Материальный баланс получения уксусной кислоты

ОГЛАВЛЕНИЕ ЗАДАНИЕ 3 ВВЕДЕНИЕ 4 1 ПРОИЗВОДСТВО УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ 5 1.1 Физические и химические свойства уксусной кислоты 5 1.2 Технология производства уксусной кислоты 6 2 РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ПРОИЗВОДСТВА УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ 12 2.1 Технологическая схема производства уксусной кислоты 12 2.2 Материальные расчеты 13 ВЫВОДЫ 18 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 19 Содержание

Согласно условиям задачи, материальный расчет ведется на суточную производительность.Основные протекающие реакции и их выходы:(Х0 = 0,99)(О),С2Н2 + Н2О → СН3СНО (ХА = 0,78)(А),2СН3СНО +О2 → 2CH3CООH (ХВ = 0,95)(В).Для реакции В рассчитаем массу требующегося уксусного альдегида и кислорода, а также массу воздуха.Из справочных данных найдем: = 60,05 кг/кмоль, = 44,05 кг/кмоль, = 18,02 кг/кмоль, = 32 кг/кмоль, = 26,04 кг/кмоль [4].m = 53 кг/сутки.Количество затраченного уксусного альдегида из уравнения реакции: кмоль/суткикг/суткикмоль/суткикг/суткикг/суткикг/суткикг/суткиВ таблице 1 указан материальный баланс третьей стадии производства: Таблица 1. Материальный баланс стадии 3.ПриходРасходСтатья приходаМасса, кг/суткиСтатья расходаМасса, кг/суткиСН3СОН40,925СН3СООН53Воздух70,781Азот воздуха55,917в т.ч. Потери:2,7895О214,864N255,917Итого:111,706Итого:111,7065Неувязка баланса [1]:Значение ∆ мало и вызвано погрешностями при округлении.Для реакции А рассчитаем массу требующегося ацетилена и воды.кмоль/суткикг/суткикг/суткикг/суткиВ таблице 2указан материальный баланс второй стадии производства: Таблица 2. Материальный баланс стадии 2.ПриходРасходСтатья приходаМасса, кг/суткиСтатья расходаМасса, кг/суткиС2Н231,016СН3СОН40,925Вода21,464Потери:11,5456Итого:52,48Итого:52,4706Неувязка баланса:Значение ∆ мало и вызвано погрешностями при округлении.Для реакцииО рассчитаем массу требующегося карбида кальция и воды, а также выделяющейся гашеной извести. Из справочных данных определим = 64,1 кг/кмоль, = 18,02 кг/кмоль, = 74,09 кг/кмоль,кмоль/суткикг/суткикг/суткикмоль/суткикг/суткикг/суткиВ таблице 3 указан материальный баланс первой стадии производства: Таблица 3. Материальный баланс стадии 1.ПриходРасходСтатья приходаМасса, кг/суткиСтатья расходаМасса, кг/суткиСаС277,114С2Н231,016Вода43,357Са(ОН)288,242Потери:1,205Итого:120,501Итого:120,463Неувязка баланса:Значение ∆ мало и вызвано погрешностями при округлении.Сведем данные таблиц 1 – 3 в итоговую таблицу 4, отражающую суммарный материальный баланс процесса получения уксусной кислоты [1].Таблица 3. Суммарный материальный балансПриходРасходСтатья приходаМасса, кг/суткиСтатья расходаМасса, кг/суткиСырье:ПродуктыСаС277,114СН3СООН53Вода64,821Са(ОН)288,242в т.ч.Азот воздуха55,917Вода стадии 143,357Потери88,242Вода стадии 221,464В том числе 15,54Воздух70,781Потери стадии 11,205в т.ч. Потери стадии 211,5455О214,864Потери стадии 32,7895N255,917В т.ч. полупродуктыС2Н231,016СН3СОН40,925Итого:212,716Итого:212,699Неувязка баланса:Значение ∆ мало и вызвано погрешностями при округлении, следовательно материальный баланс процесса посчитан верно.ВЫВОДЫИз кислот жирного ряда уксусная кислота имеет огромное техническое значение, широко используется в различных отраслях промышленности, и ее производ­ство увеличивается во всех странах.Развитие этого производства неотделимо от технического прогресса. Постоянно растущая потребность в уксусной кислоте вызывает совершенствование техники и технологии существующих методов и возникновение новых, обладающих более высокими технико-экономическими показателями. Появилась необходимость более подробно осветить наряду с лесохимическими методами и синтетические методы получения уксусной кислотыВвиду высокой реакционной способности ацетилен является весьма важным исходным материалом для синтеза целого ряда органических соединений, в том числе для синтеза уксусной кислоты.Производство синтетической уксусной кислоты из ацетилена получило широкое развитие и прочно вошло в промышленность тяжелого органического синтеза. В некоторых странах главным потребителем ацетилена является производство уксусной кислоты.Основными стадиями получения уксусной кислоты из ацетилена является получение ацетилена из карбида кальция по обменной реакции с водой, каталитическое окисление ацетилена водой до ацетальдегида и окисление ацетальдегида до уксусной кислоты в барботажном реакторе колонного типа.В работе произведен расчет материального баланса производства уксусной кислоты мощностью 53 кг/сутки с погрешностью .СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫГрошева Л.П. Основы материального баланса. Методическое пособие. - Великий Новгород, НГУ, 2006. - 14 с.Капкин В.Д., Савинецкая Г.А., Чапурин В.И. Технология органического синтеза. Учебник для техникумов. - М.: Химия, 1987. - 400 с.Смирнова Т.В., Наумова И.И. Промышленная органическая химия. Принципиальные схемы технологических процессов. Учебное пособие. - М.: РХТУ, 1987. - 46 с.Cправочник физико-химических величин / [Сост.: Н. М. Барон и др.]; Под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономаревой. - 10-е изд., испр. и доп. - СПб. : Иван Федоров, 2002. – 237с.Фролов Г.М., Шабуров М.А. Производство уксусной кислоты. 3-е изд., перераб. — Москва: Лесная промышленность, 1978. — 240 с.