Производство формальдегида путем совмещенного дегидрирования и окисления метанола на катализаторе



Скачать 193.51 Kb.
страница2/2
Дата25.11.2018
Размер193.51 Kb.
Название файлаКсюха формальдегид.docx
Учебное заведениеРоссийский Химико-технологический Университет
ТипКурсовая
1   2
Химическая схема производства


  1. СН3OH = CH2O + H2;

  2. CH3OH + 0,5O2 = CH2O + H2O;

  3. CH3OH + H2 = CH4 + H2O;

  4. CH2O+ O2 = CO2 + 4H2O;

  5. CH2O + 0,5O2 = HCOOH;

  6. CO2 + H2 = CO + H2O;

  7. 2H2 + O2 = 2H2O.


Рассчитать ХТС производства формальдегида
Схема превращения метанола:

(1) + (2) (4) (6)

CH3OH CH2O CO2 CO

(3) (5)



CH4 CH2O2
Производительность: 2,0 тыс. т./год = 2.000.000 кг/год.

Перевод: 2.000.000 / 330 * 24 = 252,5 кг/час

М (СH2O) = 30 кг/Кмоль

252,5 / 30 = 8,417 Кмоль/час


Составим материальный баланс для каждого вещества:

Тогда R = dR1 + dR2 - dR4 - dR5;

R = dA1 + dA2 - dR4 - dR5;

dA1 + dA2 = 0,383A0 + 0,407A0 = 0,79A0;

0,1dA0 =M 0,79A0 = 7,9 M;

dR4 = C +S;

dR5 = K;

Получаем:

R = 7,9M – C – S –K ;

R = 7,9*4,8X – 1,7X – 0,3X – 0,7X ;

X = R / 35,22 ;

X = 8,417 / 35,22 = 0,239 (кмоль/ч);

Значит:

К = НСООН = 0,7 * 0,239 = 0,1673;



S = CO = 0,3 * 0,239 = 0,0717;

C = CO2 = 1,7 *0,239 = 0,4063;

M = CH4 = 4,8 * 0,239 = 1,1472;

Найдем количество CH3OH:

N(CH3OH) = A0;

0,1A0 = M = 1,1472;

N(CH3OH) = 1,1472 / 0,1 =11,472 кмоль / ч;

Найдем количество Н2О в спиртовом растворе:

G(CH3OH) = 11,472 * 32 = 367,104 кг / ч;

367,104 кг / ч 90,3 масс. %

G(сп.раст.) 100 масс.%

G(сп.раст.) = 100 * 367,104 / 90,3 =406,54 кг / ч;

G(Н2Осп.раст.) = 406,54 – 367,104 = 39,434 кг / ч;

Найдем количество влажного воздуха:

N(CH3OH) = 11,472 кмоль / ч 42 об.%

N(сп.возд.см) Х 100 об.%

Х = 100 * 11,472 / 42 = 27,314 кмоль / ч;

N(Н2Осп.раст.) = 39,434 / 18 = 2,19 кмоль/ ч;

N(вл.возд.) = 27,314 – 2,19 – 11,472 = 13,652 кмоль /ч;

Найдем все компоненты влажного воздуха:



% Н2О = Р(вод.пар.) / Р(общ.) = 3,8 / 101,3 = 0,0375 = 3.75%
N(вл.возд.) = 13,652 кмоль / ч 100 об.%

N(Н2О возд.) = Х 3,75%

Х = 3,75 * 13,652 /100 = 0,512 кмоль/ ч;

N (сух.возд.) = 13,652 – 0,512 = 13,14 кмоль / ч;

Получаем:

N (сух.возд.) = 13,14 кмоль / ч 100 об.%

N(N2) = X 79 об.%

N(02) = Y 21об.%

Х = 79 * 13,14 / 100 = 10,28 кмоль / ч;

Y = 21 * 13,14 / 100 = 2,86 кмоль / ч;

По итогам прихода получаем:

N(CH3OH) = 11,472 кмоль / ч G = 367,104 кг / ч

N(N2) = 10,28 кмоль / ч G = 290,3 кг / ч

N(O2) = 2,76 кмоль / ч G = 88,32 кг / ч

N(H2O) = 0,512 + 2,19 = 2,702 кмоль / ч G = 48,636 кг / ч
Рассчитываем компоненты в расходе:

Кислород расходуется на 2 , 4 , 5 и 7 реакции

2. N(O2) = 0,5 * 0,407A0 = 0,5 * 0,407 * 11,472 = 2,285 кмоль / ч;

4. N(O2) = N(CHOH) = C + S = 0,0717 + 0,4063 = 0,478 кмоль / ч;

5. N(O2) = 0,5 * N(HCOOH) = 0,5 * 0,1673 = 0,0837 кмоль / ч;

7. N(O2) = N (O2 прих.) - (2) - (4) - (5) = 2,86 – 2,285 – 0,478 – 0,0837 =0,0133 кмоль / ч;

Водород образуется и расходуется в 1 , 3 , 6 и 7 реакциях:

1 . N(H2) = N(CH3OH) = 0,383A0 = 0,383 * 11,472 = 4,394 кмоль / ч;

3. N(H2) = N(CH4) = 1,1472 кмоль / ч;

6. N(CO) = N(CO) = 0,0717 кмоль / ч;

7. N(H2) = 2 * N(O2) = 2 * 0,0133 = 0, 0266 кмоль / ч;

Остается непрореагированным:

N(H2) = 4,394 – 1,1472 – 0,0717 – 0,0266 = 3,1484 кмоль / ч;

Спирт непрореагировавший:

N(CH3OH) = (1 – X(общ.)) * А0 = (1 – 0,89) * 11,472 = 1,262 кмоль / ч;

Найдем количество воды:

Н2О образуется в 2 , 3 , 4 , 6 и 7 реакциях:

2. N(H2O) = 0,407A0 = 0,407 * 11,472 = 4,67 кмоль / ч;

3. N(H2O) = N(CH4) = 1,1472 кмоль / ч;

4. N(H2O) = N(O2) = 0,478 кмоль / ч;

6. N(H2O) = N(CO) = 0,0717 кмоль / ч;

7. N(H2O) = N(H2) = 0,0266 кмоль / ч;

Добавляем воду из прихода, так как она не участвовала в реакциях:

N(H2O) = 2,702 + 4,67 + 1,1472 + 0,478 + 0,0717 + 0,0266 = 9,0955 кмоль / ч;

По итогам расхода получаем:

N(HCOH) = 8,417 кмоль / ч G = 252,5 кг / ч

N(HCOOH) = 0,1673 кмоль / ч G = 7,7 кг / ч

N(CO) = 0,0717 кмоль / ч G = 2 кг / ч

N(CO2) = 0,4063 кмоль / ч G = 17,877 кг / ч

N(H2) = 3,1484 кмоль / ч G = 6,297 кг / ч

N(H2O) = 9,0955 кмоль /ч G = 163,72 кг / ч

N(N2) = 10,28 кмоль / ч G = 290,64 кг /ч



N(CH3OH) = 1,262 кмоль / ч G = 35,5 кг / ч
Составляем таблицу материального баланса процесса получения формальдегида

Приход







Расход




статья

Кг/час




статья

Кг/час

Спирто-воз.см







НСООН

252,5

СН3ОН

367,1




СН3ОН

35,5

О2

91,52




Н2О

163,72

N2

287,84




Н2

6,297

H2O

48,64




НСООН

7,7










СО

2










СО2

17,877










СН4

18,355










N2

287,84
















Всего

795,1




Всего

791,784


Невязка: 0,4%

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Общая характеристика
Лабораторная работа
Теоретические аспекты
Методические указания
Дипломная работа
Федеральное государственное
Пояснительная записка
Рабочая программа
Методические рекомендации
Основная часть
История развития
Общие сведения
Практическая работа
Физическая культура
Теоретическая часть
государственное бюджетное
квалификационная работа
Краткая характеристика
Выпускная квалификационная
государственное образовательное
Направление подготовки
Современное состояние
Практическое задание
Российская академия
Самостоятельная работа
Финансовое планирование
История возникновения
история возникновения
Методическая разработка
теоретические основы
Название дисциплины
образовательное бюджетное
бюджетное учреждение
Учебное пособие
Теория государства
Правовое регулирование
Организация производства
Гражданское право
Общая часть
Конституционное право
Экономическая теория
Производственная практика
истории развития
Организационная структура
Общие понятия
основная часть
концепции личности
Технология производства