年產(chǎn)1000噸的苯甲醛生產(chǎn)工藝

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上年產(chǎn)1000噸苯甲醛工藝設(shè)計楊敏（安徽工程大學(xué)，化工2073，）摘 要苯甲醛是重要的有機化合物，可用于合成藥物、香料、化妝品、染料和農(nóng)藥等多種化工產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，對其進(jìn)行制備方法的研究和理論性的探討，不僅具有良好的經(jīng)濟效益，而且具有較高的學(xué)術(shù)價值，多年來一直是化學(xué)工作者研究的重點課題。反應(yīng)綠色化、設(shè)備小型化、過程集成化是目前化學(xué)及化工行業(yè)發(fā)展的趨勢，開發(fā)安全、清潔、高效的生產(chǎn)過程己成為化學(xué)、化工界的迫切任務(wù)。本文采用研究了在近臨界水中，無催化劑條件下，用過氧化氫作為氧源，氧化甲苯生成苯甲醛。并進(jìn)行一系列的物料衡算，能量衡算及簡單的經(jīng)濟核算，從而設(shè)計出完整的工藝

2、。繪制帶主要控制點的工藝流程圖，進(jìn)行工段設(shè)備設(shè)計、選型，制備設(shè)備一覽表。繪制主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。在苯甲醛大規(guī)模生產(chǎn)的今天，有重要的意義。關(guān)鍵詞：苯甲醛；近臨界水；無催化劑；工藝流程；Annual output of 1,000 tons of benzaldehyde production processYang min(Anhui Polytechnic University ,Chemical Engineering and Technology 2073,)AbstractAs an important species of organic compound benzaldehyde was

3、 widely used in synthesis of many kinds of chemicals，such as pharmaceuticals，spiceries，cosmetics，dyes，pesticide，etc.Studying theoretically and practically on the methods for its preparation has been all along a significant project for the chemist，since it has both good economic benefits and high aca

4、demic values.At present，green reaction，small equipment，integrated process is the development trend of chemical and chemical industry.The development of safe，clean and efficient production process has become an urgent task of chemistry and chemical industry. Then, this paper focused on the conversion

5、 of the toluene was oxidized to benzaldehyde in subcritical water by using hydrogen peroxide and without any catalysts. And a series of material balance calculations, energy and simple economic accounting, thus designed the complete process. Drawing process with the main control point map for sectio

6、n in equipment design, selection, preparation equipment list. Draw the main equipment structure. In the mass production of benzaldehyde today,there is important significance.Key words: benzaldehyde；subcritical water；no catalysts；formaldehyde production process目錄表格清單插圖清單專心-專注-專業(yè)引言 苯甲又稱為安息香醛，分子式 C7H6O

7、，分子量 106.12，CAS 100-52-7。苯甲醛是醛基直接與苯基相連接而生成的化合物，因為具有類似苦杏仁的香味，曾稱苦杏仁油。苯甲醛廣泛存在于植物界，特別是在薔薇科植物中，主要以苷的形式存在于植物的莖皮、葉或種子中，例如苦杏仁中的苦杏仁苷。苯甲醛天然存在于苦杏仁油、藿香油、風(fēng)信子油、依蘭依蘭油等精油中。 苯甲醛是醫(yī)藥、香料和的重要原料，主要用于制造月桂醛、月桂酸、品綠等，還可用作溶劑、和低溫潤滑劑等。在香精業(yè)中主要用于調(diào)配食用香精，少量用于日化香精和煙用香精中。目前國內(nèi)外用對羥基苯甲醛大量的用于合成：腦心血管藥物艾司洛爾，新一代口服抗菌素羥芐基（），抗菌磺胺增效劑三甲氧基芐胺嘧啶（T.

8、M.P），該產(chǎn)品作為磺胺藥物及的增效劑配用，目前大量出口，因而也帶動了對羥基苯甲醛的需求。還可用于合成對羥基苯甘氨酸、羥氨芐頭孢霉素、人造天麻、杜鵑素等。在較新的生產(chǎn)香蘭素（基礎(chǔ)香料）的工藝中，是以對羥基苯甲醛為主要原料。它還是生產(chǎn)大噸位溴苯晴和殺螟晴的關(guān)鍵中間體，并且用量還較大。該產(chǎn)品的出口前景也非常廣闊。苯甲醛及其衍生物都是重要的有機中間體，在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。目前，國內(nèi)苯甲醛市場需求量逐年增加，開發(fā)高附加值產(chǎn)品苯甲醛可以為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。苯甲醛具有強烈的杏仁和櫻桃香氣，在數(shù)量上僅次于香蘭素，是世界消費第二大主要香料，年需求量約 7000 噸，廣泛用于食品、飲料、煙草以及化

9、妝品等行業(yè)，尤其在西方國家，杏仁香味的食品占有很高的比例；同時苯甲醛也是一種重要的醫(yī)藥中間體，許多藥物如卡那霉素、尼群地平、間孢三嗪鈉、麻黃堿、胃復(fù)康等的生產(chǎn)都是以苯甲醛為起始原料。隨著人們食品安全意識的提高，人們更傾向于使用天然的食品添加劑，天然化合物要比化學(xué)合成的更健康的理念也反映在食品法規(guī)中，如 FEMA（香料生產(chǎn)者協(xié)會）、COE（歐洲理事會）以及 IOFI（國際香料工業(yè)組織）等國際組織對會引起毒性、致畸以及致癌作用的化學(xué)合成的食品添加劑采取限制使用和禁止使用。因而天然苯甲醛的需求日益增加，屬于國際、國內(nèi)香料緊缺商品之一；同時天然香料通常擁有更高的價格，具有廣闊的經(jīng)濟前景和明顯的市場競爭

10、力。使用物理的或化學(xué)的方法從天然香料中分離出的單體香料化合物謂之單離香料。天然苯甲醛就是一種單離香料。然而，基于美國對天然香料和天然食品添加劑的定義，國際普遍認(rèn)為，如果以天然原料為原材料，通過溫和的綠色的化學(xué)反應(yīng)得到的產(chǎn)物可視為天然產(chǎn)物。在香料化學(xué)中，醛類占有獨特的地位，意義十分重要。在“回歸大自然”的潮流下，廣泛用于食品、醫(yī)藥、香料等行業(yè)的天然苯甲醛備受人們的青睞，市場前景越來越好。天然苯甲醛的合成方法因此也受到越來越多的關(guān)注，得到廣泛的研究。第1章 緒論 1.1 苯甲醛的合成方法的研究進(jìn)展苯甲醛生產(chǎn)新工藝的開發(fā)，國內(nèi)外都做了大量的研究工作，其中最重要的有：以甲苯為原料的氣相或液相氧化法、間

11、接電解氧化法、三氧化二錳非均相氧化法1,2、超(近)臨界流體中氧化法3和仿生催化氧化法4。除此以外，還有苯甲醇氧化法或苯甲酸還原法，最近又有文獻(xiàn)報道了在近臨界水中肉桂醛水解法。1.1.1 氯化水解法5傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法中最常見的是甲苯的氯化水解法(又稱氯代節(jié)的水解法，其生產(chǎn)工藝流程如圖1-1所示)。圖1-1 傳統(tǒng)的苯甲醛生產(chǎn)工藝流程圖該方法以甲苯為原料，首先，在光照條件下進(jìn)行氯化，得到一氯節(jié)、二氯節(jié)和三氯節(jié)的混合物，其具體反應(yīng)過程如下接著將混合節(jié)基氯分2步進(jìn)行聯(lián)合水解，即先酸性水解，再進(jìn)行堿性水解:粗品經(jīng)精餾處理得到苯甲醛，含醛量95%一98%。1.1.2 甲苯的氣相氧化法6甲苯的氣相催化氧化屬于

12、多相催化過程，產(chǎn)物主要有苯甲醛、馬來酸、碳?xì)浠锏?。目前，甲苯氣相氧化反?yīng)采用固定床或流化床反應(yīng)器，用空氣、O2或O3作氧化劑，在350550之間進(jìn)行，同時可適當(dāng)提高空速或通惰性氣體，以降低甲苯深度氧化程度，提高苯甲醛的選擇性。該法操作相對簡單，不需要昂貴的化學(xué)原料，產(chǎn)物也不含氯。迄今為止，人們對甲苯的氣相氧化制苯甲醛的研究主要集中在催化劑的選擇上，這些催化劑大致可分為簡單氧化物催化劑和復(fù)合氧化物催化劑。最早使用的金屬氧化物催化劑是V2O5，后來人們又對Bi、Li、P、Zn、Zr、Co、Mo、Pb、Fe、Cu等元素的氧化物對甲苯氧化反應(yīng)的催化作用進(jìn)行了研究。許多研究結(jié)果表明，簡單氧化物作催化劑

13、，苯甲醛的產(chǎn)率很低。目前，甲苯選擇性氧化制苯甲醛的催化劑，選擇復(fù)合型化合物為催化劑，氧化物之間的相互作用促使生成新的晶格，成為活性中心，或通過相互作用成為多功能催化劑，從而使催化反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。在眾多復(fù)合型催化劑中，選擇性較好的有: NiMoO4、V Ag O、K2SO4V2O5、U Mo O等。20世紀(jì)中葉，出現(xiàn)了鉬金屬氧化物催化劑，如: Mo Fe O、Mo Bi O、Mo Li O、MoCu O、Mo Zr O、Mo V O等，使催化氧化反應(yīng)的選擇性大大提高。文獻(xiàn)7報道,選用B、V、Mo、W等金屬的二元復(fù)合氧化物作催化劑，并加入TiO2、CuO、MoO3等第三種物質(zhì)作載體，發(fā)現(xiàn)V2O5Bi

14、2O3是一種既具有活性，又不乏選擇性的催化劑。一些含Ag的催化劑，如Ag CoO、Ag Ni O、Ag Pt、Ag Pd等，在4%的甲苯轉(zhuǎn)化率時，苯甲醛的選擇性最高可達(dá)100%。此外，多組分的氧化體系如: Cu Mo WO/SiO2、Mo Cu Zr Al/SiO2也被廣泛研究，苯甲醛的選擇性大大提高。且加入30%35%的K2SO4可以增加催化劑的活性，并且減弱催化劑表面的酸性，可防止甲苯的深度氧化。甲苯氣相氧化制苯甲醛仍存在不少問題，如反應(yīng)條件苛刻、苯甲醛的選擇性與甲苯的轉(zhuǎn)化率始終無法得到很好統(tǒng)一。另外，如何合理應(yīng)用催化劑中的晶格氧參與反應(yīng)以及利用固定床、流化床和移動床提升管技術(shù)，優(yōu)化反應(yīng)生

15、產(chǎn)條件等都是需要研究的課題。1.1.3 甲苯的液相氧化法8與氣相氧化相比，甲苯的液相氧化不會產(chǎn)生CO2氣體，且尾氣中不夾帶甲苯，更適合于空氣或氧氣的循環(huán)，但有關(guān)操作方面的文獻(xiàn)內(nèi)容十分有限，且大多只在專利中才有所談及。液相氧化甲苯的工藝，過去大多用于羧酸的制備，雖然苯甲醛是一個中間產(chǎn)物，但含量很低。如果反應(yīng)在乙酸介質(zhì)中進(jìn)行，并用乙酸鈷作催化劑，溴化鈉作助催化劑就有可能獲得較高產(chǎn)量的苯甲醛。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)苯甲醛的生產(chǎn)工藝，提高苯甲醛的產(chǎn)率，以乙酸鈷作催化劑，溴化鈉作助催化劑對甲苯液相氧化的各種參數(shù)研究后得出：在適當(dāng)?shù)臈l件下，如果控制甲苯的轉(zhuǎn)化率在20%，更可以獲得40%的苯甲醛產(chǎn)率。1.1.4 苯

16、甲醇氧化法9通過苯甲醇氧化制備苯甲醛的方法，現(xiàn)在著重研究借助相轉(zhuǎn)移催化劑和電解反應(yīng)。由于加入相轉(zhuǎn)移催化劑，使得有機相和水相的反應(yīng)更充分，再加上電解反應(yīng)可循環(huán)性，使整個工藝更有利于環(huán)境保護。這種方法不僅克服了有機相中直接電解耗能高、產(chǎn)率低等缺點，還因可循環(huán)、易控制，從而大大降低了污染物的排放。相轉(zhuǎn)移催化劑通常為TBAHS(tetrabutylammonium hydrogen sulfate)11，氧化劑則可以是ClO-、BrO-等，整個體系的反應(yīng)機理如下。1.1.5 還原法一般以芳香酸或其酯(如苯甲酸或苯甲酸甲酯)為原料，在適宜的催化劑作用下進(jìn)行選擇性加氫還原反應(yīng)。由于該工藝產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好

17、，環(huán)境污染小，工藝流程簡單，所以得到了人們的重視，但因為生產(chǎn)成本較高，目前還不能與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法進(jìn)行商業(yè)競爭。還原法12的反應(yīng)式如下：A. 苯甲酸還原法苯甲酸加氫使用的催化劑有Ti、Yb、Mn/Al2O3、Mn Cu An/Al2O3等，其中Ti類催化劑轉(zhuǎn)化率低，Yb類催化劑成本較高，相比之下Mn類催化劑成本較低且制備方便，催化性能也較好。所以近年來，一些研究者對Mn類催化劑用于苯甲醛的制備進(jìn)行了研究。1997年徐華龍13等采用共沉淀法制備了以Al2O3為載體的一系列MnOx催化劑，在考察了它們對苯甲酸加氫制苯甲醛的催化性能后指出：催化劑Mn載量為10%20%、反應(yīng)溫度693 K時，苯甲酸轉(zhuǎn)化

18、率和選擇性分別為99%和96%。B.苯甲酸甲酯還原法苯甲酸甲酯催化加氫法還原制備苯甲醛,由于操作比較簡單，產(chǎn)品容易提純，近年來受到人們的關(guān)注。同時，為綜合利用對苯二甲酸二甲酯生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的苯甲酸甲酯、開發(fā)以苯甲酸甲酯為原料制苯甲醛的新工藝，具有一定的現(xiàn)實意義，經(jīng)濟可行。苯甲酸甲酯一般由苯甲酸與甲醇在濃硫酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)制得，然后將制得的苯甲酸甲酯在固定床反應(yīng)裝置上進(jìn)行催化加氫生成苯甲醛。在此過程中選擇催化劑尤為重要。苯甲酸甲酯加氫合成苯甲醛的催化劑有ZrO2系列、Cu Cr系列、Y2O3系列和Al2O3系列等。1.1.6 間接電氧化法A.工藝優(yōu)化該工藝?yán)肕n3+能定向氧化甲苯得到苯甲醛

19、的高度選擇性，并構(gòu)筑油、水二相閉路循環(huán)，達(dá)到無污染生產(chǎn)的目的。由于自然界不存在天然的Mn3+，因此電解氧化的技術(shù)關(guān)鍵是采用電氧化使Mn2+在陽極氧化為Mn3+，工藝流程見圖1-2。必須強調(diào)，由于硫酸錳在硫酸溶液中的溶解度較小，因此電解產(chǎn)生的Mn3+濃度很小，加之氧化反應(yīng)中甲苯與Mn3+的物質(zhì)的量比為14，所以反應(yīng)結(jié)束后油相中苯甲醛的濃度很低。從經(jīng)濟核算和節(jié)能考慮,油相必須循環(huán)反應(yīng)至苯甲醛達(dá)到一定含量后再進(jìn)行蒸餾分離。圖1-2間接電氧化法生產(chǎn)苯甲醛工藝流程示意圖工藝優(yōu)化結(jié)果如下。最佳電解工藝： MnSO4濃度6.0 mol/L；電流密度100 mA/cm2；電量比110%；電解溫度30。最佳氧化

20、反應(yīng)工藝： MnSO4濃度7.0 mol/L；反應(yīng)溫度60；反應(yīng)時間4 h。最佳吸附工藝：吸附劑種類糖炭；吸附溫度60；吸附劑用量6 g /100 mL；吸附時間30 min。在最優(yōu)化條件下操作，苯甲醛的循環(huán)收率達(dá)到90%以上。B.氧化反應(yīng)動力學(xué)根據(jù)實驗結(jié)果提出Mn3+甲苯的氧化反應(yīng)體系可以看成是由兩個平行反應(yīng)組成：通過計算及實驗考核，采用電氧化技術(shù)每生產(chǎn)1噸苯甲醛至少需耗電8500kWh,這是該工藝工業(yè)應(yīng)用的限制之一；另外，循環(huán)水相中微量苯甲醛的存在，使電解效率急劇下降，必須采用活性炭吸附，增加了生產(chǎn)成本，這也嚴(yán)重阻礙了該技術(shù)的工業(yè)推廣。1.1.7 超(近)臨界流體法(SCF)任何一種純流體

21、都有特定的臨界點(Tc、pc、Vc)，當(dāng)流體的狀態(tài)處于臨界點以上時，被稱為超臨界流體，是一種氣液不分的混沌態(tài)物質(zhì)，它不但具有液體的高密度、強溶解性和高傳熱系數(shù)，而且具有氣體的低黏度和高擴散系數(shù)，并且這些性質(zhì)隨溫度和壓力的變化發(fā)生顯著的突變。超臨界流體內(nèi)部的分子和原子處在激烈的高能量熱運動狀態(tài)，它能加速和促進(jìn)反應(yīng)物質(zhì)在分子或原子水平上的化學(xué)和物理反應(yīng)。最常用的超臨界流體是二氧化碳和水，主要原因是這兩種物質(zhì)都是無毒、不燃、化學(xué)惰性、價廉易得，對環(huán)境相容性好，并且它們的臨界狀態(tài)容易實現(xiàn)，被國際學(xué)術(shù)界稱為超級綠色技術(shù)。近年來，超臨界流體中的化學(xué)反應(yīng)已引起廣泛關(guān)注，成為超臨界流體研究前沿和熱點。A.超臨

22、界二氧化碳法超臨界二氧化碳(SCCO2)具有適中的臨界常數(shù)(Tc=31.3,pc=7.39 MPa)，對氧氣、甲苯和苯甲醛均有較大的溶解度，二氧化碳無毒，對環(huán)境友好。因此，用SCCO2作為反應(yīng)介質(zhì)，可以使原來的非均相反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫喾磻?yīng)，大大提高反應(yīng)速率和反應(yīng)效率。作者研究了在無催化劑條件下，用過氧化氫作為氧源，甲苯在SCCO2中氧化生成苯甲醛的工藝條件(反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、反應(yīng)時間、過氧化氫用量)對苯甲醛收率的影響以及氧化反應(yīng)動力學(xué)，以期能找到一種環(huán)境友好的直接合成苯甲醛的新方法，工藝流程見圖1-4。圖1-3 SCCO2中甲苯氧化生成苯甲醛的工藝流程通過氣相色譜及紅外光譜分析產(chǎn)物為苯甲醛。且本

23、工藝對苯甲醛具有很高的選擇性。研究結(jié)果表明14，在超臨界CO2中甲苯氧化生成苯甲醛的工藝，克服了傳統(tǒng)的合成反應(yīng)易污染環(huán)境，副產(chǎn)品多，選擇性差等缺點，且具有反應(yīng)條件溫和，無催化劑，易控制，工藝簡單等一系列優(yōu)點。本工藝的最佳條件是p=30 MPa，T=180，t=4 h,過氧化氫與甲苯最佳物質(zhì)的量比為2.5，苯甲醛收率為2%左右。根據(jù)氣相色譜數(shù)據(jù)，設(shè)想反應(yīng)過程為聯(lián)串反應(yīng)：B.近臨界水法水的臨界溫度為Tc=374，臨界壓力為pc=22 MPa，超臨界水(SCW)呈現(xiàn)非極性化合物特征，類似于丙酮。因此， SCW可以代替有機溶劑，使原來對環(huán)境污染的化學(xué)工藝轉(zhuǎn)變?yōu)閷Νh(huán)境友好的清潔生產(chǎn)工藝。超臨界水中的氧化

24、反應(yīng)和水解反應(yīng)是當(dāng)今超臨界流體研究的前沿?zé)狳c課題之一，但超臨界水的氧化反應(yīng)條件苛刻，近臨界水(pp0，T300)也同樣具有超臨界水的主要特性，所以采用近臨界水作為反應(yīng)溶劑，過氧化氫作為氧源，研究了在無催化劑條件下直接氧化甲苯的工藝條件(反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和過氧化氫用量)對苯甲醛收率和選擇性的影響及氧化反應(yīng)動力學(xué)。該工藝既避免了使用催化劑，又是均相反應(yīng)，大幅度提高了反應(yīng)效率，是一項環(huán)境友好且有前景的直接氧化合成苯甲醛的新方法，工藝流程見圖1-5。圖1-4 近臨界水中甲苯氧化生成苯甲醛的工藝流程示意圖1.1.8 綜述 傳統(tǒng)方法是原國內(nèi)使用的生產(chǎn)路線、由于此方法反應(yīng)過程長而復(fù)雜、反應(yīng)難控制，且產(chǎn)品含

25、有微量的氯，對醫(yī)藥品和食品等用途不合適，且由于有氯氣參與反應(yīng)，伴隨有大量光和熱產(chǎn)生，對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此國內(nèi)已禁止使用。 間接電解氧化法的苯甲醛收率最高，達(dá)到90%以上，但耗電量大，需用濃硫酸作為電解質(zhì)及催化劑，循環(huán)水相和油相均需活性炭吸附，成本高，目前還沒有工業(yè)化。 超臨界二氧化碳法的工藝簡單，成本低，無催化劑，對環(huán)境無污染，但苯甲醛收率太低，只有2%左右，目前尚沒有工業(yè)應(yīng)用前景。 近臨界水法的苯甲醛收率達(dá)到17%以上，無催化劑，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境無污染，有較好的工業(yè)應(yīng)用前景。第2章 工藝路線簡介本設(shè)計采用近臨界水法實現(xiàn)苯甲醛生產(chǎn)的工業(yè)化，由于水在近臨界條件下，t =25

26、0350C、pp0(p0為飽和蒸汽壓)，具有較低的介電常數(shù), 并且氫鍵能力減弱, 使得近臨界水具有有機溶劑的特性，能溶解有機物，而且對氧也具有很大的溶解度。甲苯在308C 可以與水完全互溶15,16，因此，近臨界水、甲苯和氧可以共存于一相，形成均相體系，使原來的非均相反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫喾磻?yīng)，極大地提高了反應(yīng)速率。與超臨界水相比較，近臨界水更具有實際可操作性17。所以我們利用近臨界水作為甲苯氧化反應(yīng)的溶劑，并詳細(xì)研究了一些影響因素對苯甲醛收率的影響。實驗結(jié)果表明，在近臨界水中，采用過氧化氫作為氧源氧化甲苯，不需要昂貴的催化劑。此反應(yīng)不但可以克服非均相反應(yīng)的缺點，并且利用水作溶劑，對環(huán)境無污染，是一種

27、環(huán)境友好的直接氧化合成苯甲醛的新方法。2.1 近臨界水法制取苯甲醛的基礎(chǔ)2.1.1 近臨界水法制取苯甲醛的機理對于近臨界水法中的化學(xué)反應(yīng)可以由下列的式子構(gòu)成：本設(shè)計的反應(yīng)機理為（1）（2）（3）式，主要的反應(yīng)物為甲苯和工業(yè)級雙氧水，反應(yīng)壓力為22Mpa，最佳反應(yīng)溫度為345，最佳反應(yīng)時間是55min,最佳雙氧水與甲苯的摩爾比為3.5。除甲苯、苯甲醛和苯甲酸之外,其他有機物檢出量均非常少，因此近臨界水中氧化反應(yīng)動力學(xué)方程可簡化成下述一級串聯(lián)反應(yīng)18：2.1.2 近臨界水法制取苯甲醛的條件選擇（1） 反應(yīng)溫度的影響實驗結(jié)果顯示，反應(yīng)溫度對反應(yīng)結(jié)果的影響是非常顯著的。甲苯選擇性氧化生成苯甲醛反應(yīng)的焓

28、變小于零，反應(yīng)過程的吉布斯自由能變也小于零，因此該反應(yīng)為強放熱反應(yīng)，并且低溫對反應(yīng)的選擇性有利。但是甲苯分子本身具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，提高反應(yīng)溫度，可提高活化能和反應(yīng)速度，進(jìn)而提高苯甲醛的收率。圖2-1 溫度對苯甲醛收率的影響圖2-1給出了在近臨界水中，為3.3，反應(yīng)時間為50分鐘時，苯甲醛收率隨反應(yīng)溫度變化的實驗測定數(shù)據(jù)。將苯甲醛的收率與反應(yīng)溫度作圖，得到圖2-1。從圖2-1可以看出，苯甲醛收率在340350C時可達(dá)到最高值16.98%。苯甲醛的化學(xué)活性較高，很容易被氧化，尤其在高溫下極易深度氧化成苯甲酸，并且溫度過高，甲苯本身也會熱分解。所以，在溫度超過 350C 后,苯甲醛收率迅速降低。

29、但是，在本實驗的近臨界條件下，溫度的升高和時間的增多并沒有引起苯環(huán)上的氧化，而 的增加能引起苯環(huán)上的氧化，見圖2-3。（2）反應(yīng)時間的影響反應(yīng)時間的影響在近臨界水中，水相分為氣相和液相。隨著反應(yīng)時間的增長，反應(yīng)釜壓力略微上升，苯甲醛不斷揮發(fā)到氣相，可以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。圖2-2 反應(yīng)時間對苯甲醛收率的影響在圖2-2中我們給出了反應(yīng)時間的變化對苯甲醛收率影響的實驗數(shù)據(jù)，并得出苯甲醛收率的變化趨勢，見圖 2-2。從圖 2-2 可以看出，在反應(yīng)時間為5060min 時，可得到苯甲醛收率的最大值 17.40。該收率為本工藝在最優(yōu)化條件下的最高收率, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)液相法所得的收率。之后，反應(yīng)時間增長，苯甲

30、醛會被深度氧化，并且在氣相中進(jìn)行熱分解反應(yīng)，使收率迅速降低。（3） 過氧化氫用量對反應(yīng)的影響過氧化氫用量的變化對苯甲醛收率的影響實驗數(shù)據(jù)見圖2-3。圖2-3摩爾比對苯甲醛收率的影響由圖2-3可以看出，甲苯生成苯甲醛的收率隨著過氧化氫用量增多而升高。在340C近臨界水中，在為 3.5時，苯甲醛收率可得到最大值。當(dāng)氧濃度進(jìn)一步升高時，苯甲醛收率下降, 這時苯甲醛被進(jìn)一步氧化成苯甲酸。在圖3-1中，為2.2之后，氧對苯環(huán)的氧化能力加強，開始有苯酚和p-甲酚的生成，使生成物的顏色由淺黃色變成深褐色。隨著過氧化氫用量增多，反應(yīng)釜內(nèi)的壓力增大，且反應(yīng)結(jié)束后檢測出大量的氧氣，這表明并不是所有的氧都會參加反應(yīng)

31、。在流動反應(yīng)器中，用OH自由基氧化甲苯時，幾乎所有的過氧化氫都會參與甲苯的氧化，且產(chǎn)物中一直含有苯酚和 p-甲酚。這表明，氧氣的氧化能力低于OH自由基，但達(dá)到足夠量時，可使甲苯的氧化得到相同的效果，改變可減少副反應(yīng)的發(fā)生。(4)大量實驗證明壓力對反應(yīng)影響可以忽略不計。2.3 反應(yīng)器的選擇2.3.1 反應(yīng)器類型的選擇對于一級不可逆串聯(lián)反應(yīng) 其反應(yīng)產(chǎn)物BA的選擇率為可見串聯(lián)反應(yīng)的選擇率的溫度效應(yīng)應(yīng)由所確定。當(dāng)E1E2時，提高溫度有利于BA的選擇率提高。串聯(lián)反應(yīng)選擇率的濃度效應(yīng)：選擇率和產(chǎn)物濃度與反應(yīng)物濃度的比值cBA/cT有關(guān)。該比值越大，選擇率越小；反之cBA/cT越小，選擇率越高。總之，串聯(lián)反

32、應(yīng)的選擇率隨反應(yīng)過程的進(jìn)行不斷下降，也即凡是使cBA增大和cT降低的因素對選擇率是不利的。顯然對串聯(lián)反應(yīng)過程，返混對選擇率總是不利的。定量分析串聯(lián)反應(yīng)平均選擇率，將平推流反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)串聯(lián)反應(yīng)的濃度計算歸納如下：平推流反應(yīng)器：全混流反應(yīng)器：平均選擇率：將幾組不同的K1/K2值代入上式，可以求得不同條件再根據(jù)的平均選擇率，下圖可以看到：返混對于串聯(lián)反應(yīng)過程的選擇率是不利因素。因而平推流反應(yīng)器或多級串聯(lián)全混流反應(yīng)器的選擇率總是優(yōu)于全混流反應(yīng)器，尤其是K2/K1較大時，應(yīng)特別注意限制返混。不難理解，在反應(yīng)器的加料方式上，分段加料或分批加料將使反應(yīng)器中原料濃度cT降低，也不利

33、于選擇率的提高。所以該反應(yīng)需要選擇流動管式反應(yīng)器，即PFR。而不是緒論中的釜式反應(yīng)器，那只是小型的實驗，不適合應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。2.3.2 反應(yīng)器的內(nèi)，外部構(gòu)造及注意事項（1）反應(yīng)管由于反應(yīng)需要在345的恒溫下進(jìn)行，所以需要一個恒溫水箱，反應(yīng)管徑不能太大，否則流動的物料很難在短時間內(nèi)達(dá)到需要的溫度，把管徑設(shè)計小，那么需要的管子的數(shù)量，管長就比較大。設(shè)計時必須要多管并聯(lián)，且“S”型彎繞排列，這樣也能節(jié)省恒溫水箱的體積。為了減小恒溫水箱的局部應(yīng)力，就是在水箱上盡量減少開孔，同時也能讓物料反應(yīng)時達(dá)到要求的溫度，所以只把甲苯和稀釋過后的雙氧水兩根管子輸進(jìn)水箱，在水箱內(nèi)繞個來回再混合，這時已經(jīng)達(dá)到了

34、最佳溫度，分流到若干根并列的反應(yīng)管，55分鐘后物料流動到管尾時匯合后再輸出，進(jìn)行后面的降溫減壓工作。（2）水箱恒溫水箱是一個封閉式加壓水箱，只有在加壓下水才能達(dá)到345，且內(nèi)置電阻絲，和溫度傳感器，類似于實驗室常用的恒溫水浴鍋，不過由于反應(yīng)時放熱的，所以后面的會計算在哪些部位放熱很大，哪些部位放熱很小。這樣有的部位就需要把電阻絲安裝的密集一點，而有一些部位就不需要那么密集。外面要包裝保溫材料，在后面對保溫材料進(jìn)行選型，計算厚度。2.2 工藝流程簡介根據(jù)工藝生產(chǎn)要求和反應(yīng)的原理：水的臨界溫度為Tc=374，臨界壓力為Pc=22 MPa，超臨界水還具有一些特殊的性質(zhì)，它能溶解絕大多數(shù)有機化合物和氧

35、氣，而不能溶解無機化合物，近臨界水也同樣具有超臨界水的主要特性。過氧化氫作為氧源和甲苯溶解于水中。因此，近臨界水可以代替有機溶劑，所以采用近臨界水作為反應(yīng)溶劑，過氧化氫作為氧源，甲苯與過氧化氫溶于近臨界水，過氧化氫直接可以氧化甲苯，使兩相反應(yīng)變成均相反應(yīng)，大大提高了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率。工藝流程解析：將圖1-5進(jìn)行改動：把釜式反應(yīng)器改成管式反應(yīng)器，詳細(xì)的流程如附圖工藝流程圖。本設(shè)計的反應(yīng)器為管式反應(yīng)器（PFR），反應(yīng)前用高壓計量泵往反應(yīng)器打雙氧水，進(jìn)行反應(yīng)器清空、檢漏。然后將甲苯和過氧化氫注入反應(yīng)器中，控制流量的比例，達(dá)到一定壓力后穩(wěn)定所有閥門開度。通電加熱，設(shè)定溫度控制儀表的控制溫度，達(dá)到并

36、維持工藝要求的溫度和壓力。溫度、壓力達(dá)到指定值時為反應(yīng)起始點。反應(yīng)后的混合物經(jīng)過的管徑很大的管道，使壓力降低一部分，到達(dá)冷卻塔，使得還具有一定壓力的混合物與噴灑的過氧化氫逆流換熱降溫，降溫以后，副產(chǎn)物苯甲酸就凝固成固相，冷卻塔下面是個連續(xù)性操作的過濾機，把苯甲酸過濾掉，剩下有甲苯，苯甲醛，過氧化氫。把混合物引入水管，上層的是甲苯，中間層的是雙氧水，再回用，最底層是苯甲醛，但是甲苯與苯甲醛的分離的不徹底，需要精餾，進(jìn)入精餾工序，塔頂是甲苯，塔底是苯甲醛。甲苯循環(huán)回用。2.3 工藝流程的特點（1）在近臨界水中以過氧化氫作為氧源生產(chǎn)苯甲醛的反應(yīng)，不需要昂貴的催化劑，且苯甲醛收率達(dá)到17%以上。（2）

37、控制過氧化氫的用量為 2.2 時,可減少苯酚和 p-甲酚等副產(chǎn)物的生成。（3）此反應(yīng)屬均相反應(yīng), 且避免了活潑羧酸鹽類等產(chǎn)物的產(chǎn)生，對環(huán)境無污染，是一種環(huán)境友好的直接氧化合成苯甲醛的方法。（4）生產(chǎn)過程為連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)備的尺寸較小，節(jié)省了設(shè)備的投資。由于操作是穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行的，因此生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)能力較大，另外，由于穩(wěn)定操作屬于定常態(tài)，因此理論上研究比較容易，也便于自動控制，安全性較高。（5）近臨界水的氧化反應(yīng)條件苛刻，對反應(yīng)設(shè)備要求較高。第3章 物料衡算，能量衡算及簡單的經(jīng)濟核算 3.1 物理性質(zhì)3.1.1 甲苯（C7H8）(Toluene）是最簡單，最重要的芳烴化合物之一。在空氣中，甲苯只能

38、不完全燃燒，火焰呈黃色。甲苯帶有一種特殊的芳香味（與苯的氣味類似）。甲苯幾乎不溶于水(0.52 g/l)，但可以和二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多數(shù)其他常用有機溶劑中也有很好的溶解性。也就是說它的粘稠性弱于水。閃點為4，燃點為535。甲苯與苯的性質(zhì)很相似，是工業(yè)上應(yīng)用很廣的原料。但其蒸汽有毒，可以通過呼吸道對人體造成危害，危害等級為乙類，使用和生產(chǎn)時要防止它進(jìn)入呼吸器官。M=92g/mol.沸點=110.6，凝固點=-95，密度（）=866Kg/m3,粘度（）=0.67510-3PaS,Cp(J/molk)=190.6049-75.-2T+29.-4T2-2.-6T3,標(biāo)

39、準(zhǔn)摩爾生成焓19（）=2.87kcal/mol(L)=11.95kcal/mol(G),摩爾汽化焓（）=86.8cal/mol。3.1.2 苯甲醛（C7H6O）外觀：無色液體 。 香氣：具有類似苦杏仁的香味。折光率：1.5455 。 溶解性：能與乙醇、乙醚等混溶，微溶于水，能進(jìn)行水蒸氣蒸餾。 M=106g/mol.沸點=179.0，凝固點=-26，密度=3.36103Kg/m3，Cp(J/molk)=72.865-70.42710-2T-17.06510-4T2+1.-6T3,標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓（）=-18.3kcal/mol(L)=-9.57kcal/mol(G),摩爾汽化焓（）=11657.8

40、cal/mol。3.1.3 苯甲酸（C7H6O2）外觀與性狀：鱗片狀或針狀結(jié)晶, 具有苯或甲醛的臭味。閃點()：121。引燃溫度()：571。爆炸下限%(V/V)：11。溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳、四氯化碳。M=122g/mol.沸點=249.2，凝固點=121.7，密度=1.27103Kg/m3，Cp(cal/g)=0.287+0.0005t，標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓（）=-92.05kcal/mol(S)=-69.36kcal/mol(G),摩爾汽化焓（）=15253.3cal/mol。熔化熱=33.89cal/g。3.1.4 水（H2O）臨界溫度（Tc）=374,臨界壓力

41、（Pc）=22MPa。分子量： 18.016 沸 點：99.975 凝固點：0 最大相對密度時的溫度：3.98 比熱：4.186J/(g.) 0.1MPa 15 2.051J/(g.) 0.1MPa 100 密度：1g/cm3 （4時） 3.1.5 過氧化氫（H2O2） 主要成分：工業(yè)級分為27.5%、35%兩種。熔點()：-0.89(無水) 沸點()：152.1(無水) 相對密度(水=1)：1.46(無水) 。飽和蒸汽壓(kPa)：0.13(15.3) 。溶解性：能與水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚。 Cp(J/molk)=-15.248+67.69310-2T-14.9481

42、0-4T2+1.-6T3,標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓（）=-44.88kcal/mol(L)=-32.58kcal/mol(G),摩爾汽化焓（）=10.53cal/mol。3.1.6 Antoine方程系數(shù)20及換算關(guān)系表3-1 Antoine方程系數(shù)及換算關(guān)系物質(zhì)系數(shù)ABCT甲苯6.050431327.62-55.525286410苯甲醛7.47642455.40273373苯甲酸7.807912776.12-43.978405523工程上一般用，其中飽和蒸汽壓的單位是KPa。兩種能量單位換算關(guān)系，由于許多文獻(xiàn)中用的能量單位是cal，而我們現(xiàn)在都用J，所以給出換算關(guān)系如下：3.2 物料衡算要求：1000

43、噸/年苯甲醛（BA）。已知：一年300天工作日，甲苯的轉(zhuǎn)化率，。需要得到的數(shù)據(jù)是；nT甲苯整體需要量；mol, nT1甲苯循環(huán)回來的量；mol，nBA苯甲醛反應(yīng)得到的量；mol， nBAC苯甲酸反應(yīng)得到的量；mol， nH2O2按純雙氧水計算整體需要量；mol, nH202，1按純雙氧水計算循環(huán)回來的量；mol，T甲苯剛開始反應(yīng)的流量；mol/min，T0甲苯反應(yīng)穩(wěn)定以后需要從原料中輸入的流量；mol/min，T1甲苯循環(huán)回來的流量；mol/min， BA苯甲醛反應(yīng)得到的流量；mol/min，BAC苯甲酸反應(yīng)得到的流量；mol/min，H2O2雙氧水剛開始反應(yīng)的流量；mol/min，H2O2，

44、0按純雙氧水計算反應(yīng)穩(wěn)定以后需要從原料中輸入的流量；mol/min，H2O2，1按純雙氧水計算循環(huán)回來的流量；mol/min。甲苯選擇性氧化成苯甲醛，,強放熱，并且低溫對反應(yīng)選擇性有利，但甲苯本身具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，以高反應(yīng)溫度，可提高活化能和反應(yīng)速率，但是苯甲醛化學(xué)性質(zhì)活潑。高溫下易深度氧化成苯甲酸，也會分解。根據(jù)平推流：對其關(guān)于時間求導(dǎo)，并令可以得到最大收率:，相應(yīng)最優(yōu)轉(zhuǎn)化率:最優(yōu)反應(yīng)時間：，帶入數(shù)據(jù)計算如下：需要生產(chǎn)的假設(shè)一年300天工作日：1mol甲苯氧化成苯甲醛需要1molH2O2,1mol苯甲醛氧化成苯甲酸需要0.5molH2O2。根據(jù) 甲苯，苯甲醛，苯甲酸之間的反應(yīng)都是11的有

45、 ，代入數(shù)據(jù)得：但是上面的只是剛開始反應(yīng)所需要的從原料液中補充的物料，等反應(yīng)到55min時，產(chǎn)物經(jīng)降壓，冷卻，分離后，約一個小時，就可以循環(huán)回沒有反應(yīng)掉的甲苯和雙氧水?？梢詼p少從原料中的輸入量。圖3-1 苯甲醛生產(chǎn)工藝流程示意圖現(xiàn)在計算循環(huán)以后的量 第1步需要，第二部需要 現(xiàn)計算工業(yè)級35%的過氧化氫的用量，根據(jù)甲苯與水的摩爾比為，所以，即反應(yīng)需要的過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：，反應(yīng)結(jié)束后循環(huán)回來的，假設(shè)反應(yīng)，分離如過濾時會消耗水的量為3.97Kg/min,此時需要反應(yīng)的過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)是25.15%，現(xiàn)在循環(huán)回來的過氧化氫是24.01%，需要用35%的過氧化氫混合后才能使用。現(xiàn)計算兩者的流量，如下

46、：，對于這個流量根據(jù)物料衡算：反應(yīng)消耗的物料應(yīng)等于反應(yīng)補充的物料，這樣物料槽才會恒高，驗算如下：總結(jié)：按純的過氧化氫計算：按工業(yè)級35%的過氧化氫計算：需要：nT=4.3002460=1959.834噸 nH2O2=2.1433002460=925.776噸 得到：nBA=1000噸 nBAC=3.3002460=1447.9669噸簡單的經(jīng)濟核算：表3-2 各物料的經(jīng)濟核算物質(zhì)單價元/噸H2O21200T5500BA12000BAC6200粗略的驗證了在經(jīng)濟上是比較合理可行的。3.3 能量衡算(1)由于從文獻(xiàn)21中查到的只是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾生成焓，所以要設(shè)計一個途徑，先看反應(yīng)可以設(shè)計如下途徑

47、：反應(yīng)產(chǎn)熱(2)反應(yīng)可以類似于上面的設(shè)計一個途徑如下：第4章 化工設(shè)備工藝參數(shù)計算 4.1 泵的工藝計算(輸送過氧化氫的泵的計算)圖4-1 泵的工作路線圖已知：P0=101.325Kpa,P1=22MPa,Z=-2m,泵：，兩個截止全開閥，一個大圓角彎頭，材料是新無縫銅管。求：We,Ne 及選材解：如圖4-1，0,0與1,1之間列柏努利方程：得：由于 ， 。即 新的無縫銅管，查化工原理表22：摩擦系數(shù)與雷諾準(zhǔn)數(shù)及相對粗糙度的關(guān)系，得到。，兩個截止全開閥，一個大圓角彎頭，查化工原理管件與閥門的當(dāng)量長度共線圖得到, 帶入數(shù)據(jù)：帶入柏努利方程得：有效功率：，查化工原理附錄（IS型單級離心泵性能表）可

48、選IS100-65-315（流量：100m3/h，揚程：125m,：0.66，N：51.6KW）4.2 反應(yīng)器的工藝計算（PFR）4.2.1 管長的設(shè)計及計算已知條件：要求：恒溫：345，恒壓：22MPa計算如下：由于需要恒溫，所以管式反應(yīng)器的管徑不能太大，否則換熱效果差，而且恒壓的壓力很大，所以管壁不能太薄，現(xiàn)假設(shè)管徑d=70mm，D外=85mm，即（L：每根管長，n：管的根數(shù)）當(dāng)n=20根時，L=51.995m，若折七次，,這樣比較合理。 圖4-2 反應(yīng)器的排列圖4.2.2 則反應(yīng)器規(guī)格的計算寬度S=8.522（有兩根與熱管，預(yù)熱后再混合）+421+82（管的最外側(cè)離反應(yīng)器壁的距離）=2.

49、87m，取3m。長=7.42m。加上管的最外側(cè)離反應(yīng)器壁的距離，所以長L可以取7.6m。高H=8.57+64+82=0.995m，取1.1m，如圖5-3。圖4-3 反應(yīng)器示意圖4.2.3 對反應(yīng)器的恒壓和恒溫的計算：對恒壓的計算反應(yīng)幾乎是個等體積的反應(yīng)，所以為了方便計算假設(shè)該費用就是理想的等體積反應(yīng)，所以設(shè)計費引起時的管徑是一個定值，而不是喇叭狀。反應(yīng)時的壓力損失：，時，即每米的壓降是（）。流速：，（其中，）雷諾數(shù)：，。所以壓力降可以忽略不計，而且反應(yīng)管道是向下的，根據(jù)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，壓力不會變小，還會有點變大，變大部分可以補償壓力損失，多余的可以忽略不計。：對恒溫的計算由于反應(yīng)是個強放熱的過

50、程，所以加熱器的安裝時需要計算得到的。僅看反應(yīng)1產(chǎn)生的nBA：，看反應(yīng)整體產(chǎn)生的nBA：所以，。已知：反應(yīng)1的摩爾反應(yīng)焓：，反應(yīng)2的摩爾反應(yīng)焓：，取10cm的反應(yīng)物，計算這10cm的反應(yīng)物反應(yīng)時隨著路程的變化所放出熱量的變化，便可知道所有的反應(yīng)物放熱情況都和這一樣。現(xiàn)在帶入（取10cm的反應(yīng)物），對于每根管子進(jìn)行計算得：所以：，當(dāng).對于Q 關(guān)于求導(dǎo)：，令，得到其駐點，且這個函數(shù)只有一個駐點，之后Q減小。即：隨長度的增加，反應(yīng)放熱越來越多，但是這個值是積累量。線計算幾個點的放熱量如下：可以看出來放出熱量的越來越少。現(xiàn)在對Q關(guān)于求二次導(dǎo)得：，圖形如圖4-4圖4-4 反應(yīng)放熱與反應(yīng)路程的關(guān)系我們需要

51、計算的是dQ,即一段微元放熱，而不是Q這個積累熱。根據(jù)上述和圖可知時產(chǎn)熱最多，然后慢慢變少。所以反應(yīng)器內(nèi)的電阻絲安裝在反應(yīng)器的中下部。反應(yīng)器外做好保溫材料。4.3 降壓，降溫器和過濾器的工藝計算已知高溫產(chǎn)物345，22MPa,需降溫到40，常壓。4.3.1 降壓降溫器的分析反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器出來以后，外接管徑很大，做到部分降壓。多余的壓力用于與向下灑的冷過氧化氫逆向流動，增加傳熱效率。降壓以后345時，T，BA,BAC,H2O2都是蒸汽，用普通的換熱器降溫不好，因為精餾之前需要把BAC分離出來，有因為BAC的熔點是121.7，即降溫到121.7一下時BAC開始析出，如果再普通的列管換熱器中進(jìn)行會

52、很容易結(jié)垢，堵塞管道，BAC的損失也很大。用用蛇管式換熱器包圍在待分離的產(chǎn)物的外管道上，換熱效率太低。因為從345降到40，其中H2O2，BAC,T,BA都會有很大的溫降熱，相變熱，后面會計算到。所以自己設(shè)計了一個類似于吸收塔的降溫設(shè)備，與吸收塔不同的是這個降溫設(shè)備里面沒有板或填料。它是個中空的，雖然沒有填料這樣效率會降低，但是不能有填料，否則，BAC會結(jié)晶堵塞填料。如圖4-5。 圖4-5 噴灑塔與反應(yīng)產(chǎn)物初分離示意圖對圖的解釋：產(chǎn)物部分降壓后進(jìn)入降溫設(shè)備，冷的過氧化氫從上面往下噴灑，整齊狀得反應(yīng)產(chǎn)物在壓力的情況下往上流動，這樣就逆流進(jìn)行能量交換，圖下面是個加壓式轉(zhuǎn)鼓過濾器，它是自動刮濾渣的連

53、續(xù)操作的過濾器23。4.3.2 對自己設(shè)計的降溫設(shè)備進(jìn)行工藝計算計算T由345的氣態(tài)變成40的液態(tài)的放熱情況a,c過程同時計算,。b過程計算出相變熱：計算BA由345的氣態(tài)變成40的液態(tài)的放熱情況a,c過程同時計算,b過程計算出相變熱：計算BAC由345的氣態(tài)變成40的固態(tài)的放熱情況a,c,e過程同時計算,b,d相變過程的熱量計算H2O2由345的氣態(tài)變成40的液態(tài)的放熱情況a,c過程同時計算b過程計算出相變熱：計算H2O由345的氣態(tài)變成40的液態(tài)的放熱情況a,c過程同時計算b過程計算出相變熱：所以冷的過氧化氫（24.01%）需要吸收這么多熱量設(shè)過氧化氫的初始溫度是25，現(xiàn)計算出需要的過氧化氫的量：假設(shè)假設(shè)4.4 精餾塔的工藝計算4.4.1 對精餾塔的一些參數(shù)的計算經(jīng)過之前的分離，現(xiàn)在只剩下甲苯和苯甲醛沒有分離，可以用精餾根據(jù)相對揮發(fā)度的差異把它們分離開來。根據(jù)Antonine方程：物質(zhì)系數(shù)ABCT甲苯6.050431327.62-55.525286410苯甲醛