化学与制药工程学院AES车间中和工艺课程设计书.doc

化学与制药工程学院AES车间中和工艺课程设计书 第一章 设计说明 1.1概论 AES是无色或微黄色透明膏状物体，是一种多功能的高级精细化工原料，它是阴离子表面活性剂，溶于水和乙醇，有优良的洗涤作用，广泛应用于日用化工、纺织、印染、洗涤乳化、湿润、助染扩散等。AES作为洗涤剂原料是当今世界一流产品，不但适用于各种粉状洗涤产品生产，更适用于各种液体、膏状等洗涤、清洁、餐具洗涤剂。AES具有多项功能，可以和其它任何一种型号的表面活性剂、助洗剂进行复配发生作用，成为去污力强，泡沫丰富的最佳产品。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠包含天然脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和合成脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。它们都是白色，后者是无色半透明膏状液体，平均分子量是441，密度1080kg/m3，都能溶于水，无毒，有良好的润湿，渗透。乳化，分散，增溶和洗涤性能，属于阴离子表面活性剂。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠不易燃烧，在较高温度下，能缓慢燃烧，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠在酸性条件下能发生水解，生成酸、脂肪醇聚氧乙烯。由于生成更多的酸，使产品造成大幅度水解，最终使产品发生质的变化。 脂肪醉聚氧乙烯醚硫酸钠可作为良好的活性剂来配制各种工业和民用洗涤剂。如：洗涤剂、洗发香波、复合皂、液体皂、硬表面活性剂等。另外还广泛用于农业，医药，石油，采矿，燃料，皮革，机械与国民经济各行业中。 1.2设计依据及指导思想 1.2.1 设计指导思想 (1)本工程设计采用国内销售引进国外SO3中和装置的工艺技术，并引进少量的关键技术仪器，目的在于节约外汇资金，提高产品质量，降低原料和能源消耗，改进坏境并提供经济效益，达到九十年代国内引进装置的生产水品。 (2)本工程设计要尽量做到总图布局合理，建筑设计简洁美观，经济适用。在设备计算机选型上力求先进可靠。 (3)按照“三同时”的要求，在设计中考虑必要有效的环保和劳保措施，三废排放将符合国家规定的现行指标，尽力减小污染。 (4)坚持实事求是的原则，充分挖掘现有设施的生产力，节省建设资金。 1.2.2生产工艺原理 液体硫磺经氮气雾化后，与经过压缩，冷却，硅胶吸附的露点可达到-60度 左右的空气，燃烧生成二氧化硫，高温下，在钒触媒的催化下二氧化硫转化成三 氧化硫，经稀释空气调节浓度后进入反应器。 三氧化硫与AEO在1#磺化器中反应生成醇醚硫酸酷，与碱中和，生成其盐。 三氧化硫与LAB在磺化器中反应，经老化，水解后生成烷基苯磺酸。 生产所产生的尾气，通过静电除雾器和酸碱洗涤塔净化处理，达到排放标准。 1.2.3反应方程式及反应原理 反应方程式 反应机理 从反应方程式可以看出，反应有两个特点，这两个特点是生产方式的基本依 据。 第一，反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应; 第二，这个反应没有催化剂实际上是不能实现工业生产的。 由于这个反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应，所以存在一个平衡状态， 在平衡状态下转化率是理论上在某种条件下反应的最大可能限度，则实际可能达 到的反应限度越大。 SO2平衡转化率随着原始气体组成、温度、压力而变化，由于是一个放热反 应，所以降低反应温度会使平衡转化率增高，增加压力可提高平衡转化率。但是 实际生产中不采用加压转化，这是因为常压下转化率己经很高了，而加压要消耗 很大的动力，平衡转化率却提高并不多，经济上不合理。 原始气体中SO2和O2的含量与平衡转化率直接有关，氧和二氧化硫浓度的比 值增高，会使平衡转化率增高，所以，二氧化硫转化中有一个最佳气浓的问题。 在洗涤工业中，三氧化硫发生均用硫磺为原料，由于磺化反应相当快速，气浓越大，反应越快，但产品质量越差，一般三氧化硫气浓应为: 对于烷基苯磺化三氧化硫气浓为5%左右;对于AES硫磺化，三氧化硫气浓 为3%左右; 二氧化硫转化为三氧化硫的反应在常温下实际可以看作是不能进行的，因为这个反应活化能高，在反应物和反应压力一定的情之黔下，通常有两个方面加速反应速度，一个是提高反应温度，另一个是采用催化剂。 在工业上常常由于催化剂要求在较高的温度条件下刁‘具有催化性，因此上述加快速度的两个方法在工业实践中是同时得到应用的。 （2)磺化反应 AEO与磺化剂作用可生成醇醚硫酸酯，磺化剂分别为发烟硫酸和三氧化硫等。本装置采用三氧化硫作为磺化剂，正式由此决定了本装置工艺流程设有空气干燥、三氧化硫发生工序，生成的醇醚硫酸酯作为AES的原料。 三氧化硫与AEO按下式反应： 1.2.4生产工艺流程叙述及简图 主风机（0-B20101）和主风机（N-B20102)将空气压缩至0.1MPa，并绝热升温到100~160，分别经空气冷却器(0-VE20201