|
Приход
|
Расход
|
|
кг/час
|
кмоль/час
|
кг/час
|
кмоль/час
|
H2O
|
26.83
|
33.48
|
1.86
|
СН3СОН
|
1314.72
|
28.88
|
119.58+26.4потери
|
2.72
|
СН3СООН
|
0
|
0
|
1571.66
|
26.19
|
НСООН
|
0
|
0
|
17.08
|
0.37
|
CО2
|
0
|
0
|
16.28
|
0.37
|
О2
|
620.16
|
19.38
|
177.28
|
5.54
|
N2
|
2076.19
|
74.15
|
2076ю19
|
74.15
|
|
å1=4037.9
|
|
å2=4037.95
|
|
Mr(C2H4О)=12*2+1*4+16=44 кг/кмоль
Mr(СН3СООН)=12*2+1*4+16*2=60
кг/кмоль
Mr(НСООН)=12*1+1*2+16*2=46 кг/кмоль
Mr(О2)=16*2=32 кг/кмоль
Mr(Н2О)=1*2=16
кг/кмоль
Mr(СО2)12+16*2=44
кг/кмоль
Mr(N2)=14*2=28
кг/кмоль
1.
Производительность установки по реакционной смеси:
mсмеси= = 41т/сут = 41*1000/24 = 1708.33
кг/ч
2.
Состав реакционной смеси:
уксусная
кислота: 1708.33 –
100 %
х – 92
%
х =
(СН3СООН) 1708.33 * 92/1001571.66 кг/ч
w(СН3СООН)
= m(СН3СООН)/Mr(СН3СООН) = 26.19
кмоль/ч
ацетальдегид:
mнепр(СН3СОН) = 1708.33*7/100
= 119.58 кг/ч
wнепр (СН3СОН) = m(СН3СОН)/ Mr(СН3СОН) = 2.72 кмоль/ч
муравьиная
кислота:
m(НСООН) =
1708.33*1/100 = 17.08 кг/ч
w(НСООН) = m(НСООН)/ Mr(НСООН) = 0.37 кмоль/ч
3.
Найдем количество СН3СОН которое было в исходной смеси:
wо (СН3СОН) = wнепр (СН3СОН) + w(СН3СООН) + w(НСООН) = 29.28 кмоль/ч
mо(СН3СОН) = wо (СН3СОН) * Mr(СН3СОН) = 1288.32 кг/ч
4.
Найдем количество кислорода вступившего в реакцию:
wо(О2)= w1(О2) + w2(О2)
по ур
– ю первой реакции: w1(О2) = 1/2 w1(СН3СООН),
где w1(СН3СООН) – количество
уксусной кислоты образовавшейся в 1 реакции
w1(СН3СООН) = w(СН3СООН) – w2(СН3СООН),
где w2(СН3СООН) – ко личество
уксусной кислоты образовавшейся во 2 реакции
w2(СН3СООН) = 2 w(НСООН) = 0.74 кмоль/ч
w1(СН3СООН) = 26.19 – 0.74
= 25.45 кмоль/ч
w1(О2) = 1/2 * 25.45 =
12.73 кмоль/ч
по ур – ю второй
реакции: w2(О2) = 3 * w(НСООН) = 3*0.37=1.11 кмоль/ч
5.
Найдем общее количество О2 , вступившего в реакцию с учетом избытка
1.4:
wвсего(О2)= wо(О2) * 1.4 = 13.84 * 1.4
= 19.38 кмоль/ч
wвсего(О2) * Mr(О2) = wвсего(О2) * Mr(О2) = 19.38 * 32 =
620.16 кг/ч
6.
остаток кислорода после реакции:
wост(О2) = wвсего(О2) – wпрор(О2) = 19.38 – 13.84 =
5.54 кмоль /ч
mост(О2) = wост(О2) * Mr(О2) = 177.28 кг/ч
7. Найдем
общую массу воздуха, которая была в исходной смеси:
mвозд = mвсего(О2)/23 * 100 =
620.16/23 * 100 = 2696.35 кг/ч
8.
Масса азота:
m(N2) = mвозд - mвсего(О2) = 2696.35 – 620.16
= 2076.19 кг/ч
w(N2) = m(N2)/ Mr(N2) = 74.15 кмоль/ч
9.
Найдем общее количество СН3СОН, с учетом потерь 2 %
wвсего(СН3СОН) = wо(СН3СОН)/0.98 =
29.28/0.98 = 29.88 кмоль/ч
wвсего(СН3СОН) = wвсего(СН3СОН) * Mr(СН3СОН) =
=
29.88 * 44 = 1314.72 кг/ч
mпотери(СН3СОН) = wвсего(СН3СОН) - wо(СН3СОН) =
=1314.72
– 1288.32 = 26.4 кг/ч
10.
Общая масса технологического ацетальдегида:
m(т.а) = wвсего(СН3СОН)/98 *100 =
1341.55 кг/ч
масса
воды в тех – м ацетальдегиде:
mо(Н2О) = m(т.а) - mвсего(СН3СОН) = 1341.55 –
1314.72 = 26.83 кг/ч
w(Н2О)
= mо(Н2О)/Mr(Н2О) = 26.83/18 = 1.49
кмоль/ч
11. К- во воды образовавшейся
в результате реакции:
по реакции 2 смеси
w1(Н2О) = w(НСООН) = 0.37 кмоль/ч
общее количество воды в
реакции смеси:
wвсего = w(Н2О) + w1(Н2О) = 1.49 + 0.37 =
1.86 кмоль/ч
m(Н2О) = wвсего(Н2О)/ Mr(Н2О) = 33.48 кг/ч
12. Количество СО2
полученного во второй реакции:
w(СО2) = w(НСООН) = 0.37 кмоль/ч
m(СО2) = w(СО2) * Mr(СО2) = 0.37 * 44 =
16.28 кг/ч
Технологические и технико-экономические показатели процесса
1.
Пропускная
способность установки: 4037.9 кг/ч
2.
Конверсия или
степень превращения по ацетальдегиду =
=M(СН3СОН) подано – M(СН3СОН) не прореагировало / M(СН3СОН) подано = 0.889
3. Выход
на поданное сырье СН3СОН:
1)
Фактический
выход:
QФ = m(СН3СОН) = 1571.66 кг;
2)
Теоретический
выход:
Mr(СН3СОН)
¾ Mr(СН3СООН), 44 ¾ 60,
m(СН3СОН)
¾ QТ; 1314.72 ¾ QТ ;
QТ = (1314.72 * 60) / 44 = 1792.8 кг;
Выход СН3СООН
по ацетальднгиду
b СН3СОН
= QФ / QТ * 100% = 1571.66/1792.8
* 100% = 87.67 %
4.
Теоретический выход на превращенный СН3СОН
Mr(СН3СОН)
¾ Mr(СН3СООН), 44 ¾ 60,
mпод(СН3СОН)- mост(СН3СОН) ¾ QТ; 1168.74 ¾ QТ ;
QТ = (1168.74 * 60) / 44 = 1593.74 кг;
b'
СН3СОН = QФ / QТ * 100% = 1571.66/1593.74
* 100% = 98.62 %
5. Теоретические
расходные коэффициенты:
по СН3СОН:
sт = Mr(СН3СОН) / Mr(СН3СООН) = 44 / 60 = 0,73 кг/кг;
по О2:
sт О2:
= Mr(О2) / Mr(СН3СООН) = 0.5*32/ 60 =
0.27 кг/кг.
6. Фактические
расходные коэффициенты:
по СН3СОН:
sф СН3СОН
= mтехн(СН3СОН) / m(СН3СООН)=1341.55/1571.66=0.85
кг/кг;
sф О2 = mтехн(О2) / m(СН3СООН) =(620.16+2076.19)/1571.66
= 1.72 кг/кг.
Реклама
Для
засолки и консервирования.
Экономным
хозяйкам и химическим предприятиям!
Доставка
бесплатно!
Оптовикам
скидки!
Обращаться
по адресу: г. Казань, ул. Гладилова ОАО «Казанский уксусный завод».
тел.
234-56-78
Список
литературы
1. Лебедев Н.Н.
Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Изд.
2-е, пер. М., «Химия», 1975, 736 с.
2. Юкельсон И.И.
Технология основного органического синтеза. М.: «Химия», 2008, 846 с.
4. Расчеты
химико-технологических процессов /Под ред. И.П. Мухленова. Л.: Химия, 2009, 300
с.