Проект установки для виробництва А-амілцинамонатного альдегіду потужністю 150 т/рік
Міністерство
освіти,науки,молоді та спорту
Національний
університет «Львівська політехніка»
Інститут
хімії та хімічних технологій
Кафедра
органічної хімії
Розрахунково-пояснювальна
записка
до
комплексного курсового проекту з курсу
"Технологія
та проектування виробництва харчових добавок та косметичних засобів"
Тема:
«Проект установки для виробництва
α-амілцинамонатного
альдегіду потужністю 150 т/рік»
Виконав:
студент групи
ТХД-41
Семанів Святослав
Керівник проекту:
доц. Дончак В.А.
Львів-2013
α-Амілцинамонатний
альдегід
(жасмин-альдегід)
Амілцинамоновий альдегід являє собою жовтувату
рідину зі специфічним запахом, який при сильному розведенні нагадує запах
жасмину. D15 = 0,966-0,968; nd20 = 1,535-1,543. У парфюмерній промисловості він
використовується, як віддушка для туалетного мила.
Схема перетворення:
Стадія 1. Конденсація.
η = 0,79
Хімізм процесу:
Основна реакція
Побічні реакції
У реакцію (1) вступає 79%, а в
реакцію (2) 8% бензальдегіду.
Опис процесу:
В апарат, споряджений мішалкою,
термометром, оболонкою для обігріву парою та охолодження водою, сполученений з
холодильником-конденсатором, завантажують 2500 л 4 %-ного розчину їдкого натру
і нагрівають до 70 оС. Окремо готують суміш 265 кг (2,5 кмоль) бензальдегіду та
285 кг (2,5 кмоль) гептаналю. Цю суміш протягом 1 години при постійному
перемішуванні завантажують в апарат з розчином їдкого натру. В кінці
завантаження піднімають температуру до 95-100 оС і перемішують ще 2,5-3 год.
Після закінчення процесу конденсації реакційну масу охолоджують до 35-40 оС,
вимикають привід мішалки і залишають суміш розшаровуватись протягом 30-40 хв.
Нижній водяний шар зливають, а верхній - органічний промивають водою.
Стадія 2. Промивання органічного
шару водою.
η= 0,96
Опис процесу:
На одне промивання беруть 300 л
знесоленої води з температурою 45-50 оС. Промивання ведуть до рН промивної води
7-7,5. Як правило кількість промивань - 2.
Стадія 3. Відгон легкої фракції та
перегонка жасмин-альдегіду.
η= 0,89
Опис процесу:
Промиту органічну фазу завантажують
у вакуум-перегонний аппарат і відганяють спочатку легку фракцію до температури
140 оС при 5 мм.рт.ст., а потім переганяють товарний жасмин-альдегід при
140-145 оС. Маса легкої фракції, як правило 80-90 кг. Вона складається,
переважно, з суміші бензальдегіду, бензилового спирту, гептаналю, продукту
реакції (3) і води. В легку фракцію потрапляє приблизно 5 % жасмин-альдегіду. В
ході перегонки 6 % частина жасмин-альдегіду осмолюється і залишається в
перегінному апараті у вигляді кубового залишку.
Одержаний жасмин-альдегід зливають у
збірник готового продукту.
Зміст
Вступ
.
Характеристика вихідної сировини і готової продукції
.
Матеріальні розрахунки
.2
Розрахунок витрати вихідного продукту
.3
Постадійні матеріальні розрахунки
.
Технологічні розрахунки
.1
Умовні позначення при технологічних розрахунках
.2
Норми технологічного режиму
.3
Розрахунок обладнання
.
Технологічна схема ти її опис
Висновки
Список
літератури
1. Характеристика вихідної сировини
Бензальдегід
Структурна формула:
Емпірична формула C6H5CHO
Молярна маса 106,12 г/моль
Ттопл = -26,00°С; Ткип = 179°С;
Густина 1049 кг/м3
Зовнішній вигляд: прозора безбарвна рідина з
характерним запахом гіркого мигдалю, при зберіганні на світлі і повітрі жовтіє.
Розчинність: Розчинність у воді за нормальних
умов 0,3 %. Добре розчинний у етанолі, діетиловому етері,бензолі, ацетоні та
інших органічних розчинниках.
Згідно ГОСТ-157-78 технічний бензальдегід
містить:
Масова
частка бензальдегіду не менше…...……………………..98,5%
Масова
частка залишку після прокалювання в вигляді
сульфатів…………………………………………………………...0,02%
Масова
частка хлору в перерахунку на хлориди не більше……0,2%
Масова
частка бензойної кислоти не більше……………………..1,0%
Теплота утворення 
-46,19
кДж/моль
Теплоємність 
35,6
Дж/(моль·К) - газ; 80,75
Дж/(моль·К) - рідина.
Гептаналь
Емпірична формула С6H14CHO
Молярна маса 114,19 г/моль
Ттопл = -45°С; Ткип = 153°С
Густина 817 кг/м3
Зовнішній вигляд: рідина з різким
неприємним запахом, при розбавленні набуває квіткового запаху.
Розчинність: погано розчинний у
воді; розчинний в етанолі, діетиловому етері, бензолі,ацетоні.
%-й розчин NaOH
Емпірична формула NaOH
Молярна маса 39,99 г/моль
Ттопл = -114,2°С; Ткип = -85,08°С;
Ткрист = 51,4°С
Густина 1043 кг/м3
Зовнішній вигляд: прозора безбарвна
або жовтувата рідина
Розчинність:
Теплота утворення кДж/моль
Теплоємність
Дж/(моль·К)
α-Амілцинамонатний альдегід
Структурна формула:
Емпірична формула С13H17CHO
Молярна маса 202,29 г/моль
Ттопл =; Ткип = 153-154°С
Густина 972 кг/м3
Зовнішній вигляд: зеленувато-жовта
рідина із сильним квітковим запахом який нагадує жасмин. Жасмин альдегід на
повітрі легко окиснюється. Має здатність до самозагорання.
Розчинність: малорозчинний у воді.
Бензиловий спирт
Структурна формула:
Емпірична формула С6Н5СH2OH
Молярна маса 108,14 г/моль
Ттопл = -15°С; Ткип = 205°С
Густина 1045 кг/м3
Зовнішній вигляд: безбарвна рідина
зі слабким приємним запахом.
Розчинність: розчинність у воді
становить 4г/100г; розчинний в органічних розчинниках а також рідкому SO2 NH3.
Бензоат натрію
Структурна формула:
Емпірична формула С6Н5СO2Na
Молярна маса 144,11 г/моль
Ттопл = 71°С; Ткип = 126°С
Густина 1440 кг/м3
Зовнішній вигляд: білий порошок без
запаху або з незначним запахом бензальдегіду.
Розчинність: розчинність у воді становить
66г/100г.
2. Матеріальні розрахунки
2.1 Розрахунок витрати вихідного продукту
бензальдегіду на 1 т 100% α-амілцинамонатного
альдегіду
Утворення α-амілцинамонатного
альдегіду з бензальдегіду відповідає такому стехіометричному співвідношенню:
= 106 M = 202
Витрата 100%-ного бензальдегіду для
одержання 1т 100%-го жасмин-альдегіду складе:
кг
Витрата 100%-ного бензальдегіду з
урахуванням загального коефіцієнта виходу (ηзаг=67,49%):
кг
Витрата технічного 98,5%-ного
бензальдегіду складає:
кг
Згідно ГОСТ 157-78 технічний бензальдегід має
такий склад:
а)
Бензальдегід.................................................................................98,5
%
б) Органічні домішки............................................................................1,5
%
Таким чином у технічному бензальдегіді
міститься:
а) 100%-ного
бензальдегіду............................................................777,52
кг
б) Органічні домішки..................................789,36·0,015
= 11,84 кг
Згідно з регламентними даними операційне
завантаження технічного бензальдегіду складає 265 кг.
Перерахунковий коефіцієнт від операційного
завантаження до завантаження на 1т готового продукту:
.
.2 Постадійні матеріальні розрахунки
Стадія 1.Конденсація.Одержання α-амілцинамонатного
альдегіду
η1 = 0,79
Основна реакція:
114 202 18
Побічні реакції:
*106 40 108 144
Згідно з регламентними даними
операційні завантаження на даній стадії такі:
а) технічний
бензальдегід....................................................265,0 кг
б)
гептаналь..............................................................................285,0
кг
в) 4%-ний розчин
NaOH……………………………………2607,5 кг
Завантажено
.Технічний 98,5%-ний
бензальдегід.........265·К=265·2,978=789,36 кг
в тому числі:
а) 100%-ний
бензальдегід........................789,36·0,985 = 777,52 кг
б) Органічні
домішки....................................789,36·0,015 = 11,84 кг
. Технічний 98%-ний
гептаналь............285·К = 285·2,978=848,73 кг
в тому числі:
а) 100%-ний
гептаналь...................................848,73·0,98 = 831,76 кг
б) Органічні
домішки...............................848,73 - 831,76 = 16,97 кг
. 4%-ний
NaOH………………………...…2607,5·2,978 =7765,13 кг
в тому числі:
а) 100%-ний NaOH ……………………...7765,13·0,04
=310,61 кг
б)
Вода……………………………………..7765,13-310,61 = 7454,52 кг
Одержано
1. α-амілцинамонатний
альдегід…………......
кг
. Бензиловий
спирт……...…….......………..
кг
. Бензоат натрію……...............................
кг
. Вода…………………………….
кг
.Непрореагований гептаналь………….…..
кг
так як:
а) витрачено за реакцією (1)……… ……….
кг
. Непрореагований NaOH…………………..…
кг
так як:
а) витрачено за реакцією (2)……
………...…
кг
б) внесено води з NaOH…………………………………
кг
. Непрореагований бензальдегід…
кг
. Внесені органічні домішки………………
кг:
а) з бензальдегідом……………………………………
кг
б) з гептаналем……………………………….......
кг
Всього води.......................................
кг
Матеріальний баланс стадії одержання
α-амілцинамонатного
альдегіду
Таблиця 2.1
Завантажено
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
технічного продукту, кг
|
Вміст,
%
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Густина,
кг/м3
|
Об’єм,
м3
|
|
1.
|
Бензальдегід
|
789,36
|
98,5
|
777,52
|
1049
|
0,752
|
|
2.
|
Гептаналь
|
848,73
|
98
|
831,76
|
817
|
1,038
|
|
3.
|
4%-ний
NaOH
|
7765,13
|
4
|
310,61
|
1043
|
7,445
|
|
Всього
|
9403,22
|
|
|
1018,2
|
9,235
|
Таблиця 2.2
Одержано
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Густина,
кг/м3
|
Об’єм,
м3
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1170,53
|
972
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
31,69
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
42,25
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
101,07
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
171,17
|
|
|
|
6.
|
NaOH
|
298,88
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
7558,82
|
|
|
|
8.
|
Органічні
домішки
|
28,81
|
|
|
|
Всього
|
9403,22
|
983,87
|
9,557
|
Стадія 2. Відділення водної фази
η2 = 0,99
Приймаємо що 2% органічної фази витрачається за
рахунок розчинення в водній фазі, а 2% водної фази розчиняється в органічній
фазі.
Завантажено
Суміш органічної і водної фази в кількості
9403,22 кг (див. табл. 2.2).
Одержано
Таблиця 2.3
Маса органічної фази до відділення
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1170,53
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
31,69
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
42,25
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
101,07
|
|
5.
|
Гептаналь
|
171,17
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
28,81
|
|
Всього
|
1545,52
|
Таблиця 2.4
Маса водної фази до відділення
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
1.
|
Вода
|
7558,82
|
|
2.
|
NaOH
|
298,88
|
|
Всього
|
7857,7
|
Таблиця 2.5
Маса органічної фази після відділення
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
І.
|
Органічна
фаза
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1170,53·0,99
= 1158,82
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
31,69·0,98
= 31,05
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
42,25·0,98
= 41,40
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
101,07·0,98
= 99,05
|
|
5.
|
Гептаналь
|
171,17·0,98
= 167,75
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
28,81·0,98
= 28,23
|
|
Всього
|
1526,30
|
|
ІІ.
|
Водна
фаза
|
|
|
1.
|
Вода
|
7558,82·0,02
= 151,17
|
|
2.
|
NaOH
|
298,88·0,02
= 5,98
|
|
Всього
|
157,15
|
|
Разом
|
1683,45
|
Таблиця 2.6
Маса водної фази після відділення
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
І.
|
Водна
фаза
|
|
|
1.
|
Вода
|
7558,82-151,17
= 7407,65
|
|
2.
|
NaOH
|
298,88-5,98
= 292,90
|
|
Всього
|
7700,55
|
|
ІІ.
|
Органічна
фаза
|
|
|
3.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1170,53-1158,82
= 11,71
|
Бензиловий
спирт
|
31,69-31,05
= 0,64
|
|
5.
|
Бензоат
натрію
|
42,25-41,40
= 0,85
|
|
6.
|
Бензальдегід
|
101,07-99,05
= 2,02
|
|
7.
|
Гептаналь
|
171,17-167,75
= 3,42
|
|
8.
|
Органічні
домішки
|
28,81-28,23
= 0,58
|
|
Всього
|
19,22
|
|
Разом
|
7719,77
|
Матеріальний баланс стадії відділення водної
фази
Таблиця 2.7
Завантажено
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Густина,
кг/м3
|
Об’єм,
м3
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1170,53
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
31,69
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
42,25
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
101,07
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
171,17
|
|
|
|
6.
|
NaOH
|
298,88
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
7558,82
|
|
|
|
8.
|
Органічні
домішки
|
28,81
|
|
|
|
Всього
|
9403,22
|
983,87
|
9,557
|
Таблиця 2.8
Одержано
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Густина,
кг/м3
|
Об’єм,
м3
|
|
І.
|
Органічна
фаза:
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1158,82
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
31,05
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
41,40
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
99,05
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
167,75
|
|
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
28,23
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
151,17
|
|
|
|
8.
|
NaOH
|
5,98
|
|
|
|
Всього
|
1683,45
|
901,78
|
1,866
|
|
ІІ.
|
Водна
фаза:
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
11,71
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
0,64
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
0,85
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
2,02
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
3,42
|
|
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
0,58
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
7407,65
|
|
|
|
8.
|
NaOH
|
292,90
|
|
|
|
Всього
|
7719,77
|
999,02
|
7,727
|
|
Разом
|
9403,22
|
980,21
|
9,593
|
Стадія 3. Промивання органічного шару водою
η3 = 0,97
Згідно з регламентними даними операційне
завантаження води на одне промивання рівне 300 л (300 кг). Кількість промивань
- 2.
Приймаємо, що 2% органічної фази витрачається за
рахунок розчинення в водній фазі, а 2% водної фази розчиняється в органічній
фазі.
Завантажено:
. Органічна фаза зі стадії відділення в
кількості……..1683,45 кг
. Вода на промивання в кількості .............
300·2·2,978 = 1786,8 кг
Одержано:
.Маса α-амілцинамонатного
альдегіду з урахуванням коефіцієнта виходу…1158,82·0,97 = 1124,05 кг
. Загальна кількість води……….151,17+1786,8 =
1937,97 кг
Таблиця 2.9
Маса органічної фази після промивання
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
І.
|
Органічна
фаза
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1124,05
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
31,05·0,98
= 30,42
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
41,40·0,98
= 40,57
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
99,05·0,98
= 97,06
|
|
5.
|
Гептаналь
|
167,75·0,98
= 164,39
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
28,23·0,98
= 27,66
|
|
Всього
|
1484,15
|
|
ІІ.
|
Водна
фаза
|
|
|
1.
|
Вода
|
1937,97·0,02
= 38,75
|
|
2.
|
NaOH
|
5,98·0,02
= 0,12
|
|
Всього
|
38,87
|
|
Разом
|
1523,02
|
Таблиця 2.10
Маса водної фази після промивання
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
І.
|
Водна
фаза
|
|
|
1.
|
Вода
|
1937,97-38,75
= 1899,22
|
|
2.
|
NaOH
|
5,98-0,12
= 5,86
|
|
Всього
|
1905,08
|
|
ІІ.
|
Органічна
фаза
|
|
|
3.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1158,82-1124,05
= 34,77
|
|
4.
|
Бензиловий
спирт
|
31,05-30,42
= 0,63
|
|
5.
|
Бензоат
натрію
|
41,40-40,57
= 0,83
|
|
6.
|
Бензальдегід
|
99,05-97,06
= 1,99
|
|
7.
|
Гептаналь
|
167,75-164,39
= 3,36
|
|
8.
|
Органічні
домішки
|
28,23-27,66
= 0,57
|
|
Всього
|
42,15
|
|
Разом
|
1941,37
|
Матеріальний баланс стадії промивання
органічного шару водою
Таблиця 2.11
Завантажено
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Густина,
кг/м3
|
Об’єм,
м3
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1158,82
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
31,05
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
41,40
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
99,05
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
167,75
|
|
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
28,23
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
151,17
|
|
|
|
8.
|
NaOH
|
5,98
|
|
|
|
Всього
|
1683,45
|
901,78
|
1,866
|
|
ІІ.
|
Вода
на промивання
|
1786,8
|
1000
|
1,786
|
|
Разом
|
3470,25
|
952,3
|
3,64
|
Таблиця 2.12
Одержано
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Густина,
кг/м3
|
Об’єм,
м3
|
|
І.
|
Органічна
фаза:
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1124,05
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
30,42
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
40,57
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
97,06
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
164,39
|
|
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
26,66
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
38,75
|
|
|
|
8.
|
NaOH
|
0,12
|
|
|
|
Всього
|
1522,02
|
919,17
|
1,655
|
|
ІІ.
|
Водна
фаза:
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
34,77
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
0,63
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
0,83
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
1,99
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
3,36
|
|
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
1,57
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
1899,22
|
|
|
|
8.
|
NaOH
|
5,86
|
|
|
|
Всього
|
1948,23
|
992,1
|
1,963
|
|
Разом
|
3470,25
|
959,16
|
3,618
|
Стадія 4. Відгон легкої фракції та перегонка
жасмин-альдегіду
η4 = 0,89
Приймаємо що згідно ДСТУ товарний
жасмин-альдегід має такий склад:
1.α-амілцинамонатний
альдегід……………………….98,5%
.Органічні домішки………………………………….1,5%
Таблиця 2.13
Відсотковий склад домішок в суміші
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Відсотковий
вміст продукту, мас. ч.
|
|
1.
|
Бензиловий
спирт
|
30,42
|
0,0955
|
|
2.
|
Бензальдегід
|
97,06
|
0,3047
|
|
3.
|
Гептаналь
|
0,5161
|
|
4.
|
Органічні
домішки
|
26,66
|
0,0837
|
|
Всього
|
318,53
|
1
|
Завантажено:
1.Органічна фаза після стадії промивання в
кількості(див. табл. 2.12)… 1523,02 кг
Одержано:
.Товарний жасмин-альдегід………...1124,05·0,89 =
1000,4 кг
.Органічні домішки………(1000,4·1,5)/100 = 15 кг
Таблиця 2.14
Масовий склад домішок в товарному
жасмин-альдегіді:
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
1.
|
Бензиловий
спирт
|
15·0,0955
= 1,43
|
|
2.
|
Бензальдегід
|
15·0,3047
= 4,57
|
|
3.
|
Гептаналь
|
15·0,5161
= 7,74
|
|
4.
|
Органічні
домішки
|
15·0,0837
= 1,26
|
|
Всього
|
15
|
Таблиця 2.15
Масовий склад легкої фракції:
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1124,05·0,05
= 56,21
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
30,42-1,43
= 28,99
|
|
3.
|
Бензальдегід
|
97,06-4,57
= 92,49
|
|
4.
|
Гептаналь
|
164,39-7,74
= 156,65
|
|
5.
|
Вода
|
38,75
|
|
Всього
|
373,09
|
Таблиця 2.16
Масовий склад кубового залишку:
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1124,05·0,06
= 67,44
|
|
2.
|
Бензоат
натрію
|
40,57
|
|
3.
|
NaOH
|
0,12
|
|
4.
|
Органічні
домішки
|
26,66-1,26
= 25,40
|
|
Всього
|
133,53
|
Матеріальний баланс стадії відгону легкої
фракції та перегонки жасмин-альдегіду
Таблиця 2.17
Завантажено:
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Маса
100%-го продукту, кг
|
Густина,
кг/м3
|
Об’єм,
м3
|
|
І.
|
Органічна
фаза:
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1124,05
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
30,42
|
|
|
|
3.
|
Бензоат
натрію
|
40,57
|
|
|
|
4.
|
Бензальдегід
|
97,06
|
|
|
|
5.
|
Гептаналь
|
164,39
|
|
|
|
6.
|
Органічні
домішки
|
26,66
|
|
|
|
7.
|
Вода
|
38,75
|
|
|
|
8.
|
NaOH
|
0,12
|
|
|
|
Всього
|
1522,02
|
919,17
|
1,656
|
Таблиця 2.18
Одержано:
|
№
п/пНазва продуктуМаса 100%-го продукту, кгГустина, кг/м3Об’єм, м3
|
|
|
|
|
|
І.
|
Товарний
жасмин-альдегід:
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
1000,4
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
1,43
|
|
|
|
3.
|
Бензальдегід
|
4,57
|
|
|
|
4.
|
Гептаналь
|
7,74
|
|
|
|
5.
|
Органічні
домішки
|
1,26
|
|
|
|
Всього
|
1015,4
|
970
|
1,046
|
|
ІІ.
|
Легка
фракція:
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
56,21
|
|
|
|
2.
|
Бензиловий
спирт
|
28,99
|
|
|
|
3.
|
Бензальдегід
|
92,49
|
|
|
|
4.
|
Гептаналь
|
156,65
|
|
|
|
5.
|
Вода
|
38,75
|
|
|
|
Всього
|
373,09
|
934,4
|
0,399
|
|
ІІІ.
|
Кубовий
залишок
|
|
|
|
|
1.
|
α-амілцинамонатний
альдегід
|
67,44
|
|
|
|
2.
|
Бензоат
натрію
|
40,57
|
|
|
|
3.
|
NaOH
|
0,12
|
|
|
|
4.
|
Органічні
домішки
|
25,40
|
|
|
|
Всього
|
133,53
|
1101,73
|
0,121
|
|
Разом
|
1522,02
|
971,9
|
1,566
|
Таблиця 2.19
Витратні коефіцієнти на вихідну сировину і
матеріали
|
№
п/п
|
Назва
продукту
|
Витрата
технічного продукту на 1 т готового продукту, кг
|
Витрата
технічного продукту на 1 кг готового продукту,кг
|
Річна
витрата,кг
|
|
1.
|
Бензальдегід
|
789,36
|
0,789
|
118404
|
|
2.
|
Гептаналь
|
848,73
|
0,848
|
127310
|
|
3.
|
4%
р-н натрію гідроксиду
|
7765,13
|
7,765
|
1164770
|
|
4.
|
Вода
|
1786,8
|
1,786
|
268020
|
3.Технологічні розрахунки
3.1 Умовні позначення при технологічних
розрахунках
N - потужність виробництва, т/рік; - ресурс
робочого часу, діб/рік;- перерахунковий коефіцієнт від завантаження на 1 т
готового продукту до добового завантаження; т - об'єм матеріалів, які
переробляють на 1 т готового продукту, м3;д - об'єм матеріалів, які
переробляють на даній стадії за добу;а - повний об'єм апарату, м3;
φ - прийнятий
коефіцієнт заповнення апарату;
- повний розрахунковий об'єм
апарату, м3; р- робочий об'єм апарату, м3;
τ - час роботи апарату, год;
α - кількість операцій, які
проводяться на даній стадії за добу, оп/добу;
β - кількість операцій, які
проводяться за добу в одному апараті, оп/добу;р - розрахункова кількість
апаратів, шт.; - кількість апаратів, які встановлюються, шт.;
σ - запас потужності апаратів на
даній стадії, %; - запас рідкого продукту в добах; - кількість сховищ, шт.
3.2 Норми технологічного режиму
Таблиця 3.1
Реактор Р1
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-10
|
|
2.
|
Завантаження
розчину NaOH 4-%
|
0-20
|
|
3.
|
Нагрівання
розчину NaOH 4-% до 70°С
|
1-10
|
|
4.
|
Завантаження
суміші бензальдегіду і гептаналю
|
1-00
|
|
5.
|
Нагрів
реакційної маси до 95-100°С
|
1-10
|
|
6.
|
Перемішування
і витримка
|
2-30
|
|
7.
|
Охолодження
реакційної маси
|
0-40
|
|
8.
|
Розшарування
суміші
|
0-30
|
|
9.
|
Розділення
суміші
|
0-10
|
|
10.
|
Перекачування
|
0-10
|
|
Всього
|
7-50
|
Таблиця 3.2
Реактор Р2
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-10
|
|
2.
|
Завантаження
бензальдегіду
|
0-15
|
|
3.
|
Завантаження
гептаналю
|
0-15
|
|
4.
|
Перемішування
суміші
|
0-30
|
|
5.
|
Перекачування
|
1-00
|
|
Всього
|
2-10
|
Таблиця 3.3
Реактор Р3
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-10
|
|
2.
|
Завантаження
органічної фази
|
0-10
|
|
3.
|
Завантаження
і нагрівання води
|
0-30
|
|
4.
|
Перемішування
і розшарування
|
1-00
|
|
5.
|
Злив
неорганічної фази
|
0-10
|
|
6.
|
Завантаження
і нагрівання води
|
0-30
|
|
7.
|
Перемішування
і розшарування
|
1-00
|
|
8.
|
Злив
неорганічної фази
|
0-10
|
|
9.
|
Перекачування
|
0-20
|
|
Всього
|
4-00
|
Таблиця 3.4
Реактор Р4
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-10
|
|
2.
|
Завантаження
органічної фази
|
0-20
|
|
3.
|
Відгонка
легкої фракції
|
4-00
|
|
4.
|
Перегонка
основної фракції
|
3-20
|
|
5.
|
Злив
кубового залишку
|
0-20
|
|
Всього
|
8-10
|
Таблиця 3.5
Мірник М1
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
розчину NaOH 4-%
|
0-15
|
|
3.
|
Вивантаження
розчину NaOH 4-%
|
0-20
|
|
Всього
|
0-40
|
Таблиця 3.6
Мірник М2
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
бензальдегіду
|
0-10
|
|
3.
|
Вивантаження
бензальдегіду
|
0-10
|
|
Всього
|
0-25
|
Таблиця 3.7
Мірник М3
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
гептаналю
|
0-10
|
|
3.
|
Вивантаження
гептаналю
|
0-10
|
|
Всього
|
0-25
|
Таблиця 3.8
Мірник М4
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
води на промивання
|
0-15
|
|
3.
|
Вивантаження
води на промивання
|
0-30
|
|
Всього
|
0-50
|
Таблиця 3.9
Збірник Зб1
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
неорганічної фази
|
0-25
|
|
3.
|
Вивантаження
неорганічної фази
|
0-20
|
|
Всього
|
0-50
|
Таблиця 3.10
Збірник Зб2
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
неорганічної фази
|
0-15
|
|
3.
|
Вивантаження
неорганічної фази
|
0-20
|
|
Всього
|
0-40
|
Таблиця 3.11
Збірник Зб3
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
легкої фракції
|
4-00
|
|
3.
|
Вивантаження
легкої фракції
|
0-15
|
|
Всього
|
4-20
|
Таблиця 3.12
Збірник Зб4
|
№
п/п
|
Найменування
операції
|
Час,
год-хв
|
|
1.
|
Огляд
апарату
|
0-05
|
|
2.
|
Завантаження
основної фракції
|
3-20
|
|
3.
|
Вивантаження
основної фракції
|
0-15
|
|
Всього
|
3-40
|
3.3 Розрахунок
обладнання
Реактор Р1
Виходячи з річної продуктивності визначаємо
добову продуктивність:
,
де N - продуктивність виробництва,
т/рік; - ресурс робочого часу, діб/рік (
);
т/добу.
Перерахунковий коефіцієнт К від
завантаження на 1 т готового продукту до добового завантаження дорівнює:
.
Визначаємо об'єм матеріалів, які
переробляють на даній стадії за добу:
,
де 
- об’єм реакційної маси на 1 тонну
готового продукту, м3;
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Приймаємо, що повний об'єм реактора
Vа = 1 м3, коефіцієнт заповнення апарату φ = 0,8 , тоді робочий
об’єм реактора дорівнюватиме:
м3.
Число операцій, які проводяться на
даній стадії впродовж доби:
оп/добу.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному реакторі впродовж доби:
,
де 
- час роботи реактора, год;
оп/добу.
Розрахункова кількість реакторів визначається із
співвідношення:
шт.
Кількість реакторів, які
встановлюються,
шт.
Розраховуємо запас потужності
реактора на даній стадії:
.
Оскільки запас потужності реактора
знаходиться в межах 10-25%, то розрахунки проведено правильно і можна
переходити до розрахунку наступних апаратів.
Реактор Р1: 
м3, 
мм, 
мм.
Реактор Р2
Ректор для змішування бензальдегіду і гептаналю.
Визначаємо об'єм матеріалів, які переробляють на
даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм реактора:
м3.
Маючи робочий
об'єм
реактора
і
прийнявши
коефіцієнт
заповнення
апарату
φ
= 0,75 визначаємо
повний
розрахунковий
об’єм
реактора:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм реактора 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному реакторі впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість реакторів:
шт.
Кількість реакторів, які
встановлюються, 
шт.
Розраховуємо запас потужності
реактора на даній стадії:
.
Запас потужності реактора є дуже
великим але в даному випадку він не має значення оскільки апарат не працює на
повну потужність.
Реактор Р2: м3, 
мм, 
мм.
Реактор Р3
Визначаємо об'єм матеріалів, які
переробляють на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.11)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм реактора:
м3.
Маючи робочий об'єм реактора і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,75 визначаємо повний розрахунковий об’єм реактора:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм реактора 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному реакторі впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість реакторів:
шт.
Кількість реакторів, які
встановлюються, шт.
Розраховуємо запас потужності
реактора на даній стадії:
.
Оскільки запас потужності реактора
знаходиться в межах 10-25%, то розрахунки проведено правильно і можна
переходити до розрахунку наступних апаратів.
Реактор Р3: м3, 
мм, 
мм.
Реактор Р4
Визначаємо об'єм матеріалів, які
переробляють на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.17)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм реактора:
м3.
Маючи робочий об'єм реактора і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,75 визначаємо повний розрахунковий об’єм реактора:
м3.
З каталога вибираємо стандартний
повний об'єм реактора 
м3, який
відповідає розрахунковому об'єму, і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному реакторі впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість реакторів:
шт.
Кількість реакторів, які
встановлюються, 
шт.
Розраховуємо запас потужності
реактора на даній стадії:
.
Оскільки запас потужності реактора
знаходиться в межах 10-25%, то розрахунки проведено правильно і можна
переходити до розрахунку наступних апаратів.
Реактор Р4: м3, мм, 
мм.
Мірник розчину NaOH 4-% (М1)
Визначаємо об'єм 4-%-го розчину
NaOH, який переробляють на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм мірника:
м3.
Маючи робочий об'єм мірника і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,85 визначаємо повний розрахунковий об’єм мірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм мірника 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному мірнику впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість мірників:
шт.
Кількість мірників, які
встановлюються, шт.
Мірник М1: м3, мм, 
мм.
Мірник бензальдегіду (М2)
Визначаємо об'єм бензальдегіду, який
переробляють на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм мірника:
м3.
Маючи робочий об'єм мірника і
прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ = 0,85 визначаємо
повний розрахунковий об’єм мірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм мірника 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному апараті впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість мірників:
шт.
Кількість мірників, які
встановлюються, шт.
Мірник М2: м3, 
мм, 
мм.
Мірник гептаналю (М3)
Визначаємо об'єм гептаналю, яка витрачається на
даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм апарату:
м3.
Маючи робочий об'єм мірника і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,85 визначаємо повний розрахунковий об’єм мірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм мірника 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному мірнику впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість мірників:
шт.
Кількість мірників, які
встановлюються, шт.
Мірник М3: м3, мм, мм.
Мірник води на промивання (М4)
Визначаємо об'єм води, який переробляють на
даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.11)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм мірника:
м3.
Маючи робочий об'єм мірника і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,9 визначаємо повний розрахунковий об’єм мірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм мірника м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути проведені в
одному мірнику впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість мірників:
шт.
Кількість мірників, які
встановлюються, шт.
Мірник М4: м3, мм, мм.
Сховище розчину NaOH 4-% (Сх1)
Визначаємо об'єм 4-%-го розчину NaOH, який
переробляють на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Повний розрахунковий об'єм сховища
визначається за такою формулою:
,
де Z - запас продукту в добах; -
кількість сховищ, шт.
Прийнявши 
шт, 
доба, 
, знаходимо
повний розрахунковий об'єм сховища:
м3.
З каталога вибираємо стандартний
повний об'єм сховища 
м3.
Сховище Сх1: м3, 
мм, 
мм,
матеріал Ст3.
Сховище бензальдегіду (Сх2)
Визначаємо об'єм бензальдегіду, який переробляють
на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Прийнявши шт, доба, , знаходимо
повний розрахунковий об'єм сховища:
м3.
З каталога вибираємо стандартний
повний об'єм сховища 
м3.
Сховище Сх2: м3, 
мм, 
мм,
матеріал Ст3
Сховище гептаналю (Сх3)
Визначаємо об'єм гептаналю, який переробляють на
даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.1)
м3.
Прийнявши шт, доба, , знаходимо
повний розрахунковий об'єм сховища:
м3.
З каталога вибираємо стандартний
повний об'єм сховища 
м3.
Сховище Сх3: м3, мм, мм,
матеріал Ст3.
Сховище води для промивання (Сх4)
Визначаємо об'єм води, який переробляють на
даній стадії за добу:
м3 (таблиця 2.11)
м3.
Прийнявши шт, доба, 
, знаходимо
повний розрахунковий об'єм сховища:
м3.
З каталога вибираємо стандартний
повний об'єм сховища м3.
Сховище Сх4: м3, мм, мм,
матеріал Ст3.
Збірник неорганічної фази Зб1
Визначаємо об'єм неорганічної фази, який
утворюється на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.7)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм збірника:
м3.
Маючи робочий об'єм збірника і
прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ = 0,9 визначаємо
повний розрахунковий об’єм збірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм збірника 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному збірнику впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість збірників:
шт.
Кількість збірників, які
встановлюються, шт.
Збірник Зб1: м3, мм, 
мм.
Збірник неорганічної фази після промивання Зб2
Визначаємо об'єм неорганічної фази, яка
утворюється на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.12)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм збірника:
м3.
Маючи робочий об'єм збірника і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,9, визначаємо повний розрахунковий об’єм збірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм збірника 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному збірнику впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість збірників:
шт.
Кількість збірників, які
встановлюються, шт.
Збірник Зб2: м3, 
мм, 
мм.
Збірник легкої фракції Зб3
Визначаємо об'єм легкої фракції,
який утворюється на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.18)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм збірника:
м3.
Маючи робочий об'єм збірника і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,85 визначаємо повний розрахунковий об’єм збірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний
повний об'єм збірника 
м3, який
відповідає розрахунковому об'єму, і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
Число операцій, які можуть бути
проведені в одному збірнику впродовж доби:
оп/добу.
Розрахункова кількість збірників:
шт.
Кількість збірників, які
встановлюються, шт.
Збірник Зб1: м3, 
мм, 
мм.
Збірник основної фракції Зб4
Визначаємо об'єм основної фракції, який
утворюється на даній стадії за добу:
м3 (див. табл. 2.18)
м3.
Розраховуємо робочий об'єм збірника:
м3.
Маючи робочий об'єм збірника і прийнявши коефіцієнт заповнення апарату φ
= 0,85 визначаємо повний розрахунковий об’єм збірника:
м3.
З каталога вибираємо стандартний повний об'єм збірника 
м3,
який відповідає розрахунковому об'єму,
і визначаємо реальний коефіцієнт заповнення:
.
оп/добу.
Розрахункова кількість збірників:
шт.
Кількість збірників, які
встановлюються, шт.
Збірник Зб1: м3, мм, 
мм.
Специфікація обладнання
|
№
п/п
|
Номер
за схемою
|
Назва
апарату
|
К-ть,
шт
|
Об’єм,
м3
|
Матеріал
|
Основні
розміри
|
Примітка
|
|
|
|
|
|
|
D,
мм
|
H,
мм
|
|
|
1.
|
Р1
|
Реактор
|
2
|
1,0
|
Ст3
|
800
|
2150
|
Оболонка,
турбінна мішалка, покриття з нержавіючої сталі, ізоляція з пінополістиролу
|
|
2.
|
Р2
|
Реактор
|
1
|
0,25
|
Ст3
|
600
|
1000
|
Оболонка,
турбінна мішалка, покриття з нержавіючої сталі, ізоляція з пінополістиролу
|
|
3.
|
Р3
|
Реактор
|
1
|
0,5
|
Ст3
|
600
|
1850
|
турбінна
мішалка, покриття з нержавіючої сталі, ізоляція з пінополістиролу
|
|
4.
|
Р4
|
Реактор
|
2
|
0,2
|
Ст3
|
600
|
650
|
Оболонка,
ізоляція з пінополістиролу
|
|
3.
|
М1
|
Мірник
|
1
|
0,8
|
Ст3
|
800
|
1933
|
поліетиленове
покриття
|
|
4.
|
М2
|
Мірник
|
1
|
0,2
|
Ст3
|
550
|
1101
|
поліетиленове
покриття
|
|
5.
|
М3
|
Мірник
|
1
|
0,2
|
Ст3
|
550
|
1101
|
поліпропіленове
покриття
|
|
6.
|
М4
|
Мірник
|
1
|
0,2
|
Ст3
|
550
|
1101
|
поліпропіленове
покриття
|
|
7.
|
Сх1
|
Сховище
|
1
|
4
|
Ст3
|
1500
|
|
горизонтальне,
L = 2500м
|
|
9.
|
Сх2
|
Сховище
|
1
|
1,0
|
Ст3
|
1000
|
|
горизонтальне,
L = 1450м
|
|
10.
|
Сх3
|
Сховище
|
1
|
1,0
|
Ст3
|
1000
|
|
горизонтальне,
L = 1450м
|
|
11.
|
Сх4
|
Сховище
|
1
|
1,0
|
Ст2
|
1000
|
|
горизонтальне,
L = 1450м
|
|
12.
|
Зб1
|
Збірник
|
1
|
0,8
|
Ст3
|
1000
|
1150
|
поліпропіленове
покриття
|
|
13.
|
Зб2
|
Збірник
|
1
|
0,2
|
Ст3
|
600
|
800
|
поліпропіленове
покриття
|
|
14.
|
Зб3
|
Збірник
|
1
|
0,063
|
Ст3
|
400
|
550
|
поліпропіленове
покриття
|
|
15.
|
Зб4
|
Збірник
|
1
|
0,25
|
Ст3
|
600
|
1000
|
поліпропіленове
покриття
|
|
16.
|
T1
|
Тепло-обмінник
|
3
|
|
Cт3
|
159
|
1200
|
F
= 1м2, кожухотрубний
|
|
17.
|
T2
|
Тепло-обмінник
|
3
|
|
Cт3
|
159
|
1200
|
F
= 1м2, кожухотрубний
|
|
18.
|
T3
|
Тепло-обмінник
|
3
|
|
Cт3
|
159
|
1200
|
F
= 1м2, кожухотрубний
|
|
18.
|
Х1
|
Холодильник
|
1
|
|
Ст3
|
273
|
1350
|
F
= 1,5м2, кожухотрубний
|
|
19.
|
Н1
|
Насос
|
1
|
|
Збірка(2X0-9)
|
|
|
потужність
P=20 м3/год
|
4.Опис технологічної схеми
В апарат Р1 через мірник М1 за допомогою
відцентрового насоса Н1 із сховища Сх1 завантажують 672,65 кг 4%-го розчину
NaOH. Апарат Р1 герметизують, вмикають мішалку і пуском пари в оболонку апарату
нагрівають розчин до температури 70˚ С. В апарат Р2 через мірник М2 за
допомогою відцентрового насоса Н3 із сховища Сх2 завантажують 68,37 кг
бензальдегіду, в цей же апарат через мірник М3 за допомогою відцентрового
насоса Н4 із сховища Сх3 завантажують 73,52 кг гептаналю, і ретельно
перемішують. Одержану суміш за допомогою відцентрового насоса Н7 протягом 1
години при постійному перемішуванні завантажують в апарат Р1, після чого
нагрівають суміш до температури 95-100˚С і перемішують протягом 2,5-3
годин. Пуском холодної води в міжтрубний простір трубчастого холодильника Х1
конденсують пари реакційної маси і повертають назад у апарат Р1. Після
закінчення процесу конденсації, пуском холодної води в оболонку апарату,
реакційну масу охолоджують до температури 35-40˚С, вимикають привід
мішалки і залишають суміш розшаровуватись протягом 30-40 хвилин. Неорганічний
шар зливають у збірник Зб1 звідки далі він потрапляє на утилізацію. Органічну
фазу за допомогою відцентрового насоса Н2 подають на промивання у апарат Р3.
Органічну фазу промивають знесоленою водою в
кількості 154,78 кг яку подають за допомогою відцентрового насоса Н5 через
теплообмінник Т1 де вона нагрівається до 45-50˚С, далі через мірник М4
вода подається в апарат Р3.Промивання органічної фази проводять двічі. Водну
фазу зливають у збірник Зб2 звідки вона потрапляю на утилізацію. Промиту
органічну фазу за допомогою відцентрового насоса Н6 подають на стадію перегонки
жасмин-альдегіду у вакуум-перегонний апарат ВПА1.
Органічну фазу подають у вакуум-перегонний
апарат ВПА1, після чого апарат герметизують,вмикають вакуум-насос ВН1, пуском
пари в оболонку апарату починають перегонку. Легка фракція до температури 140˚С
при тиску 5 мм. рт. ст. потрапляє в трубчастий холодильник Х3 в міжтрубний
простір якого подається холодна вода, де вона конденсується і потрапляє у
збірник Зб3 з якого подається на подальшу переробку. Основна фракція
переганяється при температурі 140-145˚С, вона проходить через холодильник
Х3 в між трубний простір якого подається холодна вода, де конденсується і далі
потрапляє у збірник готового продукту Зб4. Кубовий залишок потрапляє на
утилізацію.
Висновки
Запроектовано відділення виробництва
α-амілцинамонатного
альдегіду потужністю 150т/рік.
Виконані матеріальні розрахунки усіх стадій
процесу в перерахунку на 1 т готового 100%-го продукту.
Виконані технологічні розрахунки, згідно яких
підібране обладнання для виробництва даного продукту.
Розроблена технологічна схема для виробництва α-амілцинамонатного
альдегіду.
Список літератури
<http://ru.wikipedia.org>
<http://gost.ruscable.ru>
<http://russgost.ru>
<http://www.xumuk.ru>
<http://chembd.org.ua>
Лурье
Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. - Москва: Издательство “Химия”, 1971 -
456 с.
Гороновский
И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. - Киев:
Издательство “Наукова думка”, 1987 - 833с.
Лащинский
А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. -
Ленинград: Издательство “Машиностроение” , 1970 - 752с.
Методичні
вказівки до виконання комплексного курсового проекту з курсу “Проектування
виробництв харчових добавок та косметичних засобів” для студентів спеціальності
7.091628 “Хімічна технологія харчових добавок та косметичних засобів”. Укл.
Влязло Р.Й., Дончак В.А., Воронов С.А., Ріпак Л.М., Куйбіда О.О. - Львів: В-во
НУ "Львівська політехніка", 2010 - 156с.