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指导教师 :
院 系: 科亚学院
专业班级 : 科化工0401班
学 号:
姓 名:
日 期: 2019年 3月 7日
1、环氧氯丙烷的物理、化学性质
环氧氯丙烷(EC)英文名:3-Chloro-1,2-epoxypropane;Epichlorohydrin。 分子式:C3H5ClO ,分子量:92.52 , 熔点-25.6℃,沸点117.9℃,相对密度(水=1):1.18(20℃),相对密度(空气=1): 3.29 ,饱和蒸汽压 (kPa):1.8(20℃) ,自燃点415 ℃,折射率(nD20)1。438。 微溶于水,可混溶于醇、醚、4氯化碳、苯。无色油状液体,有氯仿样刺激气味。用于制环氧树脂,也是1种含氧物质的稳定剂和化学中间体 易燃其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。
2、环氧氯丙烷的生产原料及主要产品
环氧氯丙烷是1种重要的有机化工原料和精细化工产品,用途10分广泛。以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强,耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点,在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。此外,环氧氯丙烷还可用于合成甘油、甘油炸药、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、(缩)水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品,用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂,用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。
1原料:丙烯
丙烯的化学结构式:CH2=CHCH2OH 。物理性质::无色透明液体,熔点:-129,沸点:97。1,闪点:28,密度(20):0。854,折光率:1。4135。。
用途::丙烯醇是医药,农药和香料的中间体。主要的衍生物及其用途为:用于合成环氧氯丙烷、甘油、1,4-丁2醇以及烯丙基酮,生产增塑剂和工程塑料等重要有机合成原料。此外,其碳酸盐可以做光学树脂、安全玻璃和显示屏,其醚可以做聚合物的增黏剂等。
2主要产品:环氧树脂
目前我国的环氧氯丙烷主要用于生产环氧树脂,其消费比例为环氧树脂占85%,合成甘油占7%,氯醇橡胶占2%,其他如溶剂、稳定剂、表面活性剂、阻燃剂、油田化学品、水处理剂等占6%
3、环氧氯丙烷工艺生产方法及选择
目前,工业上环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种。
丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法,由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。目前,世界上90%以上的环氧氯丙烷采用此法进行生产。其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯,氯丙烯与次氯酸化合成2氯丙醇,2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。
4、 工艺流程叙述
(1)丙烯高温氯化法:
(1)丙烯高温氯化制氯丙烯
丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4~5:1混合进入高温氯化反应器,短时间(约3 s)内进行反应,生成氯丙烯和氯化氢气体。精制后得氯丙烯产品,同时副产D-D混剂(1,2-2氯丙烷和1,3-2氯丙烯),氯化氢气体经水吸收后得到工业盐酸。
CH2=CHCH2 + Cl2 CH2=CHCH2Cl +HCl
(2)氯丙烯次氯酸化合成2氯丙醇
氯气在水中生成次氯酸(或采用介质叔丁醇和氯气在NaOH溶液中反应生成叔丁基次氯酸盐,该盐水解生成次氯酸,叔丁醇循环使用),次氯酸与氯丙烯反应生成2氯丙醇(过程中2氯丙醇浓度1般控制在4%左右)。
2CH2=CHCH2Cl +2HOCl ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl
2,3-2氯丙醇,70%) (1,3-2氯丙醇,30%)
(3)2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷
2氯丙醇水溶液与Ca(OH)2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。
(3)2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷
2氯丙醇水溶液与Ca(OH)2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。
ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl + 1/2 Ca(OH)2
ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl + 1/2 Ca(OH)2
丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活,工艺成熟,操作稳定,除了生产环氧氯丙烷外,还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体,副产D-D混剂(1,3-2氯丙烯和1,2-2氯丙烷)也是合成农药的重要中间体。缺点是原料氯气引起的设备腐蚀严重,对丙烯纯度和反应器的材质要求高,能耗大,氯耗量高,副产物多,产品收率低。生产过程产生的含氯化钙和有机氯化物污水量大,处理费用高,清焦周期短。
(2)乙酸丙烯酯法
前苏联科学院与日本昭和电工均开发了利用乙酸丙烯酯为原料生产环氧氯丙烷的生产工艺。前苏联是采用先氯化后水解工艺,昭和电工则采用先水解后氯化工艺。其工艺过程主要包括合成乙酸丙烯酯,乙酸丙烯酯水解制烯丙醇,合成2氯丙醇以及2氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷4个反应单元。
(1)在钯和助催化剂作用下,丙烯与氧在温度160~180 ℃、压力0。5~1。0 MPa,乙酸存在下反应生成乙酸丙烯酯。
CH2=CHCH2+ 1/2O2 + CH3COOH CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O
(2)在温度60~80 ℃、压力0。1~1。0 MPa下,以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,乙酸丙烯酯经水解反应生成烯丙醇。
CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O CH2=CHCH2OH +CH3COOH
(3)在温度0~10 ℃,压力0。1~0。3 MPa条件下,烯丙醇与氯通过加成反应生成2氯丙醇。
CH2=CHCH2OH + Cl2 CH2ClCHClCH2OH
(4)2氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。
CH2ClCHClCH2OH+ 1/2Ca(OH)2 CH2— CHCH2Cl + 1/2CaCl2 +H2O
与传统的丙烯高温氯化法相比较,乙酸丙烯酯法具有以下优点:(1)避免了高温氯化反应,反应条件温和,易于控制,不结焦、操作稳定,丙烯、氢氧化钙和氯气的用量大大减少,反应副产物和含氯化钙废水的排放量也大大减少。(2)开发了丙烯醇的氯化加成反应系统,成功地将氧引入环氧化物中,首次实现了由氧氧化代替氯氧化的技术,减少了醚化副反应,提高了系统的收率。(3)工艺过程无副产盐酸产生。(4)可以较容易获得目前技术还不能得到的高纯度烯丙醇。主要缺点是工艺流程长,催化剂寿命短,投资费用相对较高。
丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法各有优缺点,其主要技术指标比较见表1。
表1 高温氯化法与乙酸丙烯酯法的主要技术指标比较
名称
高温氯化法
乙酸丙烯酯法
原料消耗(以100%计)/t·t-1
丙烯
0。66
氯气
2。10
0。89
氢氧化钙
1。12
0。65
乙酸
0。03
氧气
0。316
能耗
高
较低
3废排放量
多
较少
ECH收率,%
70~75
90
开工率,%
70
85
产品成本,%
1。14
1
3废治理占总投资,%
15~20
<10
设备维修占总投资,%
5
1~2
表2 国外环氧氯丙烷的主要生产厂家情况 (kt/a)
国家或地区
生产厂家
生产能力
工艺路线
美国
DOW化学公司
227
丙烯高温氯化法
壳牌公司
88
丙烯高温氯化法
德国
DOW公司
90
丙烯高温氯化法
Solvay德国分公司
44
丙烯高温氯化法
法国
Solvay公司
33
丙烯高温氯化法
荷兰
Shell化学荷兰分公司
85
丙烯高温氯化法
日本
大阪曹达公司
40
丙烯高温氯化法
鹿岛化学公司
47
丙烯高温氯化法
昭和电工
24
乙酸丙烯酯法
住友化学
14
丙烯高温氯化法
德山曹达
12
丙烯高温氯化法
中国台湾
长春塑料子公司
12
乙酸丙烯酯法
韩国
Hanwha Chemical Co。
25
丙烯高温氯化法
5、工艺流程图
6、主要设备说明
7、安全环保措施
(1)燃烧爆炸危险性:
危险特性:其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。易燃性(红色):3 反应活性(黄色):2
灭火方法:泡沫、2氧化碳、干粉、砂土。消防器具(包括SCBA)不能提供足够有效的防护。若不小心接触,立即撤离现场,隔离器具,对人员彻底清污。高温下能发生自反应,阻塞安全阀,导致罐体爆炸。蒸气能扩散到远处,遇点火源着火,并引起回燃。封闭区域内的蒸气遇火能爆炸。如果该物质或被污染的流体进入水路,通知有潜在水体污染的下游用户。
(2)包装与储运
储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过 30℃。防止阳光直射。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。 ERG指南:131 ERG指南分类:易燃液体—有毒的
(3)毒性危害
接触限值:中国MAC:1mg/m3[皮] 前苏联MAC:1mg/m3 美国TLV—TWA:ACGIH 2ppm,7.6mg/m3 美国TLV—STEL:未制订标准。
蒸气对呼吸道有强烈刺激性。反复和长时间吸入能引起肺、肝和肾损害。高浓度吸入致中枢神经系统抑制可致死。蒸气对眼有强烈刺激性,液体可致眼灼伤。皮肤直接接触液体可致灼伤。口服引起肝、肾损害,可致死。慢性中毒:长期少量吸入可出现神经衰弱综合征和周围神经病变。 IARC评价:2A组,可疑人类致癌物;动物证据充分 NTP:可疑人类致癌物 IDLH:75ppm,潜在致癌物嗅阈:0.934ppm OSHA:表Z—1空气污染物 NIOSH标准文件:NIOSH 76—206 健康危害(蓝色):
(4)防护措施
密闭操作,全面排风。空气中浓度超标时,戴面具式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴自给式呼吸器。戴化学安全防护眼镜。穿紧袖工作服,长筒胶鞋。戴防化学品手套。工作后,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。防止皮肤和粘膜的损害。
(5)泄漏处置:
疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,切断火源。应急处理人员戴自给式呼吸器,穿防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收,然后收集运至废物处理场所。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。
8、当前生产中存在的问题及建议
(1) 积极发展环氧氯丙烷下游产品,带动环氧氯丙烷的生产与发展今后几年,世界主要国家和地区的环氧氯丙烷下游各消费领域依然会发展较快,各地区的环氧氯丙烷的生产主要是自用,估计会有少量出口。今后几年我国的汽车工业,住宅建设,电子工业等领域将有1个高速发展的阶段,随着我国西部大开发,将有大规模的基础设施投入建设,因此,今后几年,我国的环氧氯丙烷的下游产品,如:环氧树脂、合成甘油等的市场需求量将会很大,美国、西欧及日本主要
国家或地区
生产厂家
生产能力
工艺路线
美国
DOW化学公司
227
壳牌公司
88
德国
DOW公司
90
Solvay德国分公司
44
法国
Solvay公司
33
荷兰
Shell化学荷兰分公司
85
日本
大阪曹达公司
40
鹿岛化学公司
47
昭和电工
24
住友化学
14
德山曹达
12
中国台湾
长春塑料子公司
12
韩国
Hanwha Chemical Co。
25
5、工艺流程图
6、主要设备说明
7、安全环保措施
(1)燃烧爆炸危险性:
危险特性:其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。易燃性(红色):3 反应活性(黄色):2
灭火方法:泡沫、2氧化碳、干粉、砂土。消防器具(包括SCBA)不能提供足够有效的防护。若不小心接触,立即撤离现场,隔离器具,对人员彻底清污。高温下能发生自反应,阻塞安全阀,导致罐体爆炸。蒸气能扩散到远处,遇点火源着火,并引起回燃。封闭区域内的蒸气遇火能爆炸。如果该物质或被污染的流体进入水路,通知有潜在水体污染的下游用户。
(2)包装与储运
储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过 30℃。防止阳光直射。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。 ERG指南:131 ERG指南分类:易燃液体—有毒的
(3)毒性危害
接触限值:中国MAC:1mg/m3[皮] 前苏联MAC:1mg/m3 美国TLV—TWA:ACGIH 2ppm,7.6mg/m3 美国TLV—STEL:未制订标准。
(4)防护措施
密闭操作,全面排风。空气中浓度超标时,戴面具式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴自给式呼吸器。戴化学安全防护眼镜。穿紧袖工作服,长筒胶鞋。戴防化学品手套。工作后,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。防止皮肤和粘膜的损害。
(5)泄漏处置:
疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,切断火源。应急处理人员戴自给式呼吸器,穿防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收,然后收集运至废物处理场所。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。
学生姓名: 学 号:
专 业:
指导教师:
年 月 日
开题报告填写要求
1.开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.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写,或按系统一设计的电子文档标准格式打印(外语系网页),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.
3.学生查阅资料的参考文献应在5篇及以上(不包括辞典,手册),开题报告的字数要在1000字以上.
4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—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"2004年9月26日"或"2004-09-26".
毕 业 论 文 开 题 报 告
1.本课题的研究意义
2.本课题的基本内容
毕 业 论 文 开 题 报 告
3.本课题的重点和难点
4.论文提纲
毕 业 论 文 开 题 报 告
5.参考文献
6.研究进度
毕 业 论 文 开 题 报 告
指导教师意见:
(对本课题的深度,广度及工作量的意见)
指导教师:
年 月 日
系部审查意见:
借鉴多元智能理论构建小学高年级数学生活化课堂教学模式的实践研究
2、课题研究的背景和意义
(1)课题的研究现状
在众多开展多元智能理论研究的课题中,进行多元智能理论在小学数学学科教学中的改革尝试的还鲜有人为。
(2)课题研究的实际意义和理论价值
1、理论价值:本课题的研究是对小学高年级数学课堂中多元智能相关理论的细化和补充,同时是对生活教育理论的充实。因此,借鉴多元智能理论构建小学高年级数学生活化课堂教学模式的实践研究具有重要的理论价值。新的《数学课程标准》10分重视数学与生活的联系,指出:学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战的,数学教学应该从学生的生活经验和已有知识背景出发,向他们提供充足的从事数学活动和交流的机会,帮助他们在自主探索的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,同时获得广泛数学活动验。
荷兰教育家弗赖登塔尔的名言数学源于现实,寓于现实,用于现实道出了学习数学的根本目的。新课标的理念,数学教学应该与孩子的生活融合起来,从孩子的生活经验和已有的知识背景出发,让孩子在自己的生活中去寻找数学发现数学探究数学,做到生活经验数学化,数学问题生活化,从而体现数学源于生活数学寓于生活用于生活的思想.1次以此激发学生学习数学的兴趣,学会用数学的思维方式去观察和分析现实的社会,去解决日常生活中和其它学科中的学习问题,最终为学生的终身学习和可持续性发展奠定良好的基础.
2、实践价值:本课题的研究有利于促进学生多元智能的发展。有利于带动教师业务水平和教科研的水平提高。多元智能理论是1个开放的、不断生成中的理论,开展这样的研究,必然会使参与课题研究的教师获益匪浅。因为,多元智能理论对小学数学教师提出了很高的要求。首先,教师应更新知识结构,善于学习、接受新教育理念,了解新的教学动态。其次,教师应具备全能意识与技能,创设能鼓励各种智能发展的学习环境,满足不同学生的需求,因为教学中教师的身教最有说服力、最具示范性。再则,教师之间必须加强团队合作。多元智能教学需要多元化教学技能,而教师个体能力毕竟有限,很难集全能、多面手于1身,客观上要求不同或相同学科教师之间的团队合作,共同探讨多元智能的课程设计与实施方案,集思广益,优势互补,实现教与学的最优化。同时,研究有利于转变教学观念,促进教学方式的改变。
在研究中教师必将带来全新的课堂,实现面向全体学生,促进他们生动、活泼地全面发展。构建数学生活化课堂的实验研究就是要善于挖掘数学内容中的生活情景,把学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物作为教学活动的切入点,把数学教学与学生生活紧密结合起来,使数学知识成为学生看得见、摸得着、听得到的现实;让学生能主动地尝试着从数学的角度寻求解决问题的策略,切实体验到数学存在于生活;让学生能运用所学数学知识解决实际问题,切实体验到数学能应用于生活;因此本课题的研究在是实践上对教师队伍的建设学生的发展以及构建和谐的数学学习环境都具有重要的积极现实意义。
3、课题研究的范围和基本内容:
1、研究范围的界定:
研究对象:实验小学56年级
概念界定:
数学生活化:从学生的生活经验和已有生活背景出发,联系生活讲数学,把生活问题数学化,数学问题生活化。体现数学源于生活,寓于生活,为生活服务的思想。以此来激发学生的学习兴趣,学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中的问题。
2、研究的基本内容:
1。通过调查研究发现小学高年级学生不同的智能强项及学习数学的水平.
2。研究在小学数学空间与图形。统计与概率。数与代数。实践应用与解决问题几部分教学内容如何在课前向生活开放,在课上如何再现生活,在课后如何向生活延伸.
3。构建适合实验小学高年级学生实际的数学生活化课堂教学模式.
4、研究的方法:
1、文献资料法:认真学习多元智能理论,学习陶行之生活即教育理论、《数学课程标准》等1些相关理论或文件精神,摘录对课题研究有借鉴的指导作用的理论知识,供学习和研究借鉴,做好资料的收集和存档工作。
2、问卷调查法:在实施课题阶段,对被实施此课题之前的本校的56年级学生采用问卷调查方式进行调查研究,用以了解学生的数学发展现状与不同学生的智能强项,据调查结果有针对性采取相应的策略与手段。
3、行动研究法:结合教学实际,在数学课堂教学中,勤于将自己从课题研究中获得的教学理念转化为教学行为,在实施的过程中不断总结、反思、修正、再实践,逐步积累经验。
4、个案分析法:重视对典型学生学习状况的跟踪分析,从中寻找课题研究进展的突破口。
5、经验总结法.
5、研究假设和理论依据:
1、研究假设:通过研究发现小学高年级学生不同的智能强项及学习数学的水平,营造生活化的数学课堂,可以促进学生的个性发展,提高学生的数学学习质量.培养学生的实践能力,使学生感受数学知识在生活中的应用,感受生活的数学与数学的生活,沟通数学解题方法与生活问题解决策略之间的联系.用多元化的教学内容为学生的个性化发展搭建平台,让每个学生的智能得到充分的发展并且成就积极的自我.
2、课题研究的理论依据:
加德纳的多元智能理论、陶行知的生活教育理论、数学课程理论、教育理论
6、研究阶段:
本阶段的主要任务有:
1.制定课题实施方案。
2.组织有关教师对课题研究的可行性和操作性作充分的论证。
3.做好对课题人员的培训工作,组织课题组成员进行学习,收集理论依据,以保障课题的顺利开展。
本阶段是实验工作的关键阶段,必须认真组织实施,抓好每1个环节,这个阶段收集到的资料和得到的结论,对整个实验是否能达到预期目标具有重要意义。
本阶段的主要任务有:
1.搜集材料,设计出针对高年级学生实际情况调查的智能光谱问卷
2.实施调查研究,对调查和测量的结果,进行统计分析.分类统计,比较、寻找原因,提出教育设想,撰写各个子课题报告。
3、课题组成员分别通过课堂教学和实践活动,研究在小学数学空间与图形。统计与概率。数与代数。实践应用与 解决问题4部分教学内容如何在课前向生活开放,在课上如何再现生活,在课后如何向生活延伸的基本策略.构建适合实验小学高年级学生实际的数学生活化课堂教学模式.
4、组织课题组有关成员进行课题研究的再次论述。
5、做好课题阶段小结,每学期1次,根据课题研究过程中出现的问题不断修正课题实施方案。
2、收集整理有关课题研究的资料(个案、论文、学生成长追踪记录、家长学校教学情况等)。
3、请有关专家对课题进行成果论证
4、成果推广。
7、成果的形式和课题组成员分工
1、成果的形式:
课题中期:完成《借鉴多元智能理论构建小学高年级数学生活化课堂教学模式的实践研究》论文
最终成果:《借鉴多元智能理论构建小学高年级数学生活化课堂教学模式的实践研究》研究报告。
2、课题组成员及其分工
课题组负责人:王玉玲小学高级教师,本科学历。曾经担任过国家级105重点课题的子课题研究任务和市级课题的研究。
课题组成员及分工
赵凤君、李宏宇:研究在小学数学。实践应用与解决问题部分教学内容如何在课前向生活开放,在课上如何再现生活,在课后如何向生活延伸.
苏惠贤、刘素丰、王恩瑞:研究在小学数学统计与概率部分教学内容如何在课前向生活开放,在课上如何再现生活,在课后如何向生活延伸.
8、经费预算与设备条件要求:
1.学校领导班子对本课题的研究非常重视,通过必要的经费支持