Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Задание. Составить и описать технологическую схему производства гексахлорбензола;
|
|
Составить и описать технологическую схему производства гексахлорбензола;
составить материальный баланс процесса;
рассчитать технологические и технико-экономические показатели.
В основу расчета принять следующие реакции:
C6H6+6Cl→ C6Cl6+3HCl
C6H6+3Cl2→ C6H3Cl3+3HCl
Исходные данные
| Производительность установки по гексахлорбензолу | |
| Состав реакционной смеси% масс гексахлорбензол трихлорбензол бензол хлор | 0.5 1.5 |
| Концентрация бензола, % масс | |
| Концентрация хлора, % масс | |
| Потери бензола, % масс |
Материальный баланс:
| ПРИХОД | РАСХОД | |||
| С6Сl6 C6Н3Сl С6Н6 Cl2 HCl C6H6примесь Cl2примесь | 5392.45 1997.25 110.05 105.13 | 69.13 28.17 | 31.5 4875+161.77потери 93.75 978.68 110.05 105.13 | 4.39 0.17 62.5+2.07потери 1.32 26.85 |
| Σ = 7604.88 | Σ = 7605.63 | |||
Mr (C6Сl6) =12*6+35.45*6=284.7 кг/кмоль
Mr (C6H3Сl3) =12*6+1*3+35.45*3=181.35 кг/кмоль
Mr (C6H6) =12*6_1*6с= 78 кг/кмоль
Mr ((Cl2) = 35.45*2 = 70.9 кг/кмоль
Mr (HCl) =1+35.45 = 36.45 кг/кмоль
1. Производительность установки = 30 т/сут
m (C6Сl6) = 30 * 1000/24 = 1250 кг/ч
w (C6Сl6) = 1250|284/7 = 4.39 кмоль/ч
2. Состав реакционной смеси:
трихлорбензол
1250 - 20%
х - 0.5%
х = m (C6H3Сl3) = 1250 * 0.5/20 = 31.25 кг/ч
w (C6H3Сl3) = 31.25/181.35 = 0.17 кмоль/ч
не прореагировавший бензол
1250 - 20%
х - 78%
х = mнепр (C6H6) = 1250 * 78/20 = 4875 кг/ч
wнепр (C6H6) = 4875/78 = 62.5 кмоль/ч
не прореагировавший хлор
1250 - 20%
х - 0.5%
х = mнепр (Cl2) = 1250 * 1.5/20 = 93.75 кг/ч
wнепр (Cl2) = 93.75/70.9 = 1.32 кмоль/ч
3. Найдем массу и количество прореагировавшего бензола:
wпрор (C6H6) = w1 (C6H6) + w2 (C6H6),
где w1 (C6H6) - количество бензола пошедшего на целевую реакцию;
w2 (C6H6) - количество бензола пошедшего на образование трихлорбензола.
w1 (C6H6) = w (C6Сl6) = 4.39 кмоь/ч
w2 (C6H6) = w (C6H3Сl3) = 0.17 кмоль/ч
wпрор (C6H6) = 4.39+0.17 = 4.56 кмоль/ч
4. Найдем общее количество и массу бензола, с учетом не прореагировавшего:
wобщ (C6H6) = wпрор (C6H6) + wнепрор (C6H6) = 67.06 кмоль/ч
mобщ (C6H6) = 67.06 * 78 = 5230.68 кг/ч
5. Найдем массу потерь, количество и массу вступившего в реакцию бензола, учитывая потери:
5220.68 - 97%
х - 100%
х = mвсего (C6H6) = 5230.68 * 100/97 = 5392.45 кг/ч
mпотерь (C6H6) = 5392.45 - 5230.68 = 161.77 кг/ч
wпотерь (C6H6) = 161.77/78 = 2.07 кмоль/ч
wвсего чист (C6H6) = 5392.45/78 = 69.13 кмоль/ч
6. Найдем массу примесей бензола:
5392.45 - 98%
х - 2%
х = mприм (C6H6) = 5392.45 * 2/98 = 110.05 кг/ч
7. Найдем количество хлора, прошедшего на обе реакции:
w (Cl2) = w1 (Cl2) + w2 (Cl2),
где w1 (Cl2) - количество хлора, пошедшего на образование гексахлорбензола, w2 (Cl2) - количество хлора на обр-е трихлорбензола.
w1 (Cl2) = 6 * w1 (Cl2) = 26.34 кмоль/ч,
w2 (Cl2) = 3 * w2 (C6H6) = 0.51 кмоль/ч
wпрор (Cl2) = 26.34 + 0.51 = 26.85 кмоль/ч
8. Найдем количество и массу чистого, вступившего в реакцию, учитывая не прореагировавший:
wвсего чист (Cl2) = wпрор (Cl2) + wнепр (Cl2) = 26.85 + 1.32 = 28.17 кмоль/ч
m всего чист (Cl2) = 28.17 * 70.9 = 1997.25 кг/ч
9. Найдем массу примесей хлора:
1997.5 - 95%, х - 5%
х = mприм (Cl2) 1997.5 * 5/95 = 105.13 кг/ч
10. Найдем количество хлороводорода, полученного в общих реакциях:
w (НCl) = w1 (НCl) + w2 (НCl),
где w1 (НCl) кол-во НCl полученного в первой реакции; w2 (НCl) – кол-во НCl полученного во второй реакции.
w1 (НCl) = 6 * w (С6Cl6) = 4.39 * 6 = 26.34 кмоль/ч
w2 (НCl) = 3 * w (C6H3Сl3) = 3 * 0.17 = 0.51 кмоль/ч
w (НCl) = 26.34 + 0.51 = 26.85 кмоль/ч
m (НCl) = 26.85 * 36.45 = 978.68 кг/ч