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十二烷基苯磺酸钠的生产工艺2


毕业设计(论文) 毕业设计(论文) 选题报告

设计(论文)题目: 设计(论文)题目: 学生姓名: 学生姓名: 系 别: 刘

十二烷基苯磺酸钠的生产工艺 备 学 号: 200901030115 班 级: 陈 文 娟 精细 0911 班

化学工程系

指导教师: 指导教师:

2

011 年

11



06



选题报告填写要求
1.选题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据 材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内 完成,经指导教师签署意见审查后生效。

2.选题报告内容可以用手写也可以打印。手写时必须用黑墨水笔或蓝黑墨 水笔工整书写;打印时按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,正文内容一 律用宋体、小四号,行距为 20 磅。禁止打印在其它纸上后剪贴。完成后应及时 交给指导教师签署意见方可进入毕业设计阶段。

3. 学生查阅资料的参考文献应在 5 篇及以上 (其中辞典、 手册不超过 2 本) , 选题报告的字数要在 1000 字以上。

4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标 GB/T7408—94《数据元和交换 格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如 “2005 年 9 月 26 日”或“2005-09-26”。

毕 业 设 计 (论 文 )选 题 报 告
(一)本课题研究的目的和意义
1、产品简介 十二烷基苯磺酸钠分子式: ,分子量:348.48 ,简称 LAS。易溶于水,易吸潮结块。具有微毒性。外观为白色或微黄色 SDBS 或 LAS 粉体或黄色油状体,经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶。具有去 污、润湿、发泡、乳化、分散、凝聚、脱脂脱墨等性能,可直接用于用于配制 民用及工业用洗涤用品。 2、市场前景 十二烷基苯磺酸钠是一类应用最广的阴离子表面活性剂, 已成为合成洗涤 剂活性物的主要品种。据统计,目前全球每年用于洗涤剂的烷基苯磺酸钠在 100 万吨左右,数量可观。 目前国内十二烷基苯磺酸钠的需求量约为 50~60 万吨/年。近年来,磺化 装置的建设从未停止,而且越演越烈,越上越大。全国已有 LAS 装置约 140 余 套。设备加工能力为 150 万吨∕年,是需求量的 2.7 倍,由此可见,磺化装置 的能力已严重过剩,设备利用率很低。2006 年 3 月份以来,由于烷基苯主原 料轻腊的价格再次上扬 860 美元/t,而且短缺,纯苯价格已升 800/t 因轻腊 供给不足,国内烷基苯装置开工率只有 80﹪,造成每吨烷基苯成本上升 30 美 元。导致烷基苯生产厂亏损。现在虽然有了好转,LAS 市场需求回升,但 LAS 却无法满足。 3、发展趋势 十二烷基苯磺酸钠已被国际安全组织认定为安全化工原料,可在水果 和餐具清洗中应用。烷基苯磺酸钠在洗涤剂中使用的量最大,由于采用了 大规模自动化生产,价格低廉。目前市场竞争激烈,磺化装置呈大型化的发 展趋势,可节省建设投资,降低生产成本,更具市场竞争力。 4、本课题的研究价值 十二烷基苯磺酸钠在表面活性剂中阴离子表面活性剂是最大的一种, 几乎 占总量的 60﹪~70﹪,这是因为原料易得,加工简单,成本较低,性能又好, 其他表面活性剂难与它竞争。在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构 (ABS)和直链结构(LAS)两种, 支链结构生物降解性小, 会对环境造成污染, 而直链结构易生物降解,生物降解性可大于 90%,对环境污染程度小。而 LAS 又是应用较广的一种。因此研究 LAS 是有非常大的意义的。 5、国内外生产工艺现状

LAS 的生产工艺最主要的就是磺化,目前都采用三氧化硫磺化, 尤其是连 继续磺化, 其突出的优点是产品质量高, 色泽浅, 无机酸少, 后处理方便, 并可提高设备生产能力, 突现小设备大生产。 现在国内外有罐组式三氧化硫连续磺化反应器、降膜式磺化反应器。降膜 式又分为:单管单膜式磺化反应器、多管单膜式磺化反应器、双膜式磺化反应 器。

(二)本课题的基本内容
1、前言 烷基苯磺酸钠是阴离子型表面活性剂。因生产成本低、性能好,因而 用途广泛,是家用洗涤剂用量最大的合成表面活性剂, 已被国际安全组织认定为安全化工原料,可在水果和餐具清洗中应用。 烷基苯磺酸钠在洗涤剂中使用的量最大,由于采用了大规模自动化生产, 价 格 低 廉 。 在 洗 涤 剂 中 使 用 的 烷 基 苯 磺 酸 钠 有 支 链 结 构 (ABS)和 直 链 结 构 (LAS)两种,支链结构生物降解性小,会对环境造成污染,而直链结构易生 物降解,生物降解性可大于 90%,对环境污染程度小。 烷基苯磺酸钠是中性的,对水硬度较敏感,不易氧化,起泡力强,去 污力高,易与各种助剂复配,成本较低,合成工艺成熟,应用领域广泛, 是非常出色的阴离子表面活性剂。烷基苯磺酸纳对颗粒污垢,蛋白污垢和 油性污垢有显著的去污效果,对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳,去 污力随洗涤温度的升高而增强,对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂, 且泡沫丰富。但烷基苯磺酸钠存在两个缺点,一是耐硬水较差,去污性能 可随水的硬度而降低,因此以其为主活性剂的洗涤剂必须与适量螯合剂配 用。二是脱脂力较强,手洗时对皮肤有一定的刺激性,洗后衣服手感较差, 宜用阳离子表面活性剂作柔软剂漂洗。近年来为了获得更好的综合洗涤效 果,LAS 常与 AEO 等非离子表面活性剂复配使用。LAS 最主要用途是配制各 种类型的液体、粉状、粒状洗涤剂,擦净剂和清洁剂等。 本设计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。 由于作者学识水平有限, 书中定会有不少错漏之处, 敬请读者多加批评指正,不胜感激之至。 2、生产工艺的确定及简述 的确定及简 用十二烷基苯磺酸配置十二烷基苯磺酸钠的简单方法: 碳酸钠或氢氧化钠 饱和溶液(以下称碱液)制备待用, 十二烷基磺酸置搅拌器中,搅拌并徐徐加 入碱液,过程中不断用试纸判断酸度, 当中和反应达到中性时,停止加入碱液, 并继续搅拌几分钟。 以上得到粘稠透明或微黄的十二烷基磺酸钠溶液,可根据 需要取用或稀释。 3、工艺计算 艺计算 R(C6H4)SO3H + NaOH R 十二烷基 CH3(CH2)11 NaOH=40 分子量:R(C6H5)SO3H=327 , R(C6H5)SO3Na + H2O

x kg ,消耗 十二烷基苯磺酸钠 Ykg,生成水 Z kg 。 列等式:327x=40 X 1 x =0.122 kg , 327Y=349 X 1 Y=1.067 kg
假设反应消耗氢氧化钠 327Z=18 X 1 Z=0.055 kg。 所以:氢氧化钠 0.122 kg,十二烷基苯磺酸钠 1.067 kg,水 0.055 kg。 4、主要设备的确定与选型 主要设备的确定与选型 设备的确定与选 现在国内外有罐组式三氧化硫连续磺化反应器、 降膜式磺化反应器。降膜式 又分为:单管单膜式磺化反应器、多管单膜式磺化反应器、双膜式磺化反应器。 5、设计心得与体会 设计心得与 心得 随着毕业日子的到来, 毕业设计也陆续开始。 经过几周的奋战我的毕业设计选题 报告终于完成了。 在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识 的单纯总结, 但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。 毕业设计不 仅是对前面所学知识的一种检验, 而且也是对自己能力的一种提高。 通过这次毕 业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。 自己要学习的东西还太多, 以前老 是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次毕业设计, 我才明白学习是一个长期积累的过程, 在以后的工作、 生活中都应该不断的学习, 努力提高自己知识和综合素质。 6、生产工艺流程图; 流程图

R(C6H5)SO3Na=349,

H2O=18

六、主要参考文献 [1]彭民政.表面活性剂生产技术与应用[M].广州:广东科技出版社,1996 [2]唐培芳主编.精细有机合成化学及工艺学[M].天津:天津大学出版社, 2004 [3]姚玉英.化工原理[M].天津:天津科学技术社,1999 [4]李梦龙主编.化学数据速查手册[M].北京:化学工业出版社,2003 [5]范肥林.三氧化硫磺化及磺化反应器[J].,2003,(4) [6]朱德康.双膜磺化反应器反应高度的计算[J].日用化学工业,1993,(6) [7]朱德康.双膜式三氧化硫磺化传质系数计算的探讨[J].日用化学业, 1991 [8] 陈联群,李春兰,叶莲,等.十二烷基苯磺酸钠的提纯与纯度测定[J]. 内江师范学院学报,2005,20(4) :35-37. [9] [美]M.J 希克主编;王载紘等译.阴离子表面活性剂.北京:轻工业出版 社,1983:111~136 [10] 周艳,黄宏志,丁正学,等.十二烷基硫酸钠制备方法的探讨[J].实验 技术与管理,2006,23(3) :4l-43.

指导教师意见:

指导教师: 年 专业负责人意见: 月 日

专业负责人: 年 系部审查意见: 月 日

系部负责人: 年 月 日


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