化工开题报告范文_3篇(共9页)5900字.docx
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化工开题报告范文
化工开题报告范文1:
研究意义及现状
塑料在建筑、交通、航空、电器、日用家具等领域中应用越开越广,但由于塑料的可燃性而造成的火灾事故也日益成为一个重大的问题,因而阻燃剂的研究与生产发展速度突飞猛进。
有机磷系阻燃剂的阻燃性能优良,对环境较友好,在阻燃剂领域备受关注并极具发展前景,在我国具有较大的发展潜力和空间。
但是由于有机磷系阻燃剂自身的一些缺陷,热:
多为液体、挥发性大、发烟量大、热稳定性较差等,促使其应用受到了限制。
因此,对有机磷系阻燃剂的研究还有待继续加强。
磷酸三苯酯是用途广泛,应用效果良好的阻燃剂之一,可作为纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃性增塑剂,其阻燃率高,阻燃产品具有良好的力学性能保持率、透明性、柔软性和韧性。
随着我国对塑料应用领域的不断扩大和深入,磷酸三苯酯的需求量将会越来越大。
因此,磷酸三苯酯的生产具有极其广阔的市场前景。
目前国内只有少量工业用磷酸三苯酯的生产、使用厂家,而且,在进出口贸易也很少。
因此,磷酸三苯酯的市场完全需要开拓。
研究方案
本课题遵循的设计原则和指导思想:
(1)大力推进技术进步,积极采用新工艺、新技术,解决以往陈旧工艺的缺点和弊端。
(2)设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高水的重复利用率,减少一次水的用量。
(3)设计中选用环保生产工艺路线,生产过程中尽量减少&;三废&;排放,同时三废治理要做到同时设计、同时施工、同时投产、并考虑环保的综合治理
生产方法
苯酚﹑氢氧化钠﹑三氯氧磷摩尔配比为0.90:
0.99:
0.33在二氯甲烷作为有机溶剂的有机相中进行酯化反应,生成磷酸三苯酯。
采用间歇操作,反应方程式:
3c6h5oh+3+&;&;3h2o+3+po(c6h5o)3
预期目标
生产工艺具有反应温度低、反应速度快﹑合成工艺绿色环保﹑工艺简单﹑能耗低﹑产品收率高成本低廉且易工业化等优点,合成的磷酸三苯酯达到规格,收益良好。
进度安排
2.26~3.22:
分析课题,收集相关资料,查阅中英文文献,确定初步的生产工艺,并完成开题报告;
3.23~4.23:
由确定的生产工艺初步开始物料衡算,能量衡算,从而确定设备的的型号。
最后进行投资估算。
4.24~5.25:
撰写毕业设计论文,提交初稿,同时不断修改、完善论文;
5.25~5.30:
准备及毕业论文答辩。
参考文献
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化工开题报告范文2:
一、课题的目的与意义
二甲醚又称甲醚,简称,分子式:
CH33,结构式:
CH3&;O&;CH3。
二甲醚在常温常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。
相对密度(20℃)0.666,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,室温下蒸气压约为0.5,与石油液化气()相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。
易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为XXXX年。
常温下具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,却具有神经毒性;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性,广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成,用途比较广泛。
二甲醚作为一种基本化工原料,由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。
如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂,减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。
由于其良好的水溶性、油溶性,使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。
代替甲醇用作甲醛生产的新原料,可以明显降低甲醛生产成本,在大型甲醛装置中更显示出其优越性。
作为民用燃料气其储运、燃烧安全性,预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气,可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。
也是柴油发动机的理想燃料,与甲醇燃料汽车相比,不存在汽车冷启动问题。
它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。
由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强,二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视,成为XXXX年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。
作为和石油类的替代燃料,二甲醚是具有与的物理性质相类似的化学品,在燃烧时不会产生破坏环境的气体,能便宜而大量地生产。
与甲烷一样,被期望成为21世纪的能源之一。
二、研究现状和前景展望
1.研究现状
目前的制取工艺有合成气一步法以及甲醇两步法,其中两步法包括甲醇液相法以及气相法。
甲醇液相硫酸催化法和甲醇气相法制取二甲醚的生产技术较为成熟,两种方法均有工业装置运转。
甲醇脱水法以精甲醇为原料,脱水反应副产物少,二甲醚纯度高达99%,使用于有较高要求的气雾产品,也可以用作制冷剂或医用气雾剂的抛射剂5,且三废排放少。
该工艺比较成熟,可以依托老企业建设新装置,也可单独建厂生产。
但该方法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺,流程较长,因而设备投资大,产品成本高,受甲醇市场波动的影响也比较大。
合成气法生产二甲醚的生产工艺在淤浆床中,反应温度分布均匀,热平衡较易控制,操作简单且稳定性好,生产成本低。
合成气法所用的合成气可由煤、重油、渣油气化以及天然气转化制得,原料经济易得,因而该工艺可用于化肥厂和甲醇厂。
这些工厂可将甲醇装置适当改造用于生产二甲醚,形成规模生产。
目前一步法生产二甲醚面临的关键问题是:
需要高效低价的煤制气工艺及设备;需要能满足大型化二甲醚生产的反应器;解决以煤为原料制二甲醚生产过程中CO2的利用问题;相关催化剂的开发与生产;成熟而经济的二甲醚分离提纯技术。
2.前景展望
目前,尽管二甲醚产品供大于求,二甲醚在推广应用上遇到一定的困难,但从以下几方面分析,总体上对二甲醚行业来讲是机遇大于挑战。
(1)在XXXX年5月18日国务院办公厅下发的石化行业调整和振兴规划中,已将煤制二甲醚列为重点抓好的五类示范工程之一,说明利用煤炭高效清洁转化生产二甲醚已引起国家的高度重视。
国家发改委发布的《关于加强煤化工项目建设管理,促进产业健康发展的通知》中要求一般不应批准规模在XXXX年以下的二甲醚项目,这对于遏制盲目扩张二甲醚产能、引导二甲醚产业有序发展、保持二甲醚市场的相对稳定将起到积极的作用。
(2)XXXX年9月2日,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理
委员会XXXX年第4号(总第159号)文(中华人民共和国国家标准批准发布公告)联合批准发布了编号为GBXXXX年5&;XXXX年的《城镇燃气用二甲醚》国家标准,标准对二甲醚作为城镇燃气使用的质量要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存提出了严格的规定,已于XXXX年7月1日起实施。
这使得二甲醚作为城镇燃气使用有法可循,二甲醚大规模进入民用燃气市场有了合法的身份。
(3)经国务院批准,财政部、税务总局联合发布通知,为支持和促进二甲醚的推广使用,自XXXX年7月1日起,二甲醚按13%的增值税税率征收增值税,税收上对二甲醚生产企业给予了一定的优惠。
这意味着政府已加大对替代能源&;&;&;二甲醚的扶持力度。
(4)随着二甲醚在城市公交车、出租车上的成功推广使用和相应配套设施的建立和完善,二甲醚需求量会大幅增加,将为二甲醚提供一个稳定的大市场。
(5)中国城市燃气协会二甲醚专业委员会的成立,对促进二甲醚作为城镇民用燃气的进程将发挥积极的作用。
(6)随着国际原油价格的疯涨,我国作为一个石油进口大国,无疑会带来较大的能源安全风险。
在此情况下,国家发展和改革委办公厅[XXXX年]XXXX年号文已将发展二甲醚煤基醇醚燃料列为缓解石油供应短缺、高油价矛盾替代工作的重点,这无疑为二甲醚行业带来了良好的发展商机。
三、课题主要内容、拟解决的问题、研究特色和创新之处
1.主要内容
如图所示,甲醇经过处理后进入二甲醚合成塔中反应,得到的产物中主要含有二甲醚、甲醇以及水分,将产物送入二甲醚精馏塔中进行精馏分离。
由于分离体系中的泡点的不同,二甲醚泡点最低,故得到的轻组分为二甲醚,从塔顶分离出来,而甲醇和水分则从塔底从来。
重组分中含有大量的未被反应的甲醇,再送进甲醇回收塔中进行分离,得到较纯的甲醇再次循环利用。
本次毕业设计中应用的物料衡算是工艺设计的基础,根据所需设计项目的年产量,通过对全过程或单元过程的物料衡算,可以计算出原料的消耗量、副产品量及输出过程物料的损耗量等;并在此基础上作能量衡算,计算出蒸汽、水、电、煤或者其他燃料的消耗定额;最终可以根据这些计算确定所生成产品的技术经济指标。
同时根据物料衡算所得的各单元设备的物流量及其组成、能量负荷及其等级,对生产设备和辅助设备进行选型或者设计,从而对过程所需设备的投资及其项目可行性进行估价。
2.需解决的问题
本次设计的流程有多种,根据对三废排放、节能节源的比较,选择工艺流程,并通过对精馏塔的比较以及对于经济效益的比较,选择本次精馏塔的类型,并且根据自己对整个流程的了解画出本设计的物料流程图,最后通过计算机绘制精馏工段的物料流程图、精馏设备的控制流程图、精馏塔的设备图、&;0.00平面的设备布置图;用A2图纸手工绘制二甲醚精馏工段的物料流程图、预塔冷却器的控制流程图、预塔冷却器的设备图、&;0.00平面的设备布置图。
3.特色和创新
本设计考虑到原料的充分利用,即将未被反应的甲醇通过回收循环利用,这样,既能减少原料的损耗,同时也符合经济效益。
同时,被设计中二甲醚采用的是甲醇气相法,其优点:
生产二甲醚的原料可为精甲醇或粗甲醇,蒸汽消耗和生产成本较低。
二甲醚反应器是列管式反应器,反应温度易控制,且催化剂在反应器中分布较均匀。
采用先进塔器内件和分离工艺,回收效果好,流程简化,醇耗低。
四、研究方法、步骤和措施
查阅并收集与毕业设计内容相关的资料,认真总结,完成文献综述;同时根据文献综述的详细内容进行总结归纳,完成开题报告。
尝试通过,对甲醇精馏流程进行全流程模拟;对单个设备预塔冷却器进行设计和模拟,并分析其操作影响因素从而得到一个较为可行性的优化方案。
对全流程进行物料衡算、能量衡算,并对所使用的换热器的设备尺寸进行计算,从而绘制工艺流程图。
五、参考文献
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化工开题报告范文3:
综述本课题研究动态、选题目的及意义研究动态:
类比图像是以日常事物和生活情景为主要内容,并且能够实现类比作用的图像。
目前,图像系统包括类比图像、模型图像、演示图像等。
其中类比图像是以日常事物和生活环境(类比物)中学习者所熟悉的内容为依托来实现类比作用的图像,并且与类比的概念(标准物)具有表面、结构或功能上的相似性。
对于美国高中化学教材(《化学:
概念与应用》)中的类比图像设计很有特色,对于我国的化学教育者设计类比图像有一定的启示。
目的及意义:
教科书的插图功能作出明确界定,插图分别具有表征、解释、组织、转换和装饰等5种功能。
图像类比含有解释功能,不仅避免冗长的文字叙述,而且以直观、简明的特点传递复杂、抽象的科学概念,对学习者的学习过程有正面帮助。
在教科书中使用图像类比,有助提高教师教学活动的质量和学习者的学习成效。
新的教材观认为教科书只是提供教学范例和素材的文本,其价值在于内容的动态生成。
但是教科书作为师生互动的、最有影响力的教学资料,图像类比的使用情况具有不容低估的意义。
研究基本内容、拟解决的主要问题
一、经过广泛查阅相关资料选定化学教学方法
二、工艺设计
1、选定工艺的概述(意义、前景、详细工艺流程等)
2、
(1)物料衡算并绘制物料流程图;
(2)对换热器进行热量衡算,计算出换热面积;
(3)主要设备选型说明;
(4)填写设备一览表。
三、绘制管道及仪表流程图
(1)计算主要管道的管径;
(2)设计控制方式;
(3)绘制管道及仪表流程图。
四、用软件进行流程模拟
研究方法、步骤及措施方法:
1、调查研究2、设计3、模拟与论证
步骤:
1、通过调查研究选定工艺设计的方法2、对选定的工艺方法进行
设计3、运用软件进行流程模拟
措施:
1、广泛查阅相关资料2、运用、、软件进行相关计算、制图。
研究进度计划
XX年12月之前:
确定研究课题,进一步查阅相关文献资料,完成开题报告。
XX年3月30日前:
完成设计初稿,提交指导教师。
XX年4月20日前:
完成设计第二稿,提交指导教师。
XX年5月10日前:
完成设计第三稿,提交指导教师,准备答辩。
XX年5月25日前:
根据答辩意见,修改论文。