?；撬峁に囋O(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告精要

開(kāi)題報(bào)告年產(chǎn)2萬(wàn)噸牛磺酸項(xiàng)目的工藝設(shè)計(jì)學(xué)生：

指導(dǎo)教師：Company

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告

內(nèi)

容一、課題研究的目的和意義二、工藝技術(shù)現(xiàn)狀(附工藝流程圖）三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求四、設(shè)計(jì)內(nèi)容（工藝流程，物料計(jì)算，熱量衡算，設(shè)備設(shè)計(jì)與選型，車(chē)間布置）五、可行性分析（重點(diǎn)解決排污問(wèn)題）六、進(jìn)度計(jì)劃及主要參考文獻(xiàn)—

課題研究的目的和意義牛磺酸是世界公認(rèn)的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,近年來(lái)由于人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需求，促使?；撬崛蛐枨蠹ぴ?。由于生產(chǎn)?；撬岽嬖谝欢ǖ沫h(huán)境污染問(wèn)題，為促進(jìn)國(guó)內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)，有必要對(duì)?；撬岬脑O(shè)計(jì)和生產(chǎn)進(jìn)行深入研究。目的?；撬峋哂卸喾N生理功能，是人體健康必不可少的一種營(yíng)養(yǎng)素。我國(guó)有關(guān)部門(mén)已把?；撬嶙鳛闋I(yíng)

養(yǎng)強(qiáng)化劑確定為應(yīng)采取措施鼓勵(lì)發(fā)展的重要品種。隨著人民生活水平的不斷提高和食品工業(yè)的發(fā)展，需求量將不斷增加。因此，充分發(fā)展?；撬嵘a(chǎn)和出口，對(duì)提高國(guó)民生產(chǎn)總值會(huì)有重要意義。意義二

制備?；撬峁に嚰夹g(shù)現(xiàn)狀?；撬岬闹苽?l)氯化一磺化法該法以乙醇胺、鹽酸、亞硫酸鈉為原料,反應(yīng)分氯化、磺化兩步進(jìn)行,經(jīng)過(guò)2一氯乙胺鹽酸鹽中間體合成牛磺酸,反應(yīng)方程式如下:二

制備?；撬峁に嚰夹g(shù)現(xiàn)狀(2)乙撐亞胺法80年代初,美國(guó)聯(lián)合碳化公司的K.D.Oison等人以乙醇胺經(jīng)過(guò)氣相催化脫水環(huán)化合成乙撐亞胺,然后用硫酸開(kāi)環(huán)加成制備牛磺酸。反應(yīng)方程式如下:二

制備?；撬峁に嚰夹g(shù)現(xiàn)狀(3)酯化一磺化法該反應(yīng)以乙醇胺、硫酸、亞硫酸鈉為原料,首先硫酸與乙醇胺進(jìn)行酯化反應(yīng)合成中間體2一氨基乙基硫酸酯,中間體2一氨基乙基硫酸酯再與亞硫酸鈉進(jìn)行磺化反應(yīng)合成?；撬?。反應(yīng)方程式如下：工藝路線的比較氯化一磺化法原料易得,但反應(yīng)條件難控制,收率僅能達(dá)到48%。乙撐亞胺法生產(chǎn)?；撬岬氖章瘦^高,最高可達(dá)84%。但由于乙撐亞胺具 有劇毒性、沸點(diǎn)低易揮發(fā),容易發(fā)生聚合爆炸,原料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸具有 很大的困難。從可持續(xù)發(fā)展和綠色化工的觀點(diǎn)來(lái)看,顯然也不是最佳的 工藝路線。酯化一磺化法原料易得，反應(yīng)簡(jiǎn)單成本較低、產(chǎn)生三廢少。因此以乙 醇胺為原料酯化一磺化法合成牛磺酸成為當(dāng)今國(guó)際上?；撬嵘a(chǎn)企業(yè) 采用最多的一種生產(chǎn)方法。二

制備?；撬峁に嚰夹g(shù)現(xiàn)狀二

制備牛磺酸工藝技術(shù)現(xiàn)狀工藝流程將濃硫酸與乙醇胺混合液加入反應(yīng)器中，加熱進(jìn)行酯化反應(yīng)將酯化產(chǎn)物中和后，加入反應(yīng)器，與Na2

SO3

溶液進(jìn)行磺化反應(yīng)將?；撬岬任镔|(zhì)的混和溶液減壓蒸餾,使Na2

SO4

、Na2

SO3

析出，過(guò)濾得?；撬岽制穼⑴；撬岽制分亟Y(jié)晶后，得?；撬峋贩磻?yīng)器二

制備牛磺酸工藝技術(shù)現(xiàn)狀實(shí)驗(yàn)室酯化和磺化的收率最高分別為98%和85%，總收率83%，但在工業(yè)化生產(chǎn)中所報(bào)道的總收率只有59%，收率不高的主要原因是酯化是可逆反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物氨基硫酸酯在第二步亞硫酸鈉水溶液中磺化時(shí)，會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，將中間產(chǎn)物水解生成乙醇胺，使收率降低，如圖為本設(shè)計(jì)中酯化反應(yīng)器。三

設(shè)計(jì)任務(wù)及要求課題任務(wù)試設(shè)計(jì)乙醇胺法制備年產(chǎn)20000噸?；撬?，年工作時(shí)數(shù)為每年7200小時(shí)，產(chǎn)品流量2780kg/h,牛磺酸產(chǎn)品純度為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）99.5%以上，乙醇胺轉(zhuǎn)化率達(dá)到75%,在經(jīng)濟(jì)上更為合理。課題試設(shè)計(jì)生產(chǎn)方法和工藝流程，物料計(jì)算，熱量衡算，設(shè)備設(shè)計(jì)與選型，車(chē)間布置，產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及化工廠污染處理、排放符合國(guó)家環(huán)保的要求。課題任務(wù)的具體要求

根據(jù)以單乙醇胺為原料，經(jīng)濃硫酸酯化，亞硫酸鈉還原和分離純化得到?；撬岙a(chǎn)品這一流程，設(shè)計(jì)出符合工藝設(shè)計(jì)的生產(chǎn)流程圖；利用流程圖，設(shè)計(jì)出合理的關(guān)鍵設(shè)備，能夠滿足工藝設(shè)計(jì)的指標(biāo)需要；

對(duì)整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)行物料計(jì)算，熱量衡算，設(shè)備設(shè)計(jì)與選型，車(chē)間布置等符合現(xiàn)實(shí)中安全生產(chǎn)的要求；產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及化工廠污染處理、排放符合國(guó)家環(huán)保的要求；仔細(xì)檢查整個(gè)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，并且完成設(shè)計(jì)論文撰寫(xiě)和修改。四

設(shè)計(jì)內(nèi)容產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)方法和工藝流程圖；物料計(jì)算，熱量衡算；設(shè)備設(shè)計(jì)與選型；車(chē)間布置。產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)化工廠三廢的處理及排放五可行性分析產(chǎn)品的市場(chǎng)預(yù)測(cè)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；產(chǎn)品的生產(chǎn)方案及生產(chǎn)規(guī)模；工藝技術(shù)方案；原料、輔助材料、燃料及水、電、汽的供應(yīng)；公用工程和輔助設(shè)施方案；能耗指標(biāo)及分析，節(jié)能措施綜述；工廠組織、勞動(dòng)定員及勞動(dòng)安全生產(chǎn)；工廠“三廢”的處理和排放，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。六、進(jìn)度計(jì)劃及主要參考文獻(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃第1--2周:查閱相關(guān)文獻(xiàn)；

第3--4周:進(jìn)行可行性分析和探索性實(shí)驗(yàn),并制定設(shè)計(jì)方案；第5--12周:完成設(shè)計(jì)部分；第13—15周:撰寫(xiě)畢業(yè)論文；第16周:論文答辯；六、進(jìn)度計(jì)劃及主要參考文獻(xiàn)[1]

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