年产3000吨十二烷基苯磺酸钠.doc

目 录 前言 2 第一节 概述 3 第二节 生产工艺的确定 6 2.1 十二烷基苯的制备及磺化过程 6 2.2 十二烷基苯磺酸的中和过程 7 第三节 工艺流程及描述 8 3.1 工艺流程示意图 8 3.2 工艺流程图及描述： 9 第四节 物料衡算 10 4.1 物料参数 10 4.2磺化过程的衡算基准 10 4.3 磺化反应的物料衡算方框图 10 4.4 磺化过程的物料衡算 10 4.5 中和反应的物料衡算 12 第五节 能量衡算 13 5.1 磺化过程能量衡算方程式 14 5.2 磺化过程能量衡算 14 第二章 磺化设备的选型及设计 17 第一节 磺化设备的选型 17 第二节 双膜磺化反应器的设计 19 2.1 膜隙的确定 19 2.2 内外膜直径的计算 19 2.3 反应高度的计算 20 2.4 循环水的筒体外径的计算 22 第一节 反应釜的选型 23 第二节 反应釜的设计 25 2.1 反应釜的内径的确定 25 第三节 釜体 PN 的确定 26 第四节 釜体筒体壁厚的设计 26 第五节 釜体封头的设计 26 第六节 封头的直边尺寸、体积和重量的确定 27 第七节 筒体高度H的设计 27 第八节 釜体长径比的复核 27 第九节 传热装置的选用与设计 28 第十一节 搅拌装置的设计 29 11.1 搅拌器的选型 29 11.2 搅拌器的功率的计算 29 第四章 结 论 31 设计心得体会 33 参考文献 34 谢 词 36 前言 十二烷基苯磺酸钠又名四聚丙烯基苯磺酸钠;支链烷基苯磺酸钠[英文名称]：dodecyl benzenesulfonic acid, sodium saltC18H29NaO3S，相对分子量为348.47507，结构式：C12H25 SO3Na [物化性质]：固体。能溶于水。活性物含量30％～40％，不皂化物含量为3％(以100％活性物计)，pH值约8，溶于水，具有去污、湿润、发泡、乳化、分散的表面活性 随着人们环保意识的提高，“绿色”表面活性剂应运而生，“绿色”表面活性剂是由天然再生资源加工，对人体刺激小，易于生物降解，与别的表面活性剂具体协同效应。抗Ca、Mg能力加强，受到人们的青睐。 综上所述，对十二烷基苯磺酸钠课题的研究设计，是基于阴离子表面活性剂是最早使用的一类表面活性剂，也是使用最广泛的一类我们要不断创新复配技术，贯彻“绿色”概念，走和谐发展之路。 本设计课题主要介绍产品的市场前景、应用、产品的国内外生产工艺现状；生产工艺的确定及简述；工艺计算（包括物料衡算、热量衡算。）；主要设备的确定与选型；生产工艺流程等内容。同时我要感谢化学工程系陈文娟副教授全程的细心指导以及图书馆提供工具书和参考书，在此特别予以感谢。由于首次做设计，过程中难免疏忽与错误，感谢有关老师同学能及时给予 一般认为，水解反应的历程为： 影响水解反应的因素是多方面的，当然，H+浓度越高，一般水解越快。因此，水解反应都是在磺化反应后期生成水量较多时发生。有时为了促成水解，用水稀释反应液，使反应在稀硫酸中进行。 使用三氧化硫磺化，不生成水，直接生成芳磺酸。虽然早在1859年对此磺化方法就有所研究，但由于该反应热效应大，难以控制，不容易得到预期的产品；此外磺化剂三氧化硫凝固点高(16.8℃)，常温下本身容易聚合，使用不便以及这种工艺的通用性小等原因。长期以来，未能实现工业化。直到1950年前后，由于发展合成洗涤剂的需要，才使得三氧化硫磺化技术得以迅速发展。 一般工业上生产的以及人们使用的烷基苯磺酸钠并不是单一的组分，造成这种结果的原因主要有以下几点： 1、原料的合成工艺不同，使得烷基取代基的链长以及所含支链的情况不同。 2、磺酸基和烷基链相连的位置不同，即磺化时磺酸进入苯环位置不同，导致烷基链与磺酸基的相对位置不同， 3、磺酸基进入苯环的个数不同，例如反应中可能发生多磺化而引入俩个或多个磺酸基。 以三氧化硫为磺化剂，有以下几个特点： （1）不生成水，无大量废酸； （2）磺化能力强反应快； （3）用量省，接近理论量，成本低。有资料表明，在烷基苯的磺化过程中，用三氧化硫为磺化剂比用硫酸为磺化剂，成本几乎可以降低一半； （4）反应生成的产品质量高、杂质少； （5）由于反应速度快，磺化能在几秒内迅速完成，所以反应设备的生产效率高。目前世界各国合成十二烷基苯磺酸的生产，都是采用这种方法。到70年代，美国年产总量已超过百万吨。 直接使用三氧化硫的转化气或用于燥的空气来稀释三氧化硫，使其含量在2～8%，用膜式反应器与有机物接触反应。这样，反应的热效应小，易于控制，工艺流程短，副产物少，产品质量高。此发已广泛用于十二烷基苯磺酸钠的生产。 在有的多磺化反应中，此可将空气同入