Практическая часть. Годовая производительность по ацетальдегиду, (Пгод), т/год По варианту

6 7 8 9 10 11 12

Исходные данные:

Годовая производительность по ацетальдегиду, (П_год), т/год По варианту

Годовой фонд рабочего времени, (Т_эф), ч: По варианту

Состав технического этилена %масс:

-этилен По варианту

-этан По варианту

Степень конверсии этилена (Х),%: По варианту

Доля этилена, расходуемого на образование

продуктов окисления, %:

-ацетальдегид (S) По варианту

-уксусная кислота (ω_{эт на укс к-ту}) По варианту

-кротоновый альдегид (ω_{эт на крот альд}) По варианту

-диоксид углерода (ω_{эт на СО2}) По варианту

-щавелевая кислота (ω_{эт на щав к-ту}) По варианту

-высокомолекулярные и полимерные продукты(ω_{эт на ВМС}) По варианту

-этилхлорид (ω_{эт на С2Н5С}_I) По варианту

-монохлорацетальдегид (ω_{эт на С}_IСН2СНО) По варианту

-дихлорацетальдегид (ω_{эт на С}_I2СНСНО) По варианту

-трихлорацетальдегид(ω_{эт на С}_I3ССНО) По варианту

-трихлорметан (ω_{эт на С2Н5С}_{I СНС}_I3) По варианту

-дихлорметан (ω_{эт на СН2С}_I2) По варианту

Потери, %:

-ацетальдегид на стадии ректификации (ω _потерь_рект) По варианту

- этилена на стадии синтеза (ω _потерь_{синтеза}) По варианту

Объемная доля кислорода в отработанном воздухе По варианту

На 1 тонну ацетальдегида приходится фузельной воды, т. По варианту

Расход конденсата на 1 тонну ацетальдегида, т. По варианту

Плотность катализаторного раствора, кг/м³ (ρ_{кат. р-ра}) По варианту

Состав катализаторного раствора, % масс:

- PdCl₂По варианту

-CuCl₂ По варианту

-CН₃СООН По варианту

-НСl По варианту

-Н₂О По варианту

Состав воздуха, % об

- кислород 20,9

- азот 79,1

Количество воздуха, поданного на окисление, % масс (ω_{воздуха на окисл}) 99,2

Состав фузельной воды, % масс

-Н₂О По варианту

-СН₃СНО По варианту

-СН₃СООН По варианту

Расход активированного катализаторного раствора

на 1 тонну ацетальдегида, кг/ч (Р_{акт кат-ра}) 1,85

Схема материальных потоков

G₁ – количество технического этилена, кг/ч,

G₂–количество циркулирующего катализаторного раствора, кг/ч,

G₃– количество исходной смеси, кг/ч,

G₄–количество реакционной смеси, кг/ч,

G₅ –количество потерь этилена, кг/ч,

G₆–количество реакционной массы без потерь, кг/ч,

G₇-количество фузельной воды, кг/ч,

G₈–количество исходной смеси, кг/ч,

G₉– количество пара ацетальдегида и воды из верха колонны К 1, кг/ч,

G₁₀–количество катализаторного раствора из куба колонны К 1, кг/ч,

G₁₁–количество ацетальдегида и хлорорганика на ректификацию, кг/ч,

G₁₂–количество воды, кг/ч,

G₁₃– количество парового конденсата, кг/ч,

G₁₄–количество исходной смеси, кг/ч,

G₁₅-количество активированного катализаторного раствора, кг/ч,

G₁₆-количество воздуха, кг/ч,

G₁₇- количество воздуха на активацию,кг/ч,

G₁₈- количество воздуха на окисление, кг/ч,

G₁₉–количество исходной смеси, кг/ч,

G₂₀ –количество реакционной массы, кг/ч,

G₂₁ - количество отработанного воздуха, кг/ч,

G₂₂–количество катализаторного раствора из сепаратора С 2, кг/ч,

G₂₃– количество катализаторного раствора на активацию, кг/ч.

Уравнение материального баланса G_{1 +}G₂+ G₇+ G₁₃+ G₁₅+ G₁₆= G₂+ G₅+ G₁₁+ G₁₇+ G₂₁+ G₂₃

1 Рассчитать часовую производительность установки по ацетальдегиду:

П _час=(П _год∙1000) /Т_эф(1)

где П_год –производительность в год, кг/ч,

Т_эф-время эффективное, ч.

П _час= кг/ч

2 Рассчитать ацетальдегид с учетом потерь на стадии ректификации:

П _час кг/ч - 100%

G _{потерь рект,}кг/ч – ω _потерь_рект,%

G _{потерь рект,}= П _час∙ ω _потерь_рект/100 = кг/ч, тогда

G _{ацетальдегида с уч.потерь}= П _час + G _{потерь рект} = кг/ч

3 Рассчитать массу этилена:

G _{этилена}= (G _{ацетальдегида с уч.потерь}/ М _{ацетальдегида})∙ М_{этилена} (2)

где: М _{ацетальдегида,}М_{этилена} – молярные массы ацетальдегида и этилена, соответственно, г/моль.

G _{этилена}= кг/ч

4 Рассчитать этилен с учетом селективности:

G _{этилена}, кг/ч – S, %

G_{этилена с уч. селективности,}кг/ч – 100%

G_{этилена с уч. селективности}=(G _{этилена} ∙100) / S = кг/ч

5 Рассчитать расход этилена с учетом конверсии:

G_{этилена с уч. селективности,}кг/ч – Х,%

G_{этилена с уч. конверсии,} кг/ч – 100%

G_{этилена с уч. конверсии}=(G_{этилена с уч. селективности} ∙ 100)/ Х = кг/ч

6 Рассчитать количество этилена, не вступившего в реакцию:

G_{этилена с уч. конверсии} - G _{этилена с уч. селективности} = G _{этилена невступившего в р -цию}

G _{этилена невступившего в р -цию} = кг/ч

7 Рассчитать количество этилена с учетом потерь на стадии синтеза:

G_{этилена с уч. конверсии,}(п 5) кг/ч – 100%

G_потерь_{синтеза,} кг/ч – ω _потерь_{синтеза,} %

G_потерь_{синтеза} (поток G₅)= G_{этилена с уч. конверсии,}(п 5)∙ ω _потерь_{синтеза}/100 = кг/ч, тогда

G _{этилен с уч. потерь}= G_{этилена с уч. конверсии,}(п 5) + G_потерь_{синтеза} = кг/ч

8 Рассчитать количество технического этилена:

Таблица 1 - Количество этилена технического

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
С₂Н₄ С₂Н₆	Исходные данные Исходные данные	G _{этилен с уч. потерь}(п 7)
Итого		G_потока(G₁)

Рассчитать количество компонентов:

G_i =(G _потока· ω _i) /100% (3)

где G _потока- количество этилена, кг/ч.

9 Рассчитать расход катализаторного раствора: V_{кат р-ра} =G _{ацетальдегида с уч.потерь}(п 2) / 6,0= м³/ч

где G _{ацетальдегида с уч.потерь} (п 2) – производительность установки по ацетальдегиду, кг/ч;

6,0 - производительность катализаторного раствора по ацетальдегиду, кг/м³.

Тогда его расход катализаторного раствора:

G_{кат р-ра} =G₂= (G _{ацетальдегида с уч.потерь}(п 2) / 6,0) ∙ ρ_{кат. р-ра} = кг/ч

10 Рассчитать количество циркулирующего катализаторного раствора:

Таблица 2 - Количество катализаторного раствора

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О	Исходные данные Исходные данные Исходные данные Исходные данные Исходные данные
Итого		G_потока(G₂)

Рассчитать по формуле 3 количество компонентов.

11 Рассчитать количество исходной смеси: G₃ =G₁ +G₂

Таблица 3 - Количество исходной смеси

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
Этилен технический: С₂Н₄ С₂Н₆ Катализаторный раствор PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О
Итого		G_потока(G₃)

Рассчитать массовый состав компонентов:

ω _i=(G_i·100) / G _потока (4)

12 Рассчитать количество этилена, пошедшего на реакции 1:

Х₁ У₁ G _{ацетальдегида с уч.потерь,}(п.2) кг/ч

С₂Н₄+ 0,5О₂ → CH₃-COH

28кг/кмоль 32 кг/кмоль 44 кг/кмоль

G₁(С₂Н₄)= Х₁ =(G _{ацетальдегида с уч.потерь,}(п.2) ∙ 28) /44= кг/ч,

G₁(О₂)= У₁ = (G _{ацетальдегида с уч.потерь,}(п.2) ∙ 0,5 ∙32) /44= кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на вторую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₂ _С2Н4 - ω_{эт на укс к-ту,}%

G₂ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на укс к-ту}/100 = кг/ч

G₂ _С2Н4, кг/ч У₂Z₂

С₂Н₄ + 0,5О₂→ СН₃СООH

28кг/кмоль 32 кг/кмоль 60 кг/кмоль

G₂ (О₂)=У₂=(G₂ _С2Н4 ∙32) /28= кг/ч,

G₂ (СН₃СООН)= Z₂=(G₂ _С2Н4 ∙60) /28= кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на третью реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₃ _С2Н4 - ω_{эт на СО2,}%

G₃ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на СО2}/100 = кг/ч

G₃ _С2Н4,кг/ч Х₃У₃Z₃

С₂Н₄ + 3О₂ 2СО₂+ 2Н₂О

28кг/кмоль 32 кг/кмоль 44 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₃(О₂)= Х₃= (G₃ _С2Н4 ∙32∙3) /28 = кг/ч,

G₃ (СО₂)= У₃= (G₃ _С2Н4 ∙44∙2) /28 = кг/ч,

G₃(Н₂О)= Z₃=(G₃ _С2Н4 ∙18∙2) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на четвертую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₄ _С2Н4 - ω_{эт на щав. к-ту,}%

G₄ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на щав.к-ту}/100 = кг/ч

G₄ _С2Н4,кг/ч Х₄У₄Z₄

С₂Н₄+ 2,5О₂ Н₂С₂О₄ + Н₂О

28кг/кмоль 32 кг/кмоль 90 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₄ (О₂)= Х₄=(G₄ _С2Н4 ∙32∙2,5) /28 = кг/ч,

G₄ (Н₂С₂О₄)= У₄=(G₄ _С2Н4 ∙90) /28 = кг/ч,

G₄(Н₂О)= Z₄=(G₄ _С2Н4 ∙ 18) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на пятую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₅ _С2Н4 - ω_{эт на крот. альд,}%

G₅ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на крот.альд}/100 = кг/ч

G₅ _С2Н4,кг/ч Х₅У₅Z₅

2С₂Н₄ + О₂ СН₃-СН=СН-СНО + Н₂О

28кг/кмоль 32 кг/кмоль 70 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₅ (О₂)= Х₅=(G₅ _С2Н4 ∙32) /28∙ 2 = кг/ч,

G₅ (СН₃-СН=СН-СНО)= У₅=(G₅ _С2Н4 ∙70) /28∙ 2 = кг/ч,

G₅(Н₂О)= Z₅=(G₅ _С2Н4 ∙ 18) /28∙ 2 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на шестую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₆ _С2Н4 - ω_{эт на ВМС,}%

G₆ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на ВМС}/100 = кг/ч

G₆ _С2Н4,кг/ч Х₆У₆

nС₂Н₄+ 0,5nО₂ [-С₂Н₄О-]n

28кг/кмоль 32 кг/кмоль 44 кг/кмоль

G₆ (О₂)= Х₆=(G₆ _С2Н4 ∙32∙ 0,5) /28 = кг/ч,

G₆ ([-С₂Н₄О-]n)= У₆=(G₆ _С2Н4 ∙44) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на седьмую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₇ _С2Н4 - ω_{эт на С2Н5С}_l,%

G₇ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на} _С2Н5С_l /100 = кг/ч

G₇ _С2Н4,кг/ч Х₇У₇

С₂Н₄ + НСl С₂Н₅Сl

28кг/кмоль 36,5 кг/кмоль 64,5 кг/кмоль

G₇ (НСl)= Х₇=(G₇ _С2Н4 ∙36,5) /28 = кг/ч,

G₇ (С₂Н₅Сl)= У₇=(G₇ _С2Н4 ∙64,5) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на восьмую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₈ _С2Н4 - ω_{эт на С}_{lСН2СНО,}%

G₈ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на} _С_lСН2СНО /100 = кг/ч

G₈ _С2Н4,кг/ч Р₈ Х₈У₈Z₈

С₂Н₄ + НСl + О₂ СlСН₂СНО + Н₂О

28кг/кмоль 36,5 кг/кмоль 32 кг/кмоль 78,5 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₈ (О₂)= Х₈=(G₈ _С2Н4 ∙32) /28 = кг/ч,

G₈ (СlСН₂СНО)= У₈=(G₈ _С2Н4 ∙78,5) /28 = кг/ч,

G₈ (НСl)= P₈=(G₈ _С2Н4 ∙36,5) /28 = кг/ч,

G₈ (Н₂О)= Z₈=(G₈ _С2Н4 ∙18) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на девятую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₉ _С2Н4 - ω_{эт на СНС}_l2-СНО,%

G₉ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на} _СНС_l2-СНО /100 = кг/ч

G₉ _С2Н4,кг/ч Р₉ Х₉У₉Z₉

С₂Н₄ + 2НСl + 1,5О₂ СНСl₂-СНО + 2Н₂О

28кг/кмоль 36,5 кг/кмоль 32 кг/кмоль 113 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₉ (О₂)= Х₉=(G₉ _С2Н4 ∙32 ∙ 1,5) /28 = кг/ч,

G₉ (СНСl₂-СНО)= У₉=(G₉ _С2Н4 ∙113) /28 = кг/ч,

G₉ (НСl)= P₉=(G₉ _С2Н4 ∙36,5 ∙2) /28 = кг/ч,

G₉ (Н₂О)= Z₉=(G₉ _С2Н4 ∙18∙2) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на десятую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₁₀ _С2Н4 - ω_{эт на СС}_{l3 –СНО,}%

G₁₀ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на} _СС_{l3 –СНО} /100 = кг/ч

G₁₀ _С2Н4,кг/ч Р₁₀ Х₁₀У₁₀Z₁₀

С₂Н₄ + 3НСl + 2О₂ ССl₃–СНО + 3Н₂О 28кг/кмоль 36,5 кг/кмоль 32 кг/кмоль 147,5 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₁₀ (О₂)= Х₁₀=(G₁₀ _С2Н4 ∙32 ∙2) /28 = кг/ч,

G₁₀ (ССl₃–СНО)= У₁₀=(G₁₀ _С2Н4 ∙147,5) /28 = кг/ч,

G₁₀ (НСl)= P₁₀=(G₁₀ _С2Н4 ∙36,5 ∙ 3) /28 = кг/ч,

G₁₀ (Н₂О)= Z₁₀=(G₁₀ _С2Н4 ∙18 ∙ 3) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на одиннадцатую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₁₁ _С2Н4 - ω_{эт на СНС}_l3,%

G₁₁ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на СНС}_l3/100 = кг/ч

G₁₁ _С2Н4,кг/ч Р₁₁ Х₁₁У₁₁Z₁₁

С₂Н₄ + 6НСl + 2О₂ 2 СНСl₃+ 4Н₂О

28кг/кмоль 36,5 кг/кмоль 32 кг/кмоль 119,5 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₁₁ (О₂)= Х₁₁=(G₁₁ _С2Н4 ∙32 ∙2) /28 = кг/ч,

G₁₁ (СНСl₃)= У₁₁=(G₁₁ _С2Н4 ∙119,5 ∙ 2) /28 = кг/ч,

G₁₁ (НСl)= P₁₁=(G₁₁ _С2Н4 ∙36,5 ∙ 6) /28 = кг/ч,

G₁₁ (Н₂О)= Z₁₁=(G₁₁ _С2Н4 ∙18 ∙ 4) /28 = кг/ч.

Определить количество этилена, затраченного на двенадцатую реакцию:

G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) – 100%

G₁₂ _С2Н4 - ω_{эт на СН2С}_l2,%

G₁₂ _С2Н4= G_{этилена}_{с уч. селективности}(п.4) ∙ ω_{эт на} _СН2С_l2 /100 = кг/ч

G₁₂ _С2Н4,кг/ч Р₁₂ Х₁₂У₁₂Z₁₂

С₂Н₄ + 4НСl + О₂ 2СН₂Сl₂ + 2Н₂О

28кг/кмоль 36,5 кг/кмоль 32 кг/кмоль 85 кг/кмоль 18 кг/кмоль

G₁₂ (О₂)= Х₁₂=(G₁₂ _С2Н4 ∙32) /28 = кг/ч,

G₁₂(СН₂Сl₂)= У₁₂=(G₁₂ _С2Н4 ∙85 ∙ 2) /28 = кг/ч,

G₁₂ (НСl)= P₁₂=(G₁₂ _С2Н4 ∙36,5∙ 4) /28 = кг/ч,

G₁₂(Н₂О)= Z₁₂=(G₁₂ _С2Н4 ∙18 ∙ 2) /28 = кг/ч.

13 Допускается, что окисление этилена происходит воздухом и хлороводородом, поэтому по уравнениям реакции рассчитать кислород и хлороводород, израсходованные на реакции:

Всего расходуется кислорода на реакции 1-6, 8-12:

G_общ(О₂)= Х₁+ Х₂+ Х₃+ Х₄+ Х₅+ Х₆+ Х₈+ Х₉+ Х₁₀+ Х₁₁+ Х₁₂= кг/ч

Всего расходуется хлороводорода: G_общ(HCl)= Х₇ + P₈+ P₉+ P₁₀+ P₁₁+ P₁₂= кг/ч

Всего образуется водяного пара: G_общ(Н₂О_(пар))= Z₃+ Z₄+ Z₅+ Z₈+ Z₉+ Z₁₀+ Z₁₁ + Z₁₂= кг/ч

Расход воздуха на окисление рассчитать по уравнению:

0,209V_x – φ_O2(V_x – V_O2) = V_O2(5)

где V_x – расход воздуха, м³/ч;

0,209 – объемная доля кислорода в воздухе, доли ед.;

φ_O₂– объемная доля кислорода в отработанном воздухе, доли ед.;

V_O₂– расход кислорода на окисление этилена, м³/ч.

Расход кислорода израсходованного на процесс окисление этилена:

n=m / M (6)

где: m =G_общ(О₂)- масса вещества, г;

M - молярная масса, кмоль.

n= кмоль/ч

V=n · 22, 4 (7)

где: n- количество вещества, кмоль;

22,4 –молярный объем идеального газа при нормальных условиях, м³/кмоль.

V_O₂ = м³/ч

Расход объема воздуха поданного в реактор Р2 по формуле: 0,169 V_x = V_O₂

V_x = м³/ч.

14 Рассчитать количество воздуха на окисление:

Таблица 4 - Количество воздуха на окисление

Качественный состав	φ_i, % об.	V_i,м³/ч	n_i кмоль/ч n_i = V_i/22,4	G_i_,кг/ч G_i = n_i ∙Mi	ω _i,%масс
О₂ N₂	Исходные данные Исходные данные	По формуле 8 По формуле 8
Итого		V_x	n_x	G_потока(G ₁₈)

Рассчитать объём каждого компонента в смеси:

V_i =V_x ∙φ_i/100 (8)

где: V_x – объём потока, м³/ч;

φ_{i -}объёмная доля компонента в потоке, %.

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

15 Рассчитать количество воздуха, поданного на активацию и окисление:

G₁₆= G ₁₈∙ 100 / ω_{воздуха на окисл} (исх.данные)= кг/ч

Таблица 5 - Количество воздуха на окисление и активацию

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
О₂ N₂	Табл.4 Табл.4
Итого		G_потока(G₁₆)

Рассчитать по формуле 3 количество компонентов.

16 Рассчитать расход воздуха, поступившего на активацию катализаторного раствора: G₁₇ =G ₁₆-G₁₈

Таблица 6 - Количество воздуха, поступившего на активацию

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
О₂ N₂
Итого		G_потока(G₁₇)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

17 Рассчитать состав отработанного воздуха: G_{21 О2}= G_{18 О2} -G_общ(О₂) (п.13)

Таблица 7 – Количество отработанного воздуха

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
О₂ N₂		G_{21 О2}= G_{18 О2} -G_общ(О₂) (п.13) G₂₁_N2(табл. 5)
Итого		G_потока(G₂₁)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

Допускается, что количество катализаторного раствора на выходе из реактора уменьшается за счет прореагировавшего кислорода и хлороводорода:

G_{кат-ного р-ра на выходе из Р1}= G₂(табл. 2)- (G_общ(HCl) (п.13)+ G_общ(О₂) (п.13))= кг/ч

18 Рассчитать количество реакционной смеси после реактора Р1:

Таблица 8 – Количество реакционной массы окисления

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
СН₃СНО СН₃СООН Н₂С₂О₄ СН₃-СН=СН-СНО СlСН₂СНО СНСl₂-СНО ССl₃–СНО С₂Н₅Сl СН₂Сl₂ СНСl₃ Н₂О С₂Н₄ Полимеры С₂Н₆ СО₂ Катализаторный раствор: PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О		G _{ацетальдегида с уч.потерь}(п.2) G₂ (СН₃СООН)= Z₂(п.12) G₄ (Н₂С₂О₄)= У₄(п.12) G₅(СН₃-СН=СН-СНО)= У₅(п.12) G₈ (СlСН₂СНО)= У₈(п.12) G₉ (СНСl₂-СНО)= У₉(п.12) G₁₀ (ССl₃–СНО)= У₁₀(п.12) G₇ (С₂Н₅Сl)= У₇(п.12) G₁₂(СН₂Сl₂)= У₁₂(п.12) Табл.3 G_общ(Н₂О_(пар)) (п.13) G _{этилена невступившего в р –цию}(п.6) + G_потерь_{синтеза} (поток G₅) (п.7) G₆ ([-С₂Н₄О-]n)= У₆(п.12) Табл.1 G₃ (СО₂)= У₃(п.12) Табл.3 Табл.3 Табл.3 G _НС_l (Табл.3)- G_общ(HCl) (п.13) G _Н2О (Табл.2)- G_общ(О₂) (п.13)
Итого		G_потока(G₄)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4.

1 19 Рассчитать количество реакционной массы без потерь: G₆ =G₄ -G₅(п.7)

3 Таблица 9 – Количество реакционной массы без потерь

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
СН₃СНО СН₃СООН Н₂С₂О₄ СН₃-СН=СН-СНО СlСН₂СНО СНСl₂-СНО ССl₃–СНО С₂Н₅Сl СН₂Сl₂ СНСl₃ Н₂О С₂Н₄ Полимеры С₂Н₆ СО₂ Катализаторный раствор: PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О
Итого		G_потока(G₆)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

20 Рассчитать количество фузельной воды или кубовой жидкости со стадии ректификации, который требуется для подержания постоянной концентрации катализаторного раствора в колонне:

G_{фузельная вода}(G₇)= G _{ацетальдегида с уч.потерь}(п.2) ·2= кг/ч

21 Рассчитать количество фузельной воды:

Таблица 10 – Количество фузельной воды

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
Н₂О СН₃СНО СН₃СООН	Исходные данные Исходные данные Исходные данные
Итого		G_потока(G₇)

Рассчитать по формуле 3 количество компонентов.

22 Рассчитать количество фузельной воды и реакционной массы в колонне К1: G₈ =G₆+G₇

Таблица 11 – Количество фузельной воды и реакционной массы

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
СН₃СНО СН₃СООН Н₂С₂О₄ СН₃-СН=СН-СНО СlСН₂СНО СНСl₂-СНО ССl₃–СНО С₂Н₅Сl СН₂Сl₂ СНСl₃ Н₂О С₂Н₄ Полимеры С₂Н₆ СО₂ Катализаторный раствор: PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О Фузельная вода Н₂О СН₃СНО СН₃СООН
Итого		G_потока(G₈)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

23 Рассчитать количество паров ацетальдегида и воды (G₉). Известно, что в газовую фазу входят все компоненты, кроме щавелевой кислоты и катализаторного раствора:

Таблица 12 – Количество паров ацетальдегида и воды

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
СН₃СНО СН₃СООН СН₃-СН=СН-СНО СlСН₂СНО СНСl₂-СНО ССl₃–СНО С₂Н₅Сl СН₂Сl₂ СНСl₃ Н₂О С₂Н₄ Полимеры С₂Н₆ СО₂ Фузельная вода Н₂О СН₃СНО СН₃СОOH		Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11 Табл.11
Итого		G_потока(G₉)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

24 Рассчитать количество катализаторного раствора из колонны К1: G₁₀ =G₈ -G₉

Таблица 13 – Количество катализаторного раствора

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О Н₂С₂О₄
Итого:		G_потока(G₁₀)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

25 Рассчитать количество реакционной массы, пошедшей на ректификацию:

Таблица 14 – Количество реакционной массы

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
СН₃СНО СН₃СООН СН₃-СН=СН-СНО СlСН₂СНО СНСl₂-СНО ССl₃–СНО С₂Н₅Сl СН₂Сl₂ СНСl₃ Н₂О С₂Н₄ Полимеры С₂Н₆ СО₂		Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12 Табл.12
Итого		G_потока(G₁₁)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

26 Рассчитать количество воды после сепаратора: G₁₂ =G₉ -G₁₁

Таблица 15 – Количество воды

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
Н₂О СН₃СНО СН₃СООН
Итого		G_потока(G₁₂)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

27 Рассчитать расход парового конденсата (поток G₁₃):

G _{парового конденсата} (G₁₃) =0,2∙ G _{ацетальдегида с уч.потерь}(п.2) = кг/ч

28 Рассчитать количество реакционной смеси: G₁₄ =G₁₀ +G₁₂ +G₁₃

Таблица 16 – Количество реакционной смеси

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
Фузельная вода Н₂О СН₃СНО СН₃СООН Катализаторный р-р PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О Н₂С₂О₄ Паровой конденсат
Итого		G_потока(G₁₄)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

29 Рассчитать расход активированного катализаторного раствора:

G_{15 активирю кат-ного р-ра}= G _{ацетальдегида с уч.потерь}(п.2) ∙ Р_{акт кат-ра}(исх. данные) = кг/ч

30 Рассчитать количество исходной смеси: G₁₉ =G₁₄ +G₁₅ +G₁₈

Таблица 17 – Количество исходной смеси

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
Фузельная вода: Н₂О СН₃СНО СН₃СООН Катализаторный раствор: PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О Н₂С₂О₄ Паровой конденсат Кислород О₂ Азот N₂ Активированный катализаторный раствор
Итого		G_потока(G₁₉)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

31 Рассчитать количество катализаторного раствора, подаваемого на активацию:

G_{кат-ного р-ра на активацию} = (G₁₈(табл. 4)+ G₁₀(табл.13)+ G₁₃(п.27)+ G_{15 активирю кат-ного р-ра} (п.29)+ G₇(табл.10)) –

(G₂(табл.2)+ G₂₁(табл.7)) = кг/ч

32 Рассчитать количество катализаторного раствора, выходящий из реактора Р2:

Таблица 18 - Количество катализаторного раствора на выходе из реактора Р2

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О Активированный катализаторный раствор		Табл.17 Табл.17 Табл.17 Табл.2 Табл.2 G_{кат-ного р-ра на активацию} (п.31)
Итого		G_потока(G₂₂)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4

33 Рассчитать количество реакционной массы:

Таблица 19 - Количество катализаторного раствора после сепаратора

Качественный состав	ω _i,% масс	G_i_,кг/ч
PdCl₂ CuCl₂ CН₃СООН НСl Н₂О Активированный кат. р-р Отработанный воздух Кислород О₂ Азот N₂		Табл.18 Табл.18 Табл.18 Табл.18 Табл.18 Табл.18 Табл.7 Табл.7
Итого		G_потока(G₂₀)

Рассчитать массовый состав компонентов по формуле 4.

34 Составить сводную таблицу материального баланса синтеза ацетальдегида:

Таблица 20 – Материальный баланс синтеза ацетальдегида

Приход	кг/ч	Расход	кг/ч
Технический этилен G₁		Циркулирующий катализаторный раствор G₂
Циркулирующий катализаторный раствор G₂		Потери этилена G₅
Фузельная вода G₇		Ацетальдегид и хлорорганика G₁₁
Паровой конденсат G₁₃		Воздух на активацию G₁₇
Активированный катализаторный раствор G₁₅		Отработанный воздух G₂₁
Воздух на окисление и активацию G₁₆		Катализаторный раствор на активацию G₂₃
Итого		Итого

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

6 7 8 9 10 11 12

Парциальная несформированность высших психических функций

Наследование по римскому праву

Революция 1905-1907 гг.: причины, этапы, основные события, значение

Цели, задачи и функции предпринимательства

Индукция и дедукция. Анализ и синтез

Анализ актива баланса

Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть