Zadania 5 bilans masowy b.ftalowy, Akademia Górniczo - Hutnicza, Technologia Chemiczna, Studia stacjonarne I ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Otrzymywanie bezwodnika ftalowego z o-ksylenu:Schemat blokowy (uproszczony) instalacji:Skład strumieni:A– o-ksylen + powietrze (tlen + azot)B– bezwodnik ftalowy + bezwodnik maleinowy + tlen + azot + para wodna + dwutlenekwęgla, o-ksylenC– bezwodnik maleinowy + tlen + azot + para wodna + dwutlenek węglaF– bezwodnik ftalowy + o-ksylenD– wodaK- tlen + azot + dwutlenek węglaE– roztwór kwasu maleinowego (powstający w reakcji bezwodnika maleinowego z wodą)G– bezwodnik ftalowyH– o-ksylen1. Reakcja główna:+ 3 O2+ 3 H2O2. Reakcje uboczne:a) powstawanie bezwodnika maleinowego:+ 4,5 O2= 2+ 3 H2Ob) spalanie o-ksylenu:+ 10,5 O2= 8CO2+ 5H2OMasy molowe:[kg/kmol]o – ksylen106bezwodnik ftalowy148bezwodnik maleinowy98kwas maleinowy116tlen (O2)32azot (N2)28dwutlenek węgla44Założenie do bilansu masowego:1. Surowiec zawiera tylko o-ksylen i powietrze w stosunku masowym:1 kg o-ksylenu ---- 7 kg O22. Czystość o-ksylenu: 100%3.1% o-ksylenu nie ulega przereagowaniu80% o-ksylenu reaguje w reakcji głównej10% o-ksylenu ulega spaleniu9% o-ksylenu ulega utlenieniu do bezwodnika maleinowego (produkt uboczny)4. Otrzymuje się produkt (bezwodnik ftalowy) o czystości 100%5. Bezwodnik maleinowy usuwany jest w skruberze w postaci 5%wagroztworu.CEL: Otrzymać 2 tony/h bezwodnika ftalowego.Etapy obliczania bilansu masowego:1. Ilość o-ksylenu potrzebna do uzyskania 2000 kg/ h bezwodnika ftalowego:2. Ilość doprowadzonego o-ksylenu ze strumieniem A3. Ilość o-ksylenu, która ulega przemianie do bezwodnika maleinowego4. Ilość o-ksylenu, która ulega spaleniu.5. Ilość nieprzereagowanego o-ksylenu.6. Ilość doprowadzonego powietrza:7. Ilość tlenu zużyta w poszczególnych reakcjach:a) reakcja głównab) reakcja ubocznac) spalanie8. Ilość nieprzereagowanego tlenu:9. Ilość powstającego bezwodnika maleinowego:10. Ilość powstającej pary wodnej:a) reakcja głównab) reakcja ubocznac) spalanie11. Ilość powstającego dwutlenku węgla:12. Reakcja powstawania kwasu maleinowego:+ H2O =13. Ilość wody potrzebna do powstania kwasu maleinowego i ilość powstającego kwasu:14. Ilość wody potrzebna do otrzymania 5% roztworu kwasu maleinowego:15. Ilość wody wprowadzana ze strumieniem C:16. Ilość wody jaką należy wprowadzić ze strumieniem D:17. Masa powstającego roztworu:Masowe natężenie przepływu strumieni:A(o-ksylen + powietrze czyli tlen + azot):B(bezwodnik ftalowy + bezwodnik maleinowy + tlen + azot + para wodna + dwutlenekwęgla, o-ksylen):C(bezwodnik maleinowy + tlen + azot + para wodna + dwutlenek węgla):F(bezwodnik ftalowy + o-ksylen):D(woda):K(tlen + azot + dwutlenek węgla)E(roztwór kwasu maleinowego)G(bezwodnik ftalowy)H(o-ksylen)Bilanse aparatów:reaktor:bateria kondensatorów:skruber:kolumna destylacyjna:Bilans procesu: [ Pobierz całość w formacie PDF ]