Реферат

Реферат на тему Технология производства гексахлорбензола

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-07-02

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 25.11.2024


Министерство Образования и Науки РФ

Казанский Государственный Технологический Университет

Кафедра Общей Химической Технологии

Реферат

по курсу:

Технология химических производств

на тему:

Технология производства гексахлорбензола

Казань 2008

Содержание

Теоретическая часть

Задание

Технологические и технико-экономические показатели процесса

Список литературы

Теоретическая часть

Циклогексанон получают из циклогексанола окислением кислородом воздуха (окислительное дегидрирование) или каталитическим дегидрированием. Кроме дигидрирования при этом протекают дегидратация циклогексанола в циклогексен, а также расщепление циклогексанола с выделением углерода, водорода и воды.

Технологическая схема процесса получения циклогексанона дегидрированием циклогексанола приведена па рисунке 1.

Циклогексанол-ректификат (99,9% -ный) под давлением азота 0,01-0,015 МПа нагнетается через фильтр 3 в подогреватель 4 типа "труба в трубе", где нагревается до 100-110°С. Далее в испарительно-подогревательпой системе, состоящей из трубчатых аппаратов 5, 6 и 7, происходит испарение циклогексанола и перегрев его паров до 430-450°С. Перегретые пары поступают в трубы контактного аппарата 8, заполненные цинк-железным катализатором. Содержание в катализаторе 8-11% железа позволяет достичь максимальную степень конверсии цпклогексакола, равную 82-93%. Процесс протекает при 410 - 420 °С и объемной скорости подачи спирта 0,5 ч-1.

По выходе из контактного аппарата продукты реакции поступают в конденсатор 11 и далее в сепаратор 12, где конденсат (циклогексанон-сырец) отделяется от водорода. Примерный состав цпклогексанона-сырца (в%):

Циклогексанол 80-81

Продукты уплотнения 1 - 1,1

Циклогексанол 17--18

Циклогексен 0,5-0,6Вода 0,2-0,3

Рисунок 1. Технологическая схема процесса получения циклогексанона дегидрированием циклогексанола:

1 - ротационная газодувка;

2 - насос;

3 - фильтр;

4 - подогреватель;

5, 6 - испарители;

7 - перегреватель;

8 - контактный аппарат;

9 - тонка;

10 - воздуходувка;

11 - конденсатор;

12 - сепаратор.

Циклогексанол-сырец подвергают ректификации, а водород после очистки используют для гидрирования фенола в циклогексанол.

Для обогрева контактной системы в нижней части топки 9 сжигают топливный газ (метан). Для поддержания температуры топочного газа, равной 500-550 °С, его смешивают с возвратным топочным газом из борова. Газ, имеющий такую температуру, проходит в межтрубном пространстве контактного аппарата прямотоком к парам циклогексанола, движущимся по трубкам с катализатором. Топочные газы, выходящие из контактного аппарата при 430-480 °С, используются для обогрева испарительно-перегревательной системы (аппараты 5, 6 и 7). Далее часть топочных газов, имеющих температуру 340-300 °С, выпускают в атмосферу, а остальной газ с помощью ротационной газодувки 1 подают на смешение с продуктами сгорания топливного газа в верхнюю часть топки 9.

Задание

Составить и описать технологическую схему производства гексахлорбензола;

составить материальный баланс процесса;

рассчитать технологические и технико-экономические показатели.

В основу расчета принять следующие реакции:

C6H6+6Cl→C6Cl6+3HCl

C6H6+3Cl2→C6H3Cl3+3HCl

Исходные данные

Производительность установки по гексахлорбензолу

30

Состав реакционной смеси% масс

гексахлорбензол

трихлорбензол

бензол

хлор


20

0.5

78

1.5

Концентрация бензола,% масс

98

Концентрация хлора,% масс

95

Потери бензола,% масс

3

Материальный баланс:


ПРИХОД

РАСХОД

С6Сl6

C6Н3Сl

С6Н6

Cl2

HCl

C6H6примесь

Cl2примесь



5392.45

1997.25

110.05

105.13



69.13

28.17


1250

31.5

4875+161.77потери

93.75

978.68

110.05

105.13

4.39

0.17

62.5+2.07потери

1.32

26.85


Σ = 7604.88

Σ = 7605.63

Mr (C6Сl6) =12*6+35.45*6=284.7 кг/кмоль

Mr (C6H3Сl3) =12*6+1*3+35.45*3=181.35 кг/кмоль

Mr (C6H6) =12*6_1*6с= 78 кг/кмоль

Mr ( (Cl2) = 35.45*2 = 70.9 кг/кмоль

Mr (HCl) =1+35.45 = 36.45 кг/кмоль

1. Производительность установки = 30 т/сут

m (C6Сl6) = 30 * 1000/24 = 1250 кг/ч

w (C6Сl6) = 1250|284/7 = 4.39 кмоль/ч

2. Состав реакционной смеси:

трихлорбензол

1250 - 20%

х - 0.5%

х = m (C6H3Сl3) = 1250 * 0.5/20 = 31.25 кг/ч

w (C6H3Сl3) = 31.25/181.35 = 0.17 кмоль/ч

не прореагировавший бензол

1250 - 20%

х - 78%

х = mнепр (C6H6) = 1250 * 78/20 = 4875 кг/ч

wнепр (C6H6) = 4875/78 = 62.5 кмоль/ч

не прореагировавший хлор

1250 - 20%

х - 0.5%

х = mнепр (Cl2) = 1250 * 1.5/20 = 93.75 кг/ч

wнепр (Cl2) = 93.75/70.9 = 1.32 кмоль/ч

3. Найдем массу и количество прореагировавшего бензола:

wпрор (C6H6) = w1 (C6H6) + w2 (C6H6),

где w1 (C6H6) - количество бензола пошедшего на целевую реакцию;

w2 (C6H6) - количество бензола пошедшего на образование трихлорбензола.

w1 (C6H6) = w (C6Сl6) = 4.39 кмоь/ч

w2 (C6H6) = w (C6H3Сl3) = 0.17 кмоль/ч

wпрор (C6H6) = 4.39+0.17 = 4.56 кмоль/ч

4. Найдем общее количество и массу бензола, с учетом не прореагировавшего:

wобщ (C6H6) = wпрор (C6H6) + wнепрор (C6H6) = 67.06 кмоль/ч

mобщ (C6H6) = 67.06 * 78 = 5230.68 кг/ч

5. Найдем массу потерь, количество и массу вступившего в реакцию бензола, учитывая потери:

5220.68 - 97%

х - 100%

х = mвсего (C6H6) = 5230.68 * 100/97 = 5392.45 кг/ч

mпотерь (C6H6) = 5392.45 - 5230.68 = 161.77 кг/ч

wпотерь (C6H6) = 161.77/78 = 2.07 кмоль/ч

wвсего чист (C6H6) = 5392.45/78 = 69.13 кмоль/ч

6. Найдем массу примесей бензола:

5392.45 - 98%

х - 2%

х = mприм (C6H6) = 5392.45 * 2/98 = 110.05 кг/ч

7. Найдем количество хлора, прошедшего на обе реакции:

w (Cl2) = w1 (Cl2) + w2 (Cl2),

где w1 (Cl2) - количество хлора, пошедшего на образование гексахлорбензола, w2 (Cl2) - количество хлора на обр-е трихлорбензола.

w1 (Cl2) = 6 * w1 (Cl2) = 26.34 кмоль/ч,

w2 (Cl2) = 3 * w2 (C6H6) = 0.51 кмоль/ч

wпрор (Cl2) = 26.34 + 0.51 = 26.85 кмоль/ч

8. Найдем количество и массу чистого, вступившего в реакцию, учитывая не прореагировавший:

wвсего чист (Cl2) = wпрор (Cl2) + wнепр (Cl2) = 26.85 + 1.32 = 28.17 кмоль/ч

m всего чист (Cl2) = 28.17 * 70.9 = 1997.25 кг/ч

9. Найдем массу примесей хлора:

1997.5 - 95%, х - 5%

х = mприм (Cl2) 1997.5 * 5/95 = 105.13 кг/ч

10. Найдем количество хлороводорода, полученного в общих реакциях:

wCl) = w1Cl) + w2Cl),

где w1Cl) кол-во НCl полученного в первой реакции; w2Cl) – кол-во НCl полученного во второй реакции.

w1Cl) = 6 * w6Cl6) = 4.39 * 6 = 26.34 кмоль/ч

w2Cl) = 3 * w (C6H3Сl3) = 3 * 0.17 = 0.51 кмоль/ч

wCl) = 26.34 + 0.51 = 26.85 кмоль/ч

mCl) = 26.85 * 36.45 = 978.68 кг/ч

Технологические и технико-экономические показатели процесса

Пропускная способность установки: 7604,88 кг/ч

Конверсия или степень превращения бензола =M (C6H6) подано - M (C6H6) непрореагировало / M (C6H6) подано * 100%= 5392,45-5036,77 /5392,45 * 100% = 6,5%

Теоретические расходные коэффициенты по С6Н6:

sтС6Н6 = Mr (C6H6) / Mr (C6Cl6) = 78/284,7 = 0,274 кг/кг;

по Cl2:

sт Cl2 = Mr (Cl2) / Mr (C6Cl6) = 70,9/ 284,4 = 0,249 кг/кг.

Фактические расходные коэффициенты:

по С6Н6:

sфС6Н6 = m (C6H6) / m (C6Cl6) = 5392,45/1250 = 4,402 т/т;

по Cl2:

sфHCl = m (Cl2) / m (C6Cl6) = 1997,25/1250 = 1,682 т/т.

Выход на поданное сырье:

Фактический выход C6Cl6:

QФ = m (C6Cl6) = 1250 кг;

Теоретический выход C6Cl6:

Mr6Н6) ¾ Mr (C6Cl6), 78 ¾ 284,7,m6Н6) ¾ QТ; 5392,45 ¾ QТ;

QТ = (5392,45 * 284,7) / 78 = 19682,44 кг;

Выход C6Сl6 по бензолу:

bС6Cl6 = QФ / QТ * 100% = 1250/19682,44 кг * 100% = 6,35%

5. Теоретический выход C6Cl6, рассматриваемый, исходя из кол - ва превращенного С6Н6:

78 - 284.7

mпревр6Н6) - Qт'

Qт' = (5392.45 - (4875 - 161.77)) * 284.7/78 = 1161.43 кг

Выход C6Cl6 на превращенный С6Н6:

β' C6Н6 = QФ / QТ * 100% = 1250/1161.43 *100% = 107,63%

Список литературы

1. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Изд.2-е, пер.М., "Химия", 2005, 736 с.

2. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза. М.: "Химия", 2008, 846 с.

3. Общая химическая технология / Под ред. А.Г. Амелина. М.: "Химия", 2007, 400 с.

4. Расчеты химико-технологических процессов / Под ред. И.П. Мухленова. Л.: Химия, 2008, 300 с.


1. Реферат Идентификация рисков
2. Реферат Жекешелендіруді за ды негізі
3. Реферат на тему Globalization
4. Реферат Социология религии 2 Социология религии
5. Реферат Внешнеэкономические связи предприятий АПК
6. Реферат на тему Design Of A Psychological Experiment Essay Research
7. Реферат Маркетинговые исследования на предприятии 2
8. Отчет_по_практике на тему Анализ бухгалтерского баланса ООО Евроремонт
9. Реферат Поняття вини та її форми Умисел та його види зміст умислу
10. Диссертация на тему Соматоформные расстройства органные неврозы эпидемиология коморбидные психосоматические соотношения