close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

11 Мат баланс (22-29)

код для вставкиСкачать
5. Матеріальні і теплові баланси
5.1 Разрахунок матеріального балансу
Початкові дані
Річна продуктивність реактора, т/рік67000
Молекулярна маса, кг/моль:
Адипінова кислота146,142
Глутарова кислота132,115
Бурштинова кислота118,088
Анол100,152
Азотна кислота63,013
Оксид азоту30,006
Діоксид азоту46,005
Закис азоту44,013
Діоксид вуглецю44,009
Води18,015
Вибірковість реакції, %97
Розподіл анола на побічні реакції, % :
На утворення бурштинової кислоти66,6
На утворення глутарової кислоти33,4
Маса каталізатора, що бере участь в процесі, кг/год:
Мідь50
Метованадат амонія17
Ступінь повернення каталізатора в процес,%96
Частка продуктів, що повертаються, %92
Маса речовин, що поступають з матковим разчином, кг/год:
Води8427,431
Азотної кислоти11409,108
Міді48
Метованадата амонія16,32
Глутарової кислоти4265,248
Бурштинової кислоти1500,321
Час роботи, години8448
Існуюче виробництво розраховане на 28800 т/рік. Проектоване виробництво із заданою потужністю складатиметься з трьох однакових ліній потужністю 22350 т/рік кожна. В результаті введення нового технологічного рішення виробництво адипінової кислоти збільшитися на 268 т/рік. Отже, проводимо розрахунок матеріального балансу без урахування економії.
mад.=(8)
де mад - маса адипінової кислоти, яка одержана за 1 годину.
mад=
C6H11OH + 4HNO3 --> C6H10O4 + 2NO + 2NO2 + 3H2O(9)
C6H11OH + 4HNO3 --> C5H8O4 + 2NO + N2O + CO2 + 4H2O(10)
C6H11OH + 6HNO3 --> C4H6O4 + 4NO + N2O + 2CO2 + 6H2O(11)
mан= (12)
де mан - маса анола на цільову реакцію, кг/година
mан= Знайдемо масу анола, що поступив в процес:
Знайдемо масу анола що пішов на побічні реакції:
1868,7 -1812,63= 56,07 кг/год
Знайдемо масу анола, що пішов на утворення бурштинової кислоти:
56,07*0,334 = 18,73 кг/год
Знайдемо масу анола, що пішов на утворення глутарової кислти:
56,07 * 0,666 =37,34 кг/год
Кількість глутарової кислоти, що утворилася в результаті реакції (10)
Кількість бурштинової кислоти, що утворилася в результаті реакції (11)
Кількість азотної кислоти по реакції (9)
Кількість азотної кислоти по реакції (10)
Кількість азотної кислоти по реакції (11)
Загальна кількість азотної кислоти по реакціях
+ + = 4727,48 кг/год
Кількість оксиду азоту по реакції (9)
Кількість оксиду азоту по реакції (10)
Кількість оксиду азоту по реакції (11)
Загальна кількість оксиду азоту по реакціях
+ + = 1131,21 кг/год
Кількість діоксиду азоту по реакції (9)
Кількість закису азоту по реакції (10)
Кількість закису азоту по реакції (11)
Загальна кількість закису азоту по реакціях
+ = 24,64 кг/год
Кількість діоксиду вуглецю по реакції (10)
Кількість діоксиду вуглецю по реакції (11)
Загальна кількість діоксиду вуглецю по реакціях
16,41 + 16,26 = 32,61 кг/год
Кількість води по реакції (9)
Кількість води по реакції (10)
Кількість води по реакції (11)
Загальна кількість води по реакціях
978,36 + 26,87 + 20,12 = 1035,45 кг/год
Кількість свіжого каталізатора:
Міді - 16,67*0,04 = 0,667 кг/год
Основні дані зводимо в таблицю (3)
Таблиця 3 - Матеріальний баланс по реакціях
НайменуванняПрихід, кг/годинаВитратакг/годφ, %1234Анол--Азотна кислота4727,48--Оксид азоту-1131,21-Діоксид азоту--Закис азоту-24,64-Діоксид вуглецю-32,61-Адипінова кислота-23,595Глутарова кислота-0,44Бурштинова кислота-0,1969Вода-1025,359,146мідь0,6670,6670,005Метованадат амонія0,2270,2270,0018Матковий розчин:Вода2809,1442809,14421,873Азотна кислота3803,0363803,03629,611Глутаровая кислота1421,8091421,80911,07Бурштинова кислота500,107500,1073,894Мідь16,016,00,125Метованадат амонія5,445,440,0423РАЗОМ15152,6115152,61100 У таблиці (3) вагова частка (φ) розрахована без урахування газів.
Підсумкова маса без урахування газів:
15152,61 ̶ 1131,21 ̶ ̶ 24,64 ̶ 32,61 = 12298,53 кг/год
Загальна витрата води
9,146 + 21,873 =31,019 %
Загальна витрата азотної кислоти - 29,611 %
Загальна витрата глутарової кислоти
0,44 + 11,07 =11,51 %
Загальна витрата бурштинової кислоти
0,1969 + 3,894 =4,0909 %
Загальна витрата міді 0,005 + 0,125 =0,13 %
Загальна витрата метованадата амонія
0,0018 + 0,0423 = 0,0441 %
Кількість продуктів що повертаються в реактор:
12298,53 кг/год - 8 %
х - 92 %
х =
Дані про рецикл занесемо в таблицю (4)
Таблиця 4 - Маса речовин в рециклі Наименование%кг/ч123Азотна кислота29,61141879,753Адипінова кислота23,59533371,138Глутарова кислота11,5116278,95Бурштинова кислота4,09095785,886Вода31,01943871,132Мідь0,13183,863Метованадат амонія0,044162,372РАЗОМ100141433,239 Всі розрахунки зведемо в загальну таблицю матеріального балансу
Таблиця 5 - Матеріальний баланс однієї лінії
НайменуванняПрихід кг/годинаВитрата кг/година123Анол-Азотна кислота4727,48-Адипінова кислота-Глутарова кислота-Бурштинова кислота-Оксид азоту-1131,21Діоксид азоту-Закис азоту-24,64Вода-1025,35Діоксид вуглецю-32,61Мідь0,6670,667Метованадат амонія0,2270,227Маткові розчини:Вода2809,1442809,144Азотна кислота3803,0363803,036Глутарова кислота1421,8091421,809Бурштинова кислота500,107500,107Мідь16,016,0Метованадат амонія5,445,44РециклАзотна кислота41879,75341879,753Адипінова кислота33371,13833371,138Глутарова кислота16278,9516278,95Бурштинова кислота5785,8865785,886Вода43871,13243871,132Мідь183,863183,863Метованадат амонія62,37262,372Додаткова адипінова кислота31,731,7РАЗОМ156585,849156585,849 Таблиця 6 - Загальний матеріальний баланс
НайменуванняПрихід кг/годинаВитрата кг/година123Анол5606,1Азотна кислота14182,44Адипінова кислота7936,11Глутарова кислота147,9Бурштинова кислота66,24Оксид азоту3393,63Діоксид азоту4996,86Закис азоту73,92Вода3076,05Діоксид вуглецю97,83Мідь2,0012,001Метованадат амонія0,6810,681Маткові розчини:Вода8427,4328427,432Азотна кислота11409,10811409,108Глутарова кислота4265,4274265,427Бурштинова кислота1500,3211500,321Мідь4848Метованадат амонія16,3216,32РециклАзотна кислота125639,259125639,259Адипінова кислота100113,414100113,414Глутарова кислота48836,8548836,85Бурштинова кислота17357,65817357,658Вода131613,396131613,396Мідь551,589551,589Метованадат амонія187,116187,116Додаткова адипінова кислота95,195,1РАЗОМ469757,547469757,547
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
35
Размер файла
84 Кб
Теги
баланс, мат
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа