200ta苯草醚生产工艺设计(附件)
本设计是受江苏禾裕泰化学有限公司委托的研发项目，前期在实验室完成小试，得到优化后的试验数据。在此基础上，我进行该项目的工艺设计。本人按照每年生产苯草醚200吨的产能，年生产时间为8000h的任务来设计的。本设计从原料，生产工艺和产能方面对该工艺进行论证、计算及说明。工艺论证详细描述了生产过程。计算方面从物料衡算和热量衡算方面对硝化工段、氨解工段和最后的合成进行了详细计算。通过论证及计算完成了设备选型。最后对废料处理以及经济衡算进行了详细的描述。关键词 苯草醚，硝化，氨解，合成
目 录
1 引言 1
1.1苯草醚的性质 1
1.2苯草醚的用途 1
1.3苯草醚的发展历史及趋势 2
2设计依据 2
2.1优化后的小试结果 3
2.2设计基础条件 3
2.3苯草醚生产工艺 4
3工艺论证、方案及说明 5
3.1 工艺论证及方案 5
3.2 硝化工段及氨解工段的工艺说明 7
3.3氨解反应的定义及反应机理 7
4工艺计算 8
4.1物料衡算 8
4.2 能量衡算概述 12
5主要设备选型及计算 15
5.1 反应釜釜体设计 15
5.2.反应釜夹套的设计 20
5.3 搅拌装置的选型与尺寸设计 21
6环境保护与安全技术 23
6.1 我国化工行业的特点 23
6.2 安全及防护措施 23
6.3废水的危害以及处理方法 24
7经济核算 27
7.1车间成本估算 27
7.2 产值 28
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 引言
随着农药业的发展，现在全球已经开发的二苯醚类除草剂共有11个品种，它们分别是：草枯醚，除草醚、乙氧氟草醚、苯草醚、甲氧除草醚、氟磺胺草醚[1]、三氟羧草醚、氟胺磺草醚、乙羧氟草醚、氯氟草醚、乳氟禾草灵。在这些品种中只有NIP和2,4,6三氯苯基4硝基苯基醚因毒性问题被禁止用于农业 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
活动之中，在国外其余几种被大家研发出来并且在册。
因为这11种除草剂的除草方式是以接触植被来除草，所以他们的活性相对较高，容易引起污染环境的后果，所以在施用除草剂时要特别小心，控制用量，掌握方法。苯草醚的结构式为：
/
1.1苯草醚的性质
苯草醚的全称为2氯3氨基4硝基苯基苯基醚[2]，CAS登录号为74070465，相对分子量或原子量为264.7，熔点为81～82（℃），20℃时蒸气压为0.9MPa，毒性LD50(mg/kg)（LD表示半致死剂量）。性状为黄色晶体。20℃时，在水中的溶解度为2.5mg/L；在以下有机溶剂中的溶解度（g/kg）分别为：己烷4.5、甲醇50、甲苯390。
大小鼠急性经口大于5000，急性经皮大于5000[3]。对兔皮肤有中等刺激（是可逆的）作用，但对兔限睛无刺激作用。在饲喂试验中，大鼠90天无作用28mg/(kgd)，在Ames试验中无诱变性。鱼毒LC50(96h,mg/L)：虹鳟10.0～2.3，鲤鱼3.3[4]。
1.2苯草醚的用途
苯草醚是二苯醚类除草剂，是原卟啉氧化酶抑制剂。在马铃薯和冬小麦等植物发芽前使用，可以消除汲取芽的养分的阔叶杂草。
CME127被植物代谢生成许多降解产物，半衰期约两周。两个苯环上不同位置的羟基化是主要的代谢途径。鼠口服后，此药在体内迅速代谢，并很快排出体外[5]。
在脂肪组织内没发现有累积作用。在土壤中，CME127经受微生物的降解作用，在实验室条件下，不同的土壤中半衰期为7～12周[6]。
基于此除草剂的水溶性很低，以及土壤无机物的吸收，它在土壤中的流动性质如此的低，以致不可能发生地下水的污染[7]。
施用CME127后，在小麦的谷粒或杆中都没有发现残留置。检测量低限是0.02mg/kg。在多数情况下，用CME127处理过的马铃薯中没有残留量[8]。
很少的样品中显示出有残留，但也只刚超过检测最低限0.02mg/kg[9]。
1.3苯草醚的发展历史及趋势
近年来，随着田间应用技术的发展，大多数除草剂品种的登记范围不断扩大。例如，仅在大豆上注册的氟磺胺现在已扩大到包括花生和其他豆类；在长江，它已被用于棉田，以防止以前的作物油菜。伊氟醚在农作物上的应用也不断扩大。除了用在粮油作物如棉花、黄豆、苞米和土豆外，还在卷心菜、甘蔗、西红柿、洋葱和大蒜等经济作物中推广；在中原地区，羧氟醚已与苯磺隆混合在麦田中。通过高活性的乙羧氟草醚加强预防阔叶性杂草长的过快的特点。在水田实验里，有几个品种已经在早田登记了，它们有氟磺胺草醚、乙氧氟草醚等。
现在农民大多认准一个牌子的除草剂，随着除草剂的大量使用后，使得北部地区和中部地区的杂草变异杂交。为了降低杂草对药的抵抗能力，减少农业生产成本，在不同的时候可以用不同的除草剂。混合使用除草剂是指不同种类的除草剂科学且有效地配置在一起；不是把这些除草剂随意的加在一起。在2010年左右，陆续开发应用的混合除草剂，在大田应用效果明显，深受广大农民的欢迎。
在做农药的时候加一点助剂能够增加它的效果，减轻农药带来的危害，使得人们都用它，而不用其他的国内厂家的同类产品。除了在配置混合剂的时候加入各类表面活性剂外，还会加一些类似植物油助剂的东西。可以增加除草剂在杂草表面的附着力，降低表面张力。我国在原药技术开发上进步很快，疯狂赶超国际先进的生产技术；但在研究助剂特别是除草剂助剂的方面不管是资金还是在人才的投资都要比国外少。
二苯醚类除草剂目前已经开发的剂型有乳油、水剂、可湿性粉剂、微乳剂等，今后在剂型开发上可以考虑其他更安全，更有效，更环保的剂型，如水分散粒剂、片剂、水悬浮剂等。
2设计依据
目 录
1 引言 1
1.1苯草醚的性质 1
1.2苯草醚的用途 1
1.3苯草醚的发展历史及趋势 2
2设计依据 2
2.1优化后的小试结果 3
2.2设计基础条件 3
2.3苯草醚生产工艺 4
3工艺论证、方案及说明 5
3.1 工艺论证及方案 5
3.2 硝化工段及氨解工段的工艺说明 7
3.3氨解反应的定义及反应机理 7
4工艺计算 8
4.1物料衡算 8
4.2 能量衡算概述 12
5主要设备选型及计算 15
5.1 反应釜釜体设计 15
5.2.反应釜夹套的设计 20
5.3 搅拌装置的选型与尺寸设计 21
6环境保护与安全技术 23
6.1 我国化工行业的特点 23
6.2 安全及防护措施 23
6.3废水的危害以及处理方法 24
7经济核算 27
7.1车间成本估算 27
7.2 产值 28
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 引言
随着农药业的发展，现在全球已经开发的二苯醚类除草剂共有11个品种，它们分别是：草枯醚，除草醚、乙氧氟草醚、苯草醚、甲氧除草醚、氟磺胺草醚[1]、三氟羧草醚、氟胺磺草醚、乙羧氟草醚、氯氟草醚、乳氟禾草灵。在这些品种中只有NIP和2,4,6三氯苯基4硝基苯基醚因毒性问题被禁止用于农业 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
活动之中，在国外其余几种被大家研发出来并且在册。
因为这11种除草剂的除草方式是以接触植被来除草，所以他们的活性相对较高，容易引起污染环境的后果，所以在施用除草剂时要特别小心，控制用量，掌握方法。苯草醚的结构式为：
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1.1苯草醚的性质
苯草醚的全称为2氯3氨基4硝基苯基苯基醚[2]，CAS登录号为74070465，相对分子量或原子量为264.7，熔点为81～82（℃），20℃时蒸气压为0.9MPa，毒性LD50(mg/kg)（LD表示半致死剂量）。性状为黄色晶体。20℃时，在水中的溶解度为2.5mg/L；在以下有机溶剂中的溶解度（g/kg）分别为：己烷4.5、甲醇50、甲苯390。
大小鼠急性经口大于5000，急性经皮大于5000[3]。对兔皮肤有中等刺激（是可逆的）作用，但对兔限睛无刺激作用。在饲喂试验中，大鼠90天无作用28mg/(kgd)，在Ames试验中无诱变性。鱼毒LC50(96h,mg/L)：虹鳟10.0～2.3，鲤鱼3.3[4]。
1.2苯草醚的用途
苯草醚是二苯醚类除草剂，是原卟啉氧化酶抑制剂。在马铃薯和冬小麦等植物发芽前使用，可以消除汲取芽的养分的阔叶杂草。
CME127被植物代谢生成许多降解产物，半衰期约两周。两个苯环上不同位置的羟基化是主要的代谢途径。鼠口服后，此药在体内迅速代谢，并很快排出体外[5]。
在脂肪组织内没发现有累积作用。在土壤中，CME127经受微生物的降解作用，在实验室条件下，不同的土壤中半衰期为7～12周[6]。
基于此除草剂的水溶性很低，以及土壤无机物的吸收，它在土壤中的流动性质如此的低，以致不可能发生地下水的污染[7]。
施用CME127后，在小麦的谷粒或杆中都没有发现残留置。检测量低限是0.02mg/kg。在多数情况下，用CME127处理过的马铃薯中没有残留量[8]。
很少的样品中显示出有残留，但也只刚超过检测最低限0.02mg/kg[9]。
1.3苯草醚的发展历史及趋势
近年来，随着田间应用技术的发展，大多数除草剂品种的登记范围不断扩大。例如，仅在大豆上注册的氟磺胺现在已扩大到包括花生和其他豆类；在长江，它已被用于棉田，以防止以前的作物油菜。伊氟醚在农作物上的应用也不断扩大。除了用在粮油作物如棉花、黄豆、苞米和土豆外，还在卷心菜、甘蔗、西红柿、洋葱和大蒜等经济作物中推广；在中原地区，羧氟醚已与苯磺隆混合在麦田中。通过高活性的乙羧氟草醚加强预防阔叶性杂草长的过快的特点。在水田实验里，有几个品种已经在早田登记了，它们有氟磺胺草醚、乙氧氟草醚等。
现在农民大多认准一个牌子的除草剂，随着除草剂的大量使用后，使得北部地区和中部地区的杂草变异杂交。为了降低杂草对药的抵抗能力，减少农业生产成本，在不同的时候可以用不同的除草剂。混合使用除草剂是指不同种类的除草剂科学且有效地配置在一起；不是把这些除草剂随意的加在一起。在2010年左右，陆续开发应用的混合除草剂，在大田应用效果明显，深受广大农民的欢迎。
在做农药的时候加一点助剂能够增加它的效果，减轻农药带来的危害，使得人们都用它，而不用其他的国内厂家的同类产品。除了在配置混合剂的时候加入各类表面活性剂外，还会加一些类似植物油助剂的东西。可以增加除草剂在杂草表面的附着力，降低表面张力。我国在原药技术开发上进步很快，疯狂赶超国际先进的生产技术；但在研究助剂特别是除草剂助剂的方面不管是资金还是在人才的投资都要比国外少。
二苯醚类除草剂目前已经开发的剂型有乳油、水剂、可湿性粉剂、微乳剂等，今后在剂型开发上可以考虑其他更安全，更有效，更环保的剂型，如水分散粒剂、片剂、水悬浮剂等。
2设计依据
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