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       ① 物系相態(tài)    乙醛可以在氣相或液相中進(jìn)行氧化。氣相過程進(jìn)行容易，不必用催化劑，但是不能保證均勻地排放出反應(yīng)時(shí)放出的大量熱，這就會(huì)引起局部過熱及乙醛的深度氧化而影響單耗。加之乙醛與空氣在很大的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)會(huì)形成爆炸性混合物，氣相氧化有危險(xiǎn)。從反應(yīng)機(jī)理來看，乙醛首先被氧化成過氧醋酸，如果反應(yīng)是在氣相中進(jìn)行，無催化劑存在，過氧醋酸容易累積而劇烈分解，也就是發(fā)生爆炸。因此氣相氧化就失去實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，工業(yè)上均采用液相氧化。
       ② 催化劑    在一定的溫度和壓力下，氧能和乙醛反應(yīng)，但反應(yīng)速度很小。為了加速過程進(jìn)行，升高反應(yīng)溫度并加人催化劑，不僅使生成過氧醋酸的過程進(jìn)行得很快，而且使過氧醋酸連續(xù)分解成醋酸的過程也加速進(jìn)行，避免在物系中過氧醋酸的積聚。

       變價(jià)金屬的硫酸鹽和醋酸鹽均可作為催化劑，如錳（Mn）、鈷（Co）、鎳（Ni）、銅（Cu）、鐵（Fe）、鈰（Ce）等。據(jù)研究，乙醛氧化反應(yīng)中各種催化劑的相對(duì)活性，發(fā)現(xiàn)醋酸的濃度越高，催化劑的活性也越高。各種金屬鹽的活性順序?yàn)椋篊o＞Ni＞Mn＞Fe，其中Co是最活潑的，它對(duì)過氧醋酸生成所起的加速作用很強(qiáng)，以致過氧醋酸來不及進(jìn)行分解而積聚引起爆炸。故此，一般采用比較不活潑的醋酸錳為催化劑。醋酸錳在乙醛氧化過程中的作用，根據(jù)動(dòng)力學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)有誘導(dǎo)期存在，這就說明Mn²⁺并無催化作用，只有當(dāng)Mn²⁺轉(zhuǎn)化成Mn³⁺、Mn⁴⁺或高價(jià)錳時(shí)才能起催化作用，而Mn²⁺的氧化是靠醋酸錳和乙醛自動(dòng)氧化時(shí)產(chǎn)生的過氧醋酸相互作用所進(jìn)行的。
       二價(jià)錳離子呈粉紅色，隨著離子價(jià)的升高顏色逐步加深，由粉紅色變?yōu)榧t紫、棕色、綠色以至黑色。在操作中往往根據(jù)反應(yīng)液的顏色來判斷錳離子的變價(jià)情況。
       由于乙醛的自動(dòng)氧化進(jìn)行得很慢，從而決定了誘導(dǎo)期的存在。由于在氧化塔內(nèi)連續(xù)操作，新鮮的乙醛加入到已含有過氧醋酸的反應(yīng)液中，這樣就可以消除催化劑的誘導(dǎo)期。因此從反應(yīng)機(jī)理來看，連續(xù)操作比間歇操作安全。
       醋酸錳的用量對(duì)乙醛吸收氧的速率有影響。醋酸錳在氧化液中的含量必須保持均勻合適，使生成的過氧醋酸能及時(shí)分解，加快醋酸的生成，減少副反應(yīng)的進(jìn)行。一般情況下醋酸錳連續(xù)投料量是乙醛質(zhì)量的0．08％～0．1％。

       ③ 反應(yīng)溫度    乙醛氧化生成醋酸是放熱反應(yīng)，這些熱量必須及時(shí)排出，才能使生產(chǎn)正常進(jìn)行。一般氧化段反應(yīng)溫度控制在75℃左右為宜。反應(yīng)溫度過高可增加反應(yīng)速度，同時(shí)過氧醋酸也能及時(shí)分解使產(chǎn)量增加，但它卻使副反應(yīng)加劇，使粗醋酸中甲酸、高分子物、焦油狀物質(zhì)增多并生成大量CO₂。同時(shí)，由于溫度升高，使易揮發(fā)的乙醛大量逸入氧化塔上部的氣相空間，增加了乙醛自燃與爆炸的危險(xiǎn)性。當(dāng)反應(yīng)溫度低于40℃，過氧醋酸則不能及時(shí)分解，會(huì)引起積聚而發(fā)生爆炸。當(dāng)反應(yīng)溫度低于20℃時(shí)，氧化反應(yīng)就向生成乙醛單過氧醋酸的方向進(jìn)行，對(duì)收率不利。如果反應(yīng)溫度處于低溫向高溫的劇烈波動(dòng)，低溫時(shí)積聚的過氧醋酸在高溫時(shí)劇烈分解，引起爆炸事故。因此操作中必須使反應(yīng)溫度平衡地保持在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)。
       ④ 壓力    由反應(yīng)方程式CH₃CHO＋1/2O₂ → CH₃COOH可知，提高壓力反應(yīng)有利于向生成醋酸方向進(jìn)行，對(duì)氧的吸收也有利，并提高了乙醛的沸點(diǎn)，降低了氣相中乙盛的分壓，減少了乙醛的揮發(fā)。但提高壓力也相應(yīng)增加了設(shè)備制造的費(fèi)用。氧化塔塔頂壓力一般保持在表壓0．23MPa左右。
       ⑤ 氣液接觸    乙醛氧化是通過氣液相界面的接觸進(jìn)行的。氧分子向乙醛的醋酸溶液擴(kuò)散，并吸收生成醋酸。
       空氣分布板孔徑的大小與氧氣的吸收率也有一定的關(guān)系。小的孔徑會(huì)增加氣泡的數(shù)量和接觸面積，但孔徑過小將使阻力增加，必須提高空氣的進(jìn)口壓力?？讖竭^大氣液接觸不好。在空氣進(jìn)口壓力允許的條件下適當(dāng)縮小孔徑，增加氣孔的數(shù)量，對(duì)氧的吸收是有利的。
       通入空氣的速度大，生產(chǎn)能力就大，但氣速過大，吸收不完全，勢(shì)必使廢氣量增大，帶出的乙醛和醋酸也將增加，使單耗加大，并有可能使乙醛氣帯入氣相，進(jìn)行氣相反應(yīng)，發(fā)生爆炸事故。速度過小，設(shè)備生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮，因此需控制加入空氣的速度和保持一定的液層高度。
       ⑥ 醛氧比    醛氧比以及空氣在多節(jié)塔的分配比例，是氧化反應(yīng)中的一個(gè)很重要的因素。空氣量過少乙醛反應(yīng)不完善，轉(zhuǎn)化率低，單耗偏高?？諝膺^多，乙醛深度氧化，甲酸增多，影響產(chǎn)品質(zhì)量，并給濃縮帶來困難。因此，必須根據(jù)粗醋酸、廢氣中間測(cè)定的結(jié)果，穩(wěn)定地控制醛氧比。
       ⑦ 原料純度    對(duì)氧化反應(yīng)有害的雜質(zhì)有水、氯離子及鉍、鎂、鋅、鋇、錫、鈉、鉛、汞等重金屬離子，水與催化劑作用生成無活性的過氧化錳水合物，使催化劑失活。因此應(yīng)盡量減少濃乙醛、醋酸錳液和空氣中含水量。
       原料乙醛中如含有氯離子，能使乙醛局部聚合變成三聚乙醛或四聚乙醛。三聚乙醛或四聚乙醛是不能起氧化反應(yīng)的，在酸性介質(zhì)中受熱后即分解成乙醛進(jìn)入氣相，在氣相中與氧氣反應(yīng)形成爆炸事故。同時(shí)氯離子的存在引起醋酸錳中毒。鉍等重金屬離子是負(fù)性很強(qiáng)的負(fù)催化劑，它能抑制過氧醋酸的生成，對(duì)反應(yīng)不利、即使少量的這些離子的存在，對(duì)反應(yīng)速度也有顯著的影響。
       原料乙醛中含酒精，在氧化塔中酒精與醋酸生成醋酸乙酯，使單耗增高。
       ⑧ 氣體分配    實(shí)際生產(chǎn)中，氧氣或空氣是分段進(jìn)入氧化塔。內(nèi)冷式氧化塔分4～5節(jié)進(jìn)塔，外冷式氧化塔分2～3節(jié)進(jìn)塔。
       塔內(nèi)乙醛濃度是由下數(shù)第一節(jié)開始逐漸遞減的，因而產(chǎn)生了第一節(jié)進(jìn)氧量大于其它各節(jié)進(jìn)氧量的分配方案。但是氧氣分布除了考慮傳質(zhì)因素之外，還要考慮傳熱因素。因?yàn)檠趸磻?yīng)是一個(gè)放熱過程，進(jìn)氧量過于集中容易造成局部過熱，同樣加劇副反應(yīng)。因此，氧氣分布以均勻?yàn)橐恕?br />        ⑨ 氧化介質(zhì)    氧化液的主要組成是醋酸、乙醛、醋酸錳、過氧醋酸、氧氣以及由原料帶入和副反應(yīng)所產(chǎn)生的水、甲酸、醋酸甲酯等。
       其主要組分醋酸和乙醛隨塔的高度而變化。塔底氧化液中醋酸含量約85％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）左右，乙醛含量約10％。隨著氧化反應(yīng)的進(jìn)行，醋酸濃度不斷遞增，乙醛濃度則相應(yīng)遞減。氧化液出口處醋酸含量控制在95％～97％，乙醛0．5％左右，水分一般為1．5％～2％。
       ⑩ 空氣氧化和氧氣氧化    空氣和氧氣都可以作為乙醛氧化醋酸的氧化劑。用空氣作氧化劑時(shí)，大量氮?dú)獾拇嬖?，使氣液接觸面上形成很厚的氣膜，阻隔了氧氣的擴(kuò)散和吸收，降低了設(shè)備利用效率；此外，大量氮?dú)馀欧乓獛ё咭胰瑝埣恿艘胰┑南?，因此空氣氧化不如純氧氧化?br />        用氧氣氧化，氣流速度較小，氣液界面的攪動(dòng)也小，對(duì)傳質(zhì)不利。一般控制氧氣含量為95％左右，讓5％的氮?dú)鈪⑴c攪動(dòng)以求得良好的氣液接觸。氧氣氧化增加了空分裝置，能耗較高。