化工，即化學工業(yè)，普及到人類生活的方方面面。那么化工的開題報告要怎么做呢?下面是為大家?guī)淼幕ら_題報告范文，僅供參考。
研究意義及現(xiàn)狀
塑料在建筑、交通、航空、電器、日用家具等領域中應用越開越廣，但由于塑料的可燃性而造成的火災事故也日益成為一個重大的問題，因而阻燃劑的研究與生產(chǎn)發(fā)展速度突飛猛進。有機磷系阻燃劑的阻燃性能優(yōu)良，對環(huán)境較友好，在阻燃劑領域備受關注并極具發(fā)展前景，在我國具有較大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。但是由于有機磷系阻燃劑自身的一些缺陷，熱：多為液體、揮發(fā)性大、發(fā)煙量大、熱穩(wěn)定性較差等，促使其應用受到了限制。因此，對有機磷系阻燃劑的研究還有待繼續(xù)加強。磷酸三苯酯是用途廣泛，應用效果良好的阻燃劑之一，可作為纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃性增塑劑，其阻燃率高，阻燃產(chǎn)品具有良好的力學性能保持率、透明性、柔軟性和韌性。隨著我國對塑料應用領域的不斷擴大和深入，磷酸三苯酯的需求量將會越來越大。因此，磷酸三苯酯的生產(chǎn)具有極其廣闊的市場前景。
目前國內(nèi)只有少量工業(yè)用磷酸三苯酯的生產(chǎn)、使用廠家，而且，在進出口貿(mào)易也很少。因此，磷酸三苯酯的市場完全需要開拓。
研究方案
本課題遵循的設計原則和指導思想：
(1)大力推進技術進步，積極采用新工藝、新技術，解決以往陳舊工藝的缺點和弊端。
(2) 設計中盡一切努力節(jié)能降耗，節(jié)約用水，提高水的重復利用率，減少一次水的用量。
(3) 設計中選用環(huán)保生產(chǎn)工藝路線，生產(chǎn)過程中盡量減少“三廢”排放，同時三廢治理要做到同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)、并考慮環(huán)保的綜合治理
生產(chǎn)方法
苯酚﹑氫氧化鈉﹑三氯氧磷摩爾配比為0.90:0.99:0.33在二氯甲烷作為有機溶劑的有機相中進行酯化反應，生成磷酸三苯酯。采用間歇操作，反應方程式：
3c6h5oh + 3naoh +pocl—→3h2o +3nacl +po(c6h5o)3
預期目標
生產(chǎn)工藝具有反應溫度低、反應速度快﹑合成工藝綠色環(huán)保﹑工藝簡單﹑能耗低﹑產(chǎn)品收率高成本低廉且易工業(yè)化等優(yōu)點，合成的磷酸三苯酯達到規(guī)格，收益良好。
進度安排
2.26~3.22：分析課題，收集相關資料，查閱中英文文獻，確定初步的生產(chǎn)工藝，并完成開題報告;
3.23~4.23：由確定的生產(chǎn)工藝初步開始物料衡算，能量衡算，從而確定設備的的型號。最后進行投資估算。
4.24~5.25：撰寫畢業(yè)設計論文，提交初稿，同時不斷修改、完善論文;
5.25~5.30：準備ppt及畢業(yè)論文答辯。
參考文獻
[1] 洪仲苓.化工有機深加工[m].北京：化學工業(yè)出版社，1997.
[2] 王靜康.化工設計[m] .第一版，北京：化學工業(yè)出版社，1995：228-230
[3] 汪鎮(zhèn)安.化工工藝設計手冊[m].北京：化學工業(yè)出版社，XX
[4] hg20519-92，化工工藝設計施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定[s] .
[5]宋啟煌主編. 精細化學工藝學. 第二版. 化學工業(yè)出版社，XX.
[6] 王延吉.化工產(chǎn)品手冊.第四版.有機化工原料.化學工業(yè)出版社.54.
[7] 刁玉瑋,王立業(yè)，喻建良編著.化工設備機械基礎.第六版.大連理工大學出版社,XX.
[8]婁愛娟等編著.化工設計. 第1版.華東理工大學出版社,XX.
一、課題的目的與意義
二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，分 子 式：CH3OCH3 ，結 構 式：CH3—O—CH3 。二甲醚在常溫常壓下是一種無色氣體或壓縮液體，具有輕微醚香味。相對密度(20℃)0.666，熔點-141.5℃，沸點-24.9℃，室溫下蒸氣壓約為0.5MPa，與石油液化氣(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃，在燃燒時火焰略帶光亮，燃燒熱(氣態(tài))為 1455kJ/mol。常溫下DME具有惰性，不易自動氧化，無腐蝕、無致癌性，但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但與用作麻醉劑的乙醚不一樣，卻具有神經(jīng)毒性;能溶解各種化學物質;由于其具有易壓縮、冷凝、氣化及與許多極性或非極性溶劑互溶特性，廣泛用于氣霧制品噴射劑、氟利昂替代制冷劑、溶劑等，另外也可用于化學品合成，用途比較廣泛。
二甲醚作為一種基本化工原料，由于其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制藥、燃料、農(nóng)藥等化學工業(yè)中有許多獨特的用途。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑，減少對大氣環(huán)境的污染和臭氧層的破壞。由于其良好的水溶性、油溶性，使得其應用范圍大大優(yōu)于丙烷、丁烷等石油化學品。代替甲醇用作甲醛生產(chǎn)的新原料，可以明顯降低甲醛生產(chǎn)成本，在大型甲醛裝置中更顯示出其優(yōu)越性。作為民用燃料氣其儲運、燃燒安全性，預混氣熱值和理論燃燒溫度等性能指標均優(yōu)于石油液化氣，可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化氣摻混氣。也是柴油發(fā)動機的理想燃料，與甲醇燃料汽車相比，不存在汽車冷啟動問題。它還是未來制取低碳烯烴的主要原料之一。由于石油資源短缺 、煤炭資源豐富及人們環(huán)保意識的增強，二甲醚作為從煤轉化成的清潔燃料而日益受到重視，成為2010年來國內(nèi)外競相開發(fā)的性能優(yōu)越的碳一化工產(chǎn)品。作為 LPG和石油類的替代燃料，二甲醚是具有與LPG的物理性質相類似的化學品，在燃燒時不會產(chǎn)生破壞環(huán)境的氣體，能便宜而大量地生產(chǎn)。與甲烷一樣，被期望成為21世紀的能源之一。
二、研究現(xiàn)狀和前景展望
1.研究現(xiàn)狀
目前DME的制取工藝有合成氣一步法以及甲醇兩步法，其中兩步法包括甲醇液相法以及氣相法。甲醇液相硫酸催化法和甲醇氣相法制取二甲醚的生產(chǎn)技術較為成熟，兩種方法均有工業(yè)裝置運轉。
甲醇脫水法以精甲醇為原料，脫水反應副產(chǎn)物少，二甲醚純度高達99%，使用于有較高要求的氣霧產(chǎn)品，也可以用作制冷劑或醫(yī)用氣霧劑的拋射劑5，且三廢排放少。該工藝比較成熟，可以依托老企業(yè)建設新裝置，也可單獨建廠生產(chǎn)。但該方法要經(jīng)過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝，流程較長，因而設備投資大，產(chǎn)品成本高，受甲醇市場波動的影響也比較大。
合成氣法生產(chǎn)二甲醚的生產(chǎn)工藝在淤漿床中，反應溫度分布均勻，熱平衡較易控制，操作簡單且穩(wěn)定性好，生產(chǎn)成本低。合成氣法所用的合成氣可由煤、重油、渣油氣化以及天然氣轉化制得，原料經(jīng)濟易得，因而該工藝可用于化肥廠和甲醇廠。這些工廠可將甲醇裝置適當改造用于生產(chǎn)二甲醚，形成規(guī)模生產(chǎn)。目前一步法生產(chǎn)二甲醚面臨的關鍵問題是：需要高效低價的煤制氣工藝及設備;需要能滿足大型化二甲醚生產(chǎn)的反應器;解決以煤為原料制二甲醚生產(chǎn)過程中CO2的利用問題; 相關催化劑的開發(fā)與生產(chǎn);成熟而經(jīng)濟的二甲醚分離提純技術。
2.前景展望
目前，盡管二甲醚產(chǎn)品供大于求，二甲醚在推廣應用上遇到一定的困難，但從以下幾方面分析，總體上對二甲醚行業(yè)來講是機遇大于挑戰(zhàn)。
( 1) 在2009 年5 月18 日國務院辦公廳下發(fā)的石化行業(yè)調整和振興規(guī)劃中，已將煤制二甲醚列為重點抓好的五類示范工程之一，說明利用煤炭高效清潔轉化生產(chǎn)二甲醚已引起國家的高度重視。國家發(fā)改委發(fā)布的《關于加強煤化工項目建設管理，促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》中要求一般不應批準規(guī)模在1 000 kt /a 以下的二甲醚項目，這對于遏制盲目擴張二甲醚產(chǎn)能、引導二甲醚產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展、保持二甲醚市場的相對穩(wěn)定將起到積極的作用。
( 2) 2010 年9 月2 日，中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理
委員會2010 年第4 號( 總第159 號) 文( 中華人民共和國國家標準批準發(fā)布公告) 聯(lián)合批準發(fā)布了編號為GB 25035—2010 的《城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚》國家標準，標準對二甲醚作為城鎮(zhèn)燃氣使用的質量要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和儲存提出了嚴格的規(guī)定，已于 年7 月1 日起實施。這使得二甲醚作為城鎮(zhèn)燃氣使用有法可循，二甲醚大規(guī)模進入民用燃氣市場有了合法的身份。
( 3) 經(jīng)國務院批準，財政部、稅務總局聯(lián)合發(fā)布通知，為支持和促進二甲醚的推廣使用，自2008 年7 月1 日起，二甲醚按13% 的增值稅稅率征收增值稅，稅收上對二甲醚生產(chǎn)企業(yè)給予了一定的優(yōu)惠。這意味著政府已加大對替代能源———二甲醚的扶持力度。
( 4) 隨著二甲醚在城市公交車、出租車上的成功推廣使用和相應配套設施的建立和完善，二甲醚需求量會大幅增加，將為二甲醚提供一個穩(wěn)定的大市場。
( 5) 中國城市燃氣協(xié)會二甲醚專業(yè)委員會的成立，對促進二甲醚作為城鎮(zhèn)民用燃氣的進程將發(fā)揮積極的作用。
( 6) 隨著國際原油價格的瘋漲，我國作為一個石油進口大國，無疑會帶來較大的能源安全風險。在此情況下，國家發(fā)展和改革委辦公廳[2006] 1404 號文已將發(fā)展二甲醚煤基醇醚燃料列為緩解石油供應短缺、高油價矛盾替代工作的重點，這無疑為二甲醚行業(yè)帶來了良好的發(fā)展商機。
三、課題主要內(nèi)容、擬解決的問題、研究特色和創(chuàng)新之處
1.主要內(nèi)容
如圖所示，甲醇經(jīng)過處理后進入二甲醚合成塔中反應，得到的產(chǎn)物中主要含有二甲醚、甲醇以及水分，將產(chǎn)物送入二甲醚精餾塔中進行精餾分離。由于分離體系中的泡點的不同，二甲醚泡點最低，故得到的輕組分為二甲醚，從塔頂分離出來，而甲醇和水分則從塔底從來。重組分中含有大量的未被反應的甲醇，再送進甲醇回收塔中進行分離，得到較純的甲醇再次循環(huán)利用。
本次畢業(yè)設計中應用的物料衡算是工藝設計的基礎，根據(jù)所需設計項目的年產(chǎn)量，通過對全過程或單元過程的物料衡算，可以計算出原料的消耗量、副產(chǎn)品量及輸出過程物料的損耗量等;并在此基礎上作能量衡算，計算出蒸汽、水、電、煤或者其他燃料的消耗定額;最終可以根據(jù)這些計算確定所生成產(chǎn)品的技術經(jīng)濟指標。同時根據(jù)物料衡算所得的各單元設備的物流量及其組成、能量負荷及其等級，對生產(chǎn)設備和輔助設備進行選型或者設計，從而對過程所需設備的投資及其項目可行性進行估價。
2.需解決的問題
本次設計的流程有多種，根據(jù)對三廢排放、節(jié)能節(jié)源的比較，選擇工藝流程，并通過對精餾塔的比較以及對于經(jīng)濟效益的比較，選擇本次精餾塔的類型，并且根據(jù)自己對整個流程的了解畫出本設計的物料流程圖，最后通過計算機繪制精餾工段的物料流程圖、精餾設備的控制流程圖、精餾塔的設備圖、±0.00平面的設備布置圖;用A2圖紙手工繪制二甲醚精餾工段的物料流程圖、預塔冷卻器的控制流程圖、預塔冷卻器的設備圖、±0.00平面的設備布置圖。
3.特色和創(chuàng)新
本設計考慮到原料的充分利用，即將未被反應的甲醇通過回收循環(huán)利用，這樣，既能減少原料的損耗，同時也符合經(jīng)濟效益。同時，被設計中二甲醚采用的是甲醇氣相法，其優(yōu)點：
生產(chǎn)二甲醚的原料可為精甲醇或粗甲醇， 蒸汽消耗和生產(chǎn)成本較低。
二甲醚反應器是列管式反應器，反應溫度易控制，且催化劑在反應器中分布較均勻。
采用先進塔器內(nèi)件和分離工藝， 回收效果好， 流程簡化， 醇耗低。
四、研究方法、步驟和措施
查閱并收集與畢業(yè)設計內(nèi)容相關的資料，認真總結，完成文獻綜述;同時根據(jù)文獻綜述的詳細內(nèi)容進行總結歸納，完成開題報告。
嘗試通過ASPEN PLUS，對甲醇精餾流程進行全流程模擬;對單個設備預塔冷卻器進行設計和模擬，并分析其操作影響因素從而得到一個較為可行性的優(yōu)化方案。
對全流程進行物料衡算、能量衡算，并對所使用的換熱器的設備尺寸進行計算，從而繪制工藝流程圖。p副標題e
五、參考文獻
魏文德. 有機化工原料大全(第二卷)[M]. 北京：化學工業(yè)出版社. 1989:177
張正國. 二甲醚(DME)生產(chǎn)技術及傳統(tǒng)工藝優(yōu)化改造(J).氣霧劑通訊，2001.21(3)：1-3.
費金華，王一兆. 二甲醚的生產(chǎn)工藝及其特點(J). 小氮肥設計技術，2003，24(1)：57-59
郭俊旺，牛玉琴. 漿態(tài)床合成氣制二甲醚雙功能催化劑的性能(J). 材料化學學報. 1998，26(4)：321-325
Fu Yuchuan ， Hong Tao ， Chen Jieping .Surfaee Acidity and the Dehydration of Methanolto Dimethyl Ether .Thermochimiea Aeta .2005 ， 434 ): 22 一2 6
朱炳辰， 化學反應工程.第四版. 北京: 化學工業(yè)出版社， 2007.11
Lide D R. CRC Handbook of Chemistry and Physies .88thed. New York : CRC Press ，2007
Yaws C L. Chemical Properties Hand Book.New York : MeGraw 一HillBook Co ， 1999.265-313
Deanjohn A. 蘭氏化學手冊. 魏俊發(fā)， 楊安運. 楊祖培等譯.第二版. 北京: 科學出版社，2003 .1- 6
劉光啟，馬連湘，劉杰. 化學化工物性數(shù)據(jù)手冊(有機卷) . 北京: 化學工業(yè)出版社， 2002.42 一613
王守國， 邵允， 王元鴻等. 加壓條件下負載型雜多酸復合催化劑催化甲醇脫水制備二甲醚.分子催化， 2001 ，15 (3) : 201 一2 05
慈志敏，儲偉，謝在庫等. 氣相催化法甲醇脫水合成二甲醚的工藝和催化劑研究. 四川大學學報(工程科學版) ， 2004 ，36 (1) : 28 一31
朱志淵， 李淑芳. 工業(yè)裝置精餾高純二甲醚最佳條件[ J ] . 天然氣化工， 2000.
高占笙. 甲醇脫水制二甲醚及其分離精制[ J ] . 化肥工業(yè)，1993， ( 5) : 58- 61.
鄭丹星， 金紅光， 曹文等. 二甲醚分離工藝. CN 1513825 A，2004.
Voss Bodil ， Joen sen F， Boegild J H . Preparation of fuel grade dimethyl ether. WO9623755， 1996.
Peng X D， Diamond B W， Robert T T ， Lajjaram B B. Separationprocess f or one- step production of dimethyl ether from US6458856， 2002.
綜述本課題研究動態(tài)、選題目的及意義 研究動態(tài)：
類比圖像是以日常事物和生活情景為主要內(nèi)容，并且能夠實現(xiàn)類比作用的圖像。目前，圖像系統(tǒng)包括類比圖像、模型圖像、演示圖像等。其中類比圖像是以日常事物和生活環(huán)境(類比物)中學習者所熟悉的內(nèi)容為依托來實現(xiàn)類比作用的圖像，并且與類比的概念(標準物)具有表面、結構或功能上的相似性。對于美國高中化學教材(《化學：概念與應用》)中的類比圖像設計很有特色，對于我國的化學教育者設計類比圖像有一定的啟示。
目的及意義：
教科書的插圖功能作出明確界定,插圖分別具有表征、解釋、組織、轉換和裝飾等5種功能。圖像類比含有解釋功能,不僅避免冗長的文字敘述,而且以直觀、簡明的特點傳遞復雜、抽象的科學概念,對學習者的學習過程有正面幫助。在教科書中使用圖像類比,有助提高教師教學活動的質量和學習者的學習成效。新的教材觀認為教科書只是提供教學范例和素材的文本,其價值在于內(nèi)容的動態(tài)生成。但是教科書作為師生互動的、最有影響力的教學資料,圖像類比的使用情況具有不容低估的意義。
研究基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
一、經(jīng)過廣泛查閱相關資料選定化學教學方法
二、工藝設計
1、選定工藝的概述(意義、前景、詳細工藝流程等)
2、(1)物料衡算并繪制物料流程圖;
(2)對換熱器進行熱量衡算，計算出換熱面積;
(3)主要設備選型說明;
(4)填寫設備一覽表。
三 、繪制管道及儀表流程圖
(1)計算主要管道的管徑;
(2)設計控制方式;
(3)繪制管道及儀表流程圖。
四、用aspen plus軟件進行流程模擬
研究方法、步驟及措施 方法： 1 、調查研究 2、 設計 3、 模擬與論證
步驟： 1、通過調查研究選定工藝設計的方法 2、對選定的工藝方法進行
設計 3、運用aspen plus軟件進行流程模擬
措施： 1、廣泛查閱相關資料 2、運用aspen plus、cad、chem office軟件進行相關計算、制圖。
研究進度計劃
XX年12月之前： 確定研究課題，進一步查閱相關文獻資料，完成開題報告。
XX年3月30日前： 完成設計初稿，提交指導教師。
XX年4月20日前： 完成設計第二稿，提交指導教師。
XX年5月10日前： 完成設計第三稿，提交指導教師，準備答辯。
XX年5月25日前： 根據(jù)答辯意見，修改論文。
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