环氧乙烷固定床反应器课程设计.doc

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化工与制药学院

课程设计说明书

课题名称：年产 1.5万吨环氧乙烷固定床反应器设计

专业班级：2011级有机与石油化工1班

学生学号：1106170104

学生姓名：陈正飞

学生成绩:

指导教师：杨昌炎

设计时间：2015.1.6—2015.01.20

武汉工程大学课程设计任务书

系别化工与制药学院 班级 有机一班 学生陈正飞

一、设计名称

年产吨环氧乙烷固定床反应器设计

二、任务

根据设计条件，通过物料衡算、热量衡算、反应器的选型及尺寸的确定，计算压降、催化剂的用量等，设计出符合设计要求的反应器，并画出设备的装配图。

三、内容

1、概述

2、环氧乙烷物化性质

3、设计方案

4、设计条件

5、工艺计算

6、设计总结

7、参考文献

四、计划进度

1、发题2015

2、第一阶段：2015年1月6

3、第二阶段：1月13日～

4、第三阶段：1月19-日～1月20

指导老师 杨昌炎 教研室主任 刘生鹏

目录TOC\o1-3\h\z\u

摘要 I

Abstract II

第一章 概述 1

第二章环氧乙烷物化性质 3

2.1物理性质 3

2.2化学性质 4

3.1环氧乙烷生产艺 7

3.2环氧乙烷生产的设计方案 8

3.3.2工艺参数 8

3.3.3环氧乙烷生产工艺流程 10

第四章工艺计算 13

4.1设计条件 13

4.1.1反应原理 13

4.1.2原料组成 14

4.1.3反应器设计条件 14

4.2物料衡算 14

4.3热量衡算 17

第五章反应器的工艺参数优化 21

5.1催化剂的用量 21

5.2确定氧化反应器的基本尺寸 25

5.3床层压力降的计算 26

5.4传热面积的核算 27

5.4.1床层对壁面的给热系数? 27

5.4.2总传热系数的计算 28

5.4.3传热面积的核算 28

5.5反应器塔径的确定 29

第六章设计参数总结 31

第七章安全生产 33

第八章三废治理与环境保护 37

第九章资金核算 39

第十章设计体会 41

摘要

环氧乙烷是乙烯的衍生物，是重要的基本有机化工原料,广泛用于生产乙二醇、农药乳化剂等各种精细化学品。目前较先进的生产方法是用银作催化剂，在列管式固定床反应器中，用纯氧与乙烯反应，采用乙烯直接氧化生产环氧乙烷。本文主要介绍了生产环氧乙烷的原理、工艺设计条件，通过进行物料衡算、热量衡算确定了反应器的尺寸、传热面积、塔径等参数。同时，关注了安全生产、三废处理等问题并提出了相应的解决措施。

关键词环氧乙烷乙烯直接氧化固定床反应器

Abstract

EthyleneOxideisthederivativeofethylene,whichistheimportantbasicorganicchemicalrawmaterial.Itiswidelyutilizedinproducingvariedfinechemicalslikeethanediol,agriculturalpesticideemulsifier,justnametwo.AdvancedmethodweapplynowisthedirectoxidationreactionbetweenpureoxideandethylenewiththecatalystofsilverinTubefixed-bedreactor.

Inthisthem,wemainlyintroducetheprincipleandtheconditionofprocessdesignofproducingethyleneoxide.Meanwhile,theparameterssuchasthevolume,transferareaandreactordiameteraredeterminedbycalculatingthematerialbalanceandenergybalance.Attheendofthisthesis,weputsafetyissueandrecycleissueofwasteintodiscuss