Đồ Án Thiết kế phân xưởng sản xuất Nitrobenzen

Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất Nitrobenzen


Đồ án dài 111 trang + 03 bản vẽ CAD
MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4
PHẦN I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 6
CHƯƠNG I: TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU 6
I. Tính chất của HNO3 6
1. Tính chất vật lí 7
2. Tính chất hóa học. 8
3. Công nghệ sản xuất axit nitric. 9
4. Ứng dụng của HNO3 9
II. Tính chất của hydrocacbon thụm 9
1. Giới thieu chung. 9
2. Các nguồn cung cấp và phương pháp HC thơm 10
3.1 Tính chất vật lý của benzen. 11
3.2 Tính chất hóa học của benzen. 12
3.3 Các phương pháp tổng hợp benzen. 14
III. Tính chất của axit sunfuric (H2SO4) 15
1. Tính chất vật lí 15
2. Tính chất hoá học 15
3. Phương pháp sản xuất axit sunfuric 16
4. Ứng dụng của H2SO4 16
IV. Tính chất của Natricacbonat(Na2CO3) 17
1. Tính chất vật lý của Na2CO3 17
2. Tính chất hoá học của Na2CO3 17


CHƯƠNG II: TÍNH CHẤT CỦA SẢN PHẨM 18
I. Tính chất của Nitrobenzen 18
1. Tính chất vật lí 18
2. Tính chất hoá học 19
II. Ứng dụng của Nitrobenzen. 20
III. Tính chất của sản phẩm phụ. 21
1. Tính chất của dinitrobenzen. 21
2. Tính chất của trinitrobenzen. 21


CHƯƠNG III : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH NITRO HOÁ 22
I. Khái niệm chung về quá trình Nitro hoá. 22
II. Bản chất tác nhân nitrohoá. 23
III. Động học phản ứng quá trình nitro hoá bằng hỗn hợp HNO3+ H2SO4 25
IV. Cơ chế phản ứng nitro hoá bằng hỗn hợp H2SO4 + HNO3 27
V. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nitro hoá 28
1. Ảnh hưởng lượng HNO3 28
2. Ảnh hưởng của nồng độ H2SO4 29
3. Ảnh hưởng nhiệt độ nitro hoá. 29
4. Ảnh hưởng của nhóm thế lên quá trình nitrohoá của hợp chất có nhóm thế. 31
5. Ảnh hưởng của sự khuấy trộn và làm lạnh đến quá trình nitro hoá 31
6. Dung lượng khử nước. 32
7. Ảnh hưởng của xúc tác 32


CHƯƠNG IV:CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO RA HỢP CHẤT NITRO HOÁ 33
1. Nitro hoá bằng axit nitric tinh khiết 33
2. Nitro hoá bằng hỗn hợp axit sunfonitric. 33
3. Nitro hoá bằng muối của HNO3 34
4. Nitro hoá khi có thêm CH3COOH hay alhydric axetic 34
5. Nitro hoá bằng oxit nitơ. 34
6. Nitro hoá với sự tách nước của phản ứng 35
7. Điều chế Nitrobenzen đi từ tác nhân HNO3 với xúc tác zeolit 36
8. Điều chế nitro hoá đi từ benzen và hỗn hợp axit sufuric và axit nitric 36
9. Phương pháp điều chế Nitrobenzen bằng oxi dưới tác dụng của tia ánh sáng hay tia cực tím 38


CHƯƠNG V : THIẾT BỊ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NITROBENZEN. 39
I. Thiết bị nitro hoá 39
II. Sản xuất những hợp chất nitro. 42
III. Sơ đồ các dây chuyền công nghệ sản xuất Nitrobenzen 43
1. Sản xuất Nitrobenzen bằng phương pháp gián đoạn 43
2. Sản suất Nitrobenzen bằng phương pháp liên tục 45
3. Sản xuất Nitrobenzen bằng phương pháp liên tục bậc hai của Mỹ. 47
4. Sản xuất Nitrobenzen theo phương pháp Katner 49
5. Sản suất Nitrobenzen theo phương pháp liên tục ở Nga 50
VI. Lựa chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất Nitrobenzen 51
1. Lựa chọn dây chuyền công nghệ sản xuất Nitrobenzen 51
2. Nguyên lý hoạt động dây chuyền công nghệ sản xuất Nitrobenzen 52


PHẦN II: TÍNH TOÁN 54
CHƯƠNG I: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƯỢNG CHO TOÀN XƯỞNG 54
I. Tính cân bằng vật chất 54
1. Giai đoạn chuẩn bị hỗn hợp nitro hoá. 55
a. Lượng vật chất đi vào thiết bị trộn 55
b. Lượng vật chất ra khỏi thiết bị trộn. 56
2. Giai đoạn nitro hoá 57
3. Tính cân bằng vật chất giai đoạn lắng 58
4. Tính cân bằng vật chất cho giai đoạn trung hoà 60
5. Giai đoạn rửa. 63


CHƯƠNG II : TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO TOÀN XƯỞNG 67
I. Tính cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị nitro hoá 67
II. Tính cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị làm lạnh 70


CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 74
I. Tính đường kính và chiều cao của thiết bị chính. 74
1. Tính bề dày thân thiết bị nitro hoá. 75
2. Tính bề dày của đáy và nắp 77
3. Tính chọn chân đỡ cho thiết bị nitro hoá. 78
4. Tính đường kính các ống dẫn. 80
5. Ống xoắn ruột gà. 81
6. Tính vỏ bọc ngoài của thiết bị nitro hóa. 81
7. Tính máy khuấy 82
8. Chọn bích nối 83
9. Tính chọn bơm trong dây chuyền. 84
10. Chọn máy nén. 84


PHẦN III : THIẾT KẾ XÂY DỰNG 85
I. Xác định địa điểm xây dựng 85
1. Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng. 85
2. Lựa chọn địa điểm nhà máy 86
3. Tổng mặt bằng của nhà máy 87
4. Tổng hợp các chỉ tiêu kĩ thuật cơ bản trong xây dựng nhà máy 88
II. Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 89
1. Yêu cầu thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 89
2. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng nhà máy. 90


PHẦN IV : TÍNH TOÁN KINH TẾ. 93
1. Mục đích và nhiệm vụ của tính toán kinh tế. 93
2. Nội dung tính toán kinh tế 93


PHẦN V AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG NHÀ MÁY 100
I. An toàn lao động. 100
1. Những nhận thức về an toàn lao động. 100
2. Mục đích. 100
3. Công tác bảo đảm an toàn lao động. 100
4. Công tác vệ sinh lao động 102


KẾT LUẬN 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO 104