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1、年产2000吨ZSM-5分子筛载体的工艺设计,专业 ：化学工程与工艺,本课题提出的目的与意义,综观国内外的ZSM-5分子筛的生产，均采用水热合成工艺。为降低消耗、提高效益，本论文研究依据实践，采用了一种基于两种转化机理，即双向转化机理的分子筛生产新工艺超高浓度体系中ZSM-5分子筛的合成，以此提高ZSM-5分子筛的产率，为企业创效，同时为分子筛的生产开创了一条新的路线。,1.文献综述,2.工艺设计的确定,4.结论,目录,3. 衡算及设备选型,1.文献综述,1.1 ZSM-5分子筛特点及发展历史 1.2 ZSM-5分子筛合成技术进展 1.3 ZSM-5分子筛的工业应用,1.1 ZSM-5分子筛特
2、点及发展历史,ZSM-5分子筛是一种高硅铝比、三维直通孔道结构的硅铝酸盐沸石分子筛。由于它没有笼，所以在催化过程中不易积碳，并且具有极好的热稳定性、耐酸性、疏水性和水蒸汽稳定性。 ZSM-5分子筛自问世以来，已经在炼油工业许多烃类转化过程中得到广泛的应用，广泛用于芳构、异构、烷基化、油品精制、柴油降凝等工业过程，近年来还进入了催化裂化催化剂领域。,1.2 国内外ZSM-5分子筛合成方法,有机胺与无胺体系的合成 在负载物上合成沸石 水热体系与非水热体系的合成,1.3工业应用,柴油加氢降凝 润滑油催化脱蜡 恢复汽油辛烷值 催化裂化汽油降烯烃 芳烃择形转化 甲醇择形转化 等等,2.1 工艺设计的确定
3、,合成原料： 水玻璃（以SiO2 计） 四乙基溴化铵 硫酸铝（Al2(SO4)3） 浓硫酸 氢氧化钠 精制水（自产）,2.2 废活性炭再生工艺,流程简图：,将经过计量的净水、水玻璃、四乙基溴化铵、硫酸铝、硫酸水溶液加入晶化釜，搅拌成胶，晶化釜升温至预定温度，在高温下进行晶化反应，重新排列形成分子筛的晶体；晶化釜降温后将反应物放入浆化釜，加入过量的水打浆水洗反应物，使其中Na+离子充分溶解在水中，反复洗至浆液PH为810即为合格；浆化合格后，反应物送板框压滤机压滤，压滤后即可出成品滤饼；将成品滤饼进行干燥，除去表面水成为分子筛干胶，得到合格的钠型ZSM-5分子筛。,2.3合成条件的影响,碱硅比O
4、H-1/ Si02的影响 模板剂Si02 的影响 硅铝比的影响 水硅比H20Si02的影响 合成温度对结晶度的影响 合成时间对结晶度的影响,2.4工业生产原料配比,ZSM-5分子筛工业生产原料配比(mol比),3.1 工艺框图,工艺框图：,3.2 物料衡算,进行物料衡算是按如下的步骤进行： 画出流程示意图； 写出化学反应的主副反应方程式； 明确计算任务，确定衡算范围； 收集数据资料； 选择计算基准； 物料衡算； 计算结果列表。,3.3热量衡算,热量衡算的基本依据是能量守恒定律即： 输入系统的能量-系统输出的能量=系统中积累的能量。对于一个稳定的连续反应过程，系统中能量的积累等于零。 热量衡算的
5、基本步骤： （1）建立以单位时间为基准的物料平衡表 （2）选定计算基准温度通常为298K，还需要确定相态,3.3 热量衡算,容器消耗能量 反应釜消耗能量 干燥器中的能量消耗,3.4经济概算,ZSM-5分子筛生产成本估算表,4.1设备选型,设备选型原则: 合理性 先进性 安全性 经济性 系统性,4.2设备选型计算,反应器计算与选型 洗涤釜的选型 压滤机的计算与选型 沸腾床干燥器选型计算,5.1 车间布置设计的原则,满足生产工艺要求 立体布置的时候，遵循如下原则： 满足安装和检修要求。 满足安全、卫生和环保要求,5.2 车间设备布置,见附录车间设备布置图。,6.非工艺部分,废气 废水 废渣 噪声,结论,采用基于双相转化机理的分子筛生产新工艺超高浓度体系中ZSM-5分子筛的合成 的工艺具有可行性。 通过对工艺流程的选择 对工艺流程进行物料衡算、能量衡算。 对工艺流程中主要设备进行设备选型计算 绘制了工艺流程图及设备组装图。,感想与体会,最后，我想谈谈这篇论文和系统存在的不足。 这篇论文的写作以及修改的过程，也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然，我尽可能地收集材料，竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作，但论文还是存在许多不足之处，有待改进。请各位评委老师多批评指正，让我在今后的学习中学到更多。谢谢！,谢谢各位答辩老师,莅临指导,