Пример расчета. Составить материальный баланс производства малеинового ангидрида

Составить материальный баланс производства малеинового ангидрида:

Исходные данные:

- производительность установки, т/сут 100

- состав ББФ, % об.

бутилен 83

бутан 17

- конверсия бутилена, % 95

- концентрация бутиленов в исходной смеси 1,3

Уравнение процесса окисления: С₄Н₈ + 3О₂ 3Н₂О + С₄Н₂О₃

Схема материальных потоков

где G₁ – количество ББФ, кг/ч

G₂ – количество воздуха, кг/ч

G₃ – количество исходной смеси, кг/ч

G₄ – количество реакционной смеси, кг/ч

Уравнение материального баланса:G₁ + G₂ = G₄

1. Рассчитать производительность установки:

Пс = 100 * 1000 / 24 = 4166,6667 кг/ч

2. Рассчитать по уравнению реакции:

х (кислород) = 4081,6327 кг/ч

y (бутилен) = 2380,9524 кг/ч

z (вода) = 2295,9184 кг/ч.

3.Рассчитатьобщее количество бутилена:

2380,9524 кг/ч – 95%

m (бутилен) – 100%

m (бутилен) = 2506,2657 кг/ч.

4.Рассчитать количество ББФ G₁:

Таблица 1 - Состав и количество ББФ

Качественный состав	Количественный состав
% об.	кмоль	кг/ч
Бутилен		44,7547	2506,2657
Бутан		9,1666	531,6628
Итого		53,9213	3037,9285

5.Рассчитать количество исходной смеси G₃:

Таблица 2 - Состав и количество исходной смеси

Качественный состав	Количественный состав
% об.	кмоль	% масс.	кг/ч
Бутилен	1,3	44,7547	2,4738	2506,2657
Бутан	0,27	9,1666	0,5248	531,6628
Воздух	98,43	3388,7479	97,0014	98273,6891
Итого		3442,6692		101311,6176

6.Рассчитать количество воздуха G₂:

Таблица 3 - Состав и количество воздуха

Качественный состав	Количественный состав
кг/ч	% масс.
Кислород	20637,4748
Азот	77636,4748
Итого	98273,6891

7.Рассчитать количество реакционной смеси G₄:

Таблица 4 - Состав и количество реакционной смеси

Качественный состав	Количественный состав
кг/ч	%масс.
Бутилен	125,3133	0,1237
Бутан	531,6628	0,5248
Кислород	16555,842	16,3415
Азот	77636,4748	76,6311
Малеиновый ангидрид	4166,6667	4,1127
Вода	2295,9184	2,2662
Итого	101311,6176

8 Составить сводный материальный баланс процесса:

Таблица 5- Сводная таблица материального баланса

Приход	Расход
Качественный состав	кг/ч	Качественный состав	кг/ч
1.Поток G1, ББФ:		1.Поток G4, реакционная смесь:
Бутилен	2506,2657	Бутилен	125,3133
Бутан	531,6628	Бутан	531,6628
Итого:	3037,9285	Кислород	16555,842
2.Поток G2, воздух:		Азот	77636,4748
Кислород	20637,4748	Малеиновый ангидрид	4166,6667
Азот	77636,4748	Вода	2295,9184
Итого:	98273,6891
Всего:	101311,6176	Всего:	101311,6176