Охт. Задача 57
 Скачать 386 Kb.
|
|
Задача 57 вариант 1 Производство салициловой кислоты Расплавленный фенол и раствор едкого натра загружают в автоклав. При температуре 160ºС образуется фенолят натрия:  После испарения воды температуру снижают до 100ºС и подают СО2 под давлением 0,4 МПа. Реакция протекает при 180 ºС:  Снижая давление, из реактора отгоняют фенол, затем заливают воду:  Водный раствор салицилата натрия обрабатывают серной кислотой. В результате реакции выпадает кристаллическая салициловая кислота:  Кристаллы отделяют от раствора сульфата натрия, промывают водой и сушат. Исходные данные Загрузка фенола, 5 т/сут Конверсия фенола, 100% Мольное соотношение: фенол : NаОН 1 : 1,01 CO2 : C6H5ONa 1,5 : 1 Конверсия NаО-С6Н4-СООNa в реакции (3), 98% Соотношение NaO-С6Н4-СООNa : Н2О, 1 : 2 моль Концентрация серной кислоты, 60% мас. Соотношение НО-С6Н4-СООNa : Н2SО4, 1 : 1,05моль  Рисунок 1 - Функциональная схема производства салициловой кислоты  Рисунок 2 - Операторная схема производства салициловой кислоты  Рисунок 3 - Технологическая схема производства салициловой кислоты: 1 – автоклав; 2, 3 – реактор; 4 – промывной аппарат; 5 – сушильный аппарат. 2. Расчет материального баланса 1. Пропускная способность по фенолу – 5,0т/сут = 5000/24 = 208,33 кг/ч 2. Найдем массу превращенного фенола:  3. Масса поданного  : 4.По реакции №1 найдем массы остальных компонентов: 208,33  – 94 х кг – 40 х =  - масса превращенного 208,33 – 94 х кг  – 116 х =  - масса полученного 208,33 – 94 х кг  – 18 х =  - масса полученного 5. Масса непревращенного : 6. Масса поданного  : 7. Найдем массы остальных компонентов по реакции №2: 257,09 – 232 х кг  – 44 х =  - масса превращенного 257,09 – 232 х кг  – 182 х =  - масса полученного 257,09 – 232 х кг  – 94 х =  - масса полученного во 2 реакции Масса непревращенного : 8.Найдем массу превращенного :  9. Найдем массы остальных компонентов по реакции №3: 197,65 – 182 х кг  – 18 х =  - масса превращенной 197,65 – 182 х кг  – 160 х =  - масса полученного 197,65 – 182 х кг – 40 х =  - масса полученного 10. Найдем массу поданной :  11. Найдем массу поданной  : 12. Найдем массы остальных компонентов по реакции №4: 173,76  – 320 х кг – 98 х =  - масса превращенной 173,76 – 320 х кг  – 276 х =  - масса полученного 173,76 – 320 х кг  – 142 х =  - масса полученной 13. Масса непревращенной серной кислоты:  14. Масса воды в составит:х – 40% 111,75 – 60% х =  Масса раствора серной кислоты будет: 111,75+74,5=186,25кг/ч Таблица 1 - Материальный баланс производства салициловой кислоты.
3. Рассчитываем технологические и технико-экономические показатели 3.1 Пропускная способность установки по  : 208,33кг/ч.Производительность по салициловой кислоте: 149,87кг/ч. 3.2 Выход  на поданный определяем из пропорции:Определяем теоретический выход :208,33кг - - 94Х кг - - 276  Выход на превращенный определяем из пропорции:Определяем теоретический выход :208,33кг - - 94Х кг - - 276  3.3 Теоретический и фактический расходные коэффициенты по сырью. теоретические:   фактические:   3.4. конвесия фенола:  Список использованной литературы Кузнецова И.М., Харлампиди Х.Э., Батыршин Н.Н. Общая химическая технология:материальный баланс химико-технологического процесса: Учебное пособие для вузов. – М.; Университетская книга; Логос. – 264с. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. 3-е изд., перераб. – М.; Химия, 1981. 608с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
