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第一章　总论1

1—1 甲醛的性质2

一、物理性质2

（一）纯甲醛物理性质2

（二）甲醛水溶液物理性质4

二、化学性质8

（一）加成反应9

（二）缩合反应12

（三）聚合反应15

（四）羰基化反应17

（五）分解反应18

（六）氧化还原反应19

1—2 工业甲醛的产品标准20

一、中国工业甲醛标准20

二、外国工业甲醛标准20

1—3 甲醛的用途22

一、工业甲醛的用途23

二、甲醛的主要衍生物29

1—4 国外甲醛工业发展概况44

一、概述44

二、生产能力和产量45

三、消费量及消费结构46

1—5 中国甲醛工业发展概况47

一、沿革47

二、生产能力和产量49

三、消费量和消费构成50

1—6 甲醛生产方法51

一、银催化氧化法53

（一）传统银法53

（二）尾气循环法56

（三）中国银催化法58

二、铁钼氧化物催化氧化法63

（一）国外的铁法工艺63

（二）中国的铁法工艺67

三、甲缩醛氧化法68

四、其它方法70

（一）二甲醚氧化法70

（二）烷烃氧化法70

（三）甲醇脱氢法73

1—7 甲醛水溶液的贮运74

一、贮存目的和要求74

二、贮存方式及注意事项80

三、成品的包装和运输82

第二章 甲醛生产的原料甲醇83

2—1 甲醇的性质84

一、甲醇的物理性质84

二、甲醇的化学性质86

（一）氧化反应86

（二）脱氢反应86

（三）分解反应87

（四）置换反应87

（五）脱水反应87

（六）羰基化反应88

（七）烷基化反应88

（八）酯化反应89

（九）缩合反应89

2—2 甲醇产品标准90

一、中国甲醇标准90

二、外国甲醇标准90

2—3 甲醇生产方法91

一、造气91

二、合成气净化93

三、甲醇合成94

（一）高压法94

（二）低压法94

四、粗甲醇精馏95

2—4 甲醇的用途97

2—5 甲醇的贮运101

一、贮存的目的及要求101

二、贮存方式及注意事项101

三、包装运输与安全102

四、甲醇的净化103

第三章 甲醛生产反应物的准备与输送104

3—1　基本知识104

一、流体的流动与输送104

（一）流体105

（二）流体的基本性质105

（三）流体的流动111

（四）流体流动的基本规律——柏努利方程121

二、热量与热量的传递126

（一）热量126

（二）热量传递128

（三）工业生产中的传热方法130

（四）传热过程131

（五）蒸发137

（六）提高传热速率的途径138

三、过滤140

3—2　原料混合气的准备与输送140

一、原料的输送140

（一）甲醇的输送140

（二）空气的输送142

（三）蒸汽的输送144

二、原料的气化145

（一）原料气化的目的及作用145

（二）原料的气化过程145

（三）影响蒸发的因素146

三、原料混合气的配制148

（一）配制目的148

（二）配制过程149

（三）影响配制的因素149

四、原料混合气的过热149

（一）过热的目的149

（二）过热过程150

（三）影响过热的因素150

五、原料混合气的净化150

（一）净化的目的150

（二）净化过程151

（三）影响净化的因素152

第四章 甲醛生产反应过程153

4—1　反应过程中的化学反应153

4—2　反应过程中的化学热力学154

一、甲醛生成过程中的化学热力学155

（一）热效应和反应热155

（二）焓和焓变156

（三）热化学方程式157

（四）反应热效应的计算158

（五）高温下反应热的计算160

二、反应过程的方向和限度162

（一）自由能和自由能变化163

（二）熵和熵变163

（三）反应过程的方向和限度164

三、反应过程中的化学平衡168

（一）化学平衡的概念168

（二）化学平衡常数169

（三）甲醛反应过程的平衡常数170

（四）影响化学平衡的因素172

4—3　反应过程中的化学动力学174

一、化学反应速度174

（一）化学反应速度的含义174

（二）影响化学反应速度的主要因素174

二、反应机理178

4—4　反应过程178

一、催化反应179

二、气固相催化反应过程179

4—5 影响反应的因素184

一、反应器的结构与状态184

二、催化剂的性能与状态184

三、反应温度185

四、氧醇比187

五、水醇比190

六、停留时间（接触时间）和空间速度190

七、反应压力192

八、原料混合气的纯度192

第五章 甲醛气体的吸收193

5—1 吸收流程193

5—2　吸收的基本理论195

一、概述195

二、吸收的基本原理195

（一）溶解度的概念195

（二）吸收机理——双膜理论196

（三）吸收的类型197

5—3 影响吸收的因素198

一、温度198

二、喷淋密度199

三、吸收塔的结构199

四、气流速度（空塔速度）200

5—4　吸收塔常用计算举例201

一、基础数据201

二、液泛速度计算202

三、空塔速度及塔径203

四、喷淋密度203

五、填料阻力降204

六、填料高度205

第六章　能量综合利用与节能降牦206

6—1　概述206

6—2　反应热的利用207

6—3　吸收过程中的热量利用211

6—4　尾气的利用212

一、尾气燃烧发生蒸汽212

二、尾气发电213

三、尾气循环法制高浓度甲醛水溶液213

四、尾气分离回收氢214

6—5 节能降耗214

一、节约能源214

（一）节汽215

（二）节水215

（三）节电216

二、降低原料消耗216

（一）甲醇消耗的组成216

（二）降低单耗的措施217

第七章 甲醛生产设备225

7—1　流体输送机械225

一、罗茨鼓风机225

二、泵231

7—2　过滤及洗涤设备245

一、过滤设备245

二、洗涤设备246

7—3 换热器246

一、概述246

二、列管式换热器247

三、螺旋板换热器249

四、板式换热器250

7—4 蒸发器251

一、蒸发器的结构251

二、蒸发器的工作原理252

三、蒸发器的工作过程253

7—5 阻火器254

一、阻火器的结构254

二、阻火器的作用254

7—6　氧化反应器255

一、概述255

二、氧化器的构造255

三、氧化器急冷段的新发展259

7—7　吸收塔261

一、概述261

二、吸收塔的构造262

三、填料263

7—8　尾气锅炉267

一、概述267

二、甲醛生产中几种常见的尾气锅炉267

第八章 甲醛生产操作269

8—1　流体输送操作269

一、空气输送操作269

（一）空气的净化269

（二）空气的输送270

二、甲醇输送操作271

（一）计量槽进料271

（二）检查高位槽272

（三）启动甲醇输送泵272

（四）投运甲醇过滤器272

（五）蒸发器进甲醇273

（六）甲醇计量槽的切换273

三、蒸汽输送操作274

（一）蒸汽进系统274

（二）排污274

（三）调整压力275

8—2 蒸发操作275

一、控制蒸发温度275

二、控制蒸发液位276

三、控制蒸发压力277

四、控制蒸发器内的甲醇浓度277

8—3　配料与过热操作278

一、配料操作278

二、过热操作278

8—4　反应操作279

一、控制氧醇比279

二、控制水醇比279

三、氧化反应温度的控制280

8—5　吸收操作281

一、塔液流量控制281

二、塔温控制282

8—6 能量利用操作282

一、氧化器急冷段282

（一）稳定汽包液位283

（二）稳定汽包压力283

（三）定期排污283

（四）保证蒸汽的清洁283

二、尾气锅炉284

8—7　系统开车285

一、开车前的准备285

二、开车287

三、正常操作289

四、改变生产负荷290

8—8 系统停车290

一、正常停车290

二、紧急停车291

8—9　异常操作292

一、停水处理292

二、停电处理292

三、蒸汽压力下降的处理293

四、停汽处理293

五、仪表空气压力下降的处理293

六、停车后的再开车294

七、其它异常操作294

第九章 甲醛工业催化剂308

9—1　概述308

9—2 电解银催化剂309

一、电解银催化剂的规格309

二、电解银催化剂的制备309

三、电解银的再生与回收315

9—3　浮石银催化剂317

9—4　铁—钼氧化物催化剂324

9—5　其它催化剂329

一、耐热发泡银催化剂329

二、EH—1负载型银催化剂330

三、Ag—Y催化剂330

四、Ag—X催化剂331

第十章　甲醛工业分析333

10—1　基本知识333

10—2　原料分析335

10—3 中间控制分析335

一、甲醛水溶液中甲醛含量的测定335

二、甲醛水溶液密度的测定335

三、甲醛水溶液中甲醇含量的测定336

四、甲醛水溶液中酸度的测定336

五、二塔甲醛溶液中甲醛含量和甲醇含量的测定336

六、蒸发器中甲醇平衡浓度的测定336

10—4　成品分析336

10—5　尾气分析337

一、奥氏气体分析仪338

二、气相色谱分析法340

10—6 空气中微量甲醛、甲醇的测定345

10—7　催化剂分析350

一、浮石中铁含量的测定350

二、浮石相对密度的测定352

三、浮石堆密度（视比重）的测定353

四、浮石孔隙率的测定354

五、浮石银催化剂的测定354

六、电解液中AgNO3浓度的测定356

七、电解银催化剂中Fe含量的测定357

10—8　锅炉给水的水质分析359

第十一章 甲醛工业常用测量仪表及自动控制377

11—1　概述377

一、测量误差377

二、检测控制系统符号378

11—2　化工测量仪表382

一、温度的测量382

二、压力的测量387

三、液位的测量389

四、流量的测量392

五，调节阀396

11—3 甲醛生产系统的自动调节体系397

一、基本知识397

二、常用术语398

三、调节器“正—反”作用的选择398

四、调节器的P.I.D参数398

五、自动调节系统400

（一）蒸发器液位定值调节系统400

（二）吸收塔液位定值调节系统402

（三）汽包液位定值调节系统403

（四）配料蒸汽流量定值调节系统404

（五）空气质量流量定值调节系统405

（六）氧温——蒸温串级调节系统408

（七）系统蒸汽压力调节414

11—4　检测控制仪表的操作和使用417

一、甲醛生产中仪表运行和操作应注意的问题417

二、系统“手动—自动”切换操作422

11—5 分散型综合控制系统（DCS）425

一、概述425

二、基本结构426

第十二章　安全常识431

12—1 甲醛安全生产的基本原则431

12—2　防火防爆433

12—3　电气安全知识444

12—4　压力容器和锅炉安全知识447

12—5 防止中毒449

12—6　人身防护和安全检修454

12—7 甲醛装置的安全评价457

12—8 消防设备及灭火方法462

第十三章 甲醛工业的环境保护463

13—1 污染源和污染途径463

13—2 污染的防治与环境保护466

第十四章　基本计算472

14—1　流体送输的一般计算472

14—2　流体传热的一般计算475

14—3　物料衡算和热量衡算478

14—4　气体吸收过程的计算493

14—5 影响生产常见因素的计算494

一、转化率、选择性和产率收率494

二、甲醇理论消耗的计算496

三、甲醛尾气中（CO2+CO）含量的变化对甲醇消耗的影响497

四、甲醛尾气中CO2含量的变化对氧温的影响497

五、甲醇配料浓度对氧温的影响498

六、空速和接触时间499

七、甲醛溶液浓度的配制500

八、气体中微量杂质含量的换算500

九、氧醇比和爆炸极限502

十、甲醛尾气的发热值504

第十五章 甲醛工业的全面质量管理506

15—1　概述506

15—2 甲醛生产的质量体系511

15—3 工序管理518

15—4　提高产品质量524

15—5 几种常用统计方法529

附录537

一、全国甲醛行业组织（甲醛行业协作组）概况537

（一）全国甲醛行业协作组第一届理事会组成537

（二）第二届理事会组成538

二、常用名词解释549

三、附表568

附表1 甲醛及副产物的物理性质568

附表2 不同温度下甲醇、甲醛及副产物的定压热容569

附表3 甲醛水溶液的相对密度和折光率570

附表4 甲醇含量对甲醛水溶液相对密度和折光率的影响570

附表5 甲醛水溶液的粘度570

附表6 甲醇含量对甲醛水溶液粘度的影响570

附表7 甲醛水溶液的闪点571

附表8 甲醛水溶液气／液相平衡数据571

附表9　25℃下甲醇水溶液的比重573

附表10 气态甲醇的粘度573

附表11　液态甲醇的粘度573

附表12　25℃下甲醇水溶液的粘度573

附表13 纯甲醇的蒸发潜热574

附表14 纯甲醇的导热系数574

附表15 纯甲醇的比热574

附表16 纯甲醇的蒸气压575

附表17 纯甲醇的表面张力575

附表18 甲醇水溶液的气／液相平衡数据576

附表19 水蒸汽物理性质的变化578

附表20　饱和水蒸汽及饱和水的物理性质583

附表21 15.56℃时甲醇溶液重度表（吉脱玛尔表）584

附表22 15℃时不同浓度甲醛溶液的相对密度（奥尔巴赫表）588

附表23　IH型化工泵的特性参数590

附表24　IS型化工泵的特性参数591

附表25 DG型多级泵及热水泵的特性参数592

附表26 罗茨鼓风机的特性参数592

附表27 季戊四醇产品标准593

附表28 六次甲基四胺产品标准595

附表29　三羟甲基丙烷产品标准595

附表30　聚甲醛产品标准596

附表31 新戊二醇产品标准597

附表32　1,4—丁二醇产品标准597

附表33　脲醛树脂粘合剂产品标准597

附表34　酚醛树脂粘合剂产品标准598

附表35 各种耗能工质的等价热值598

附表36　各种能源的平均发热量599

附表37　法定计量单位599

附表38　常用单位换算表605

附表39　干空气的物理性质608

附表40　水的物理性质609

附表41 常用面积计算公式611

附表42 甲醛装置常用结构材料613

附表43 全国甲醇生产企业一览表615

附表44　低压锅炉水质标准619

附表45 工业甲醇国家标准（BG338—85）620

附表46 工业甲醛溶液国家标准（GB9009—88）621

四、附图657

附图1 HCHO—H2O—CH3OH共沸物的沸点657

附图2　氧醇比算图658

附图3 甲醇焓温图659

附图4 正构烷醇的理想气体比热660

附图5 正构烷醛的理想气体比热661

附图6　C1～4醛类的蒸气压（-150℃～+50℃）662

附图7　C1～4醛类的蒸气压（-20℃～+240℃）663

附图8 甲醛水溶液的总蒸汽压力（20℃～110℃）664

附图9 甲醛水溶液的甲醛分压（20℃～110℃）665

附图10 C1～4醛类的气化热（-80℃～+240℃）666

附图11 C1～4醛类的蒸气热容（0℃～1000℃）667

附图12 C1～4醛类的液体热容（-80℃～+120℃）668

附图13 甲醛水溶液的密度（18℃）669

附图14 C1～4醛类的蒸气粘度（0℃～500℃）670

附图15 C1～4叫醛类的蒸气导热系数（0℃～500℃）671

附图16 H2O、CO,CO2的焓温图672

五、甲醛化学品的市场情况674

1．国外甲醛市场状况674

2．国内甲醛市场状况675

3．甲醛下游产品的市场发展状况675

3.1 甲醛系树脂675

3.2　低碳多元醇683

3.3　含氮衍生物693

4．我国甲醛下游产品的发展方向703