酐是一个重要的化工产品中间体，广泛应用于生产不饱和聚酯树脂、1，4丁二酸、四氢呋喃、富马酸、酒石酸等。顺酸的主要生产方法有苯氧化法、丁烯氧化法和正丁烷氧化法，但仍以苯氧化法为主。以苯为原料，顺酸的凝固点为52.度，苯在80度时气化。二甲苯为无色透明油状液体，常温下不溶于水，在一定温度下能与水形成共沸物。本的氧化是平行和串连反映同时并存的，顺丁烯二酸酐容易进一步氧化，必须选择良好的催化剂。通常采用的催化剂为金属氧化物，V2O5(五氧化二钒)，MO2O3(三氧化二钼)，将其涂在反应载体上发挥作用。反应过程中还需要放热介质参与，即熔盐。其主要成分是硝酸盐（KNO3和NaNO2）,呈白色片状，熔点为140度，沸点为480度，是一种低熔点混合物，是优良的高温热载体。需要特别注意的是反应过程中不能让熔盐过热分解以免爆炸。 反应原理如下： 主反应： C6H6 + O2 C4H2O3 + 2CO2 + 2H2O 水吸收： C4H2O3 + H2O C4H4O4 (30%) 恒沸脱水：C4H4O4 + C8H10 C4H2O3 + C8H10·2H2O 六、工艺流程结合工艺流程图，叙述顺酐生产过程：      按工序的过程，可以将顺酐生产流程图分为四个部分： 1.反应2.吸收3.恒沸脱水4.间歇精馏6.1主反应 将苯槽中的苯经转子流量计计量后用苯泵打到苯汽化器，使苯汽化为苯汽。同时空气经过离心风机加压，与反应排出的高温气体在预热器内换热，升高到一定温度后，和苯蒸汽混合，使苯在空气中含量达到1%2%。将混合气体从上部通入有上千根列管的固定床反应器，列管内填满了钒钼催化剂。由于该反应是强放热反应，所以使用在反应器内循环的熔盐转移一部分热量，熔盐在熔盐换热器中冷却，排出的水蒸气通到蒸汽储罐中供工厂的统一使用。 6.2吸收 产物由反应器底部排出，在预热器内加热原料后，通到部分冷凝器中用温水进行部分冷凝。在顺酐冷却到露点时变为液体，通过酐气分离，流到粗酐槽中待精馏。剩下的产物还含有较多的顺酐，此时，可以将物料通到吸收塔中进行水吸收。当吸收塔中的顺酸浓度达到饱和（30%）就可以出料。顺酸打到浓酸箱中进行后续工序。这时尾气中只含二氧化碳、水和氮气，所以可以直接排放到空气中。 6.3恒沸脱水 浓酸用浓酸泵打到酸水蒸发器中提浓，通过气液分离装置，分离出来的带有少量顺酸的水蒸气，利用淡酸冷凝器冷凝回收后，可以送回吸收塔进行提浓。分离出来的浓酸直接进入板式精馏塔，和二甲苯进行恒沸脱水，此时阀门1和阀门3打开，阀门2和阀门4关闭。二甲苯和水的恒沸物在塔顶排出，通过塔顶冷凝器冷凝，送入苯水分离器，水由底部排到淡酸箱。二甲苯送回塔顶回流。顺酐由塔底排到精馏釜中，待釜中的顺酐浓度达到饱和，就可以进行间歇精馏了。 6.4间歇精馏 此时，停止进料，关闭阀门1和阀门3，打开阀门2和阀门4。由于二甲苯的沸点比顺酐低，所以二甲苯先蒸出来，通过塔顶冷凝器和二甲苯冷凝器冷凝，二甲苯回收到二甲苯锅以循环利用。当二甲苯蒸得差不多时，顺酐也开始蒸出，此时的顺酐浓度还达不到要求，可以回收到割头锅里。待蒸出的顺酐浓度达到要求，就可以回收产品了。在精馏后期，所须的温度太水处置、废水再用）。高，可以采取减压精馏，这个工作由蒸汽喷射泵和真空冷凝器完成。到最后剩下的是顺酐与二甲苯恒沸物，回收到割尾锅。二甲苯锅、割头锅和割尾锅的料液供下一次恒沸脱水过程使用，这样可以节省成本。顺酐则送到切片车间进行切片包装。 七、水处理行业的发展在未来几年，水行业的持续高速发展必然拉动水处理设备的市场需求。从访谈中得到，建设一个污水处理厂，设备投资要占到40%以上。“十二五”期间，持续加大对污水处理设施投资将拉动污水处理设备市场增长。另外，升级改造项目也是市场的拉动因素之一。参考文献1雷仲存，工业水处理原理及应用，2003.