1. 研究目的与意义
甲醛是一种重要的有机化工原料,是基础碳一化学品之一。
其化学性质活泼,易于聚合,是化学合成中重要的中间体。
甲醛主要用于制造热固性脲醛、酚醛及蜜胺甲醛树脂、其它三聚氰胺甲醛树脂、聚甲醛、维尼纶等各种合成材料,以及季戊四醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、乌洛托品、异戊二烯、MDI、新戊二醇等化工产品,广泛应用于胶粘剂、涂料、树脂塑料、炸药、染料以及医药、农药等领域。
2. 课题关键问题和重难点
本课题的关键问题在于,以电解银(纯度 99%)为催化剂的银法工艺,因甲醇在原料混合气中的浓度高于爆炸极限区上限(36%,即在甲醇过量的情况下操作)。
根据不同的甲醇水比例,醇氧比,催化剂量,原料量和搅拌速率,反应时间等,针对上述条件进行单因子变量法实验,确定最佳反应工艺条件。
本课题的难点在于,其一银法工艺反应温度在600~640℃(873~913K)之间时,可获得较高收率的甲醛,但甲醛随着温度升高会反应速度会加快,产生热分解反应。
3. 国内外研究现状(文献综述)
一 、 概 述甲醛,化学式HCHO,式量30.03,又称蚁醛。
无色气体,有特殊的刺激气味,对人眼、鼻等有刺激作用,气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm3(-20℃)。
熔点-92℃,沸点-19.5℃。
4. 研究方案
以甲醇为原料采用银法生产甲醛。
工艺路线:1.化学反应过程:主反应:CH3OH 1/2O2→HCHO H2O 156.557KJ /mol ① CH3OH→HCHO H2 -85.270 KJ /mol ② H2 1/2O2 →H2O 241.827 KJ /mol③ 副反应为:2CH3OH 3O2→2CO2 4H2O ① 2HCHO O2→CO H2O② 2HCHO O2→HCOOH ③ 甲醛银法合成工艺装置包括一条气路线和一条液路线,反应过程中的关键参数(如温度、压力、气体流量)由各仪表控制,反应体系所使用的气体均由钢瓶供给。
在装置运行之前,首先用空气常温下吹扫装置管路,空气经过钢瓶减压阀减压后通过过滤器进入稳压阀,然后通过旁路进入反应器,最后经出口减压阀由水吸收后排入大气中。
5. 工作计划
六、工作计划(不少于300字)第 1周:查阅相关资料、期刊、文献,制定相关方案,确定研究计划。
第 2周:配置各种不同比例的甲醇水与催化剂。
第3-7周:根据不同比例的甲醇水、醇氧比、原料量和搅拌速率,反应时间,催化剂,记录不同反应条件下反应所生成的甲醛含量并就算其收率,对效果较好的几种条件进行多次实验。
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