Анализ процесса производства ацетона окислением изопропилового спирта
Характеристика способов получения ацетона в промышленности. Описание технологической схемы стадии окисления, конструкции и принципы работы окислителя. Вредные и опасные факторы процесса. Токсические свойства образующихся в производстве веществ.
| Рубрика | Химия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.04.2017 |
| Размер файла | 786,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
(46)
где:- масса кислорода который необходимо подать на стадию окисления, кг/т;
- коэффициент избытка кислорода, %.
Масса воздуха, подаваемого на окисление:
(47)
где:- масса кислорода, подаваемая на окисление с учетом коэффициента избытка, кг/т;
- содержание кислорода в воздухе, %;
- молярная масса перекиси водорода, кг.
Масса азота, поступающего с воздухом:
(48)
где:- масса воздуха, подаваемого на окисление, кг/т;
- содержание азота в воздухе, %.
Масса воды, поступающей с воздухом:
(49 )
где:- масса воздуха, подаваемого на окисление, кг/т;
- содержание воды в воздухе, %.
Масса кислорода содержащейся в газовой фазе:
(50)
где: - масса кислорода подаваемого на окисление с учетом избытка, кг/т;
- масса кислорода которую необходимо подать на стадию окисления, %.
Масса двуокиси углерода, содержащейся в газовой фазе:
(51)
где:- массы диоксида углерода образующегося на разных стадиях, кг/т.
Масса газовой фазы:
(52)
где:mН2О2(г.ф.) - масса перекиси водорода, уносимой с газовой фазой, кг/т;
mИПС(г.ф.) - масса ИПС, уносимого с газовой фазой, кг/т;
mС3Н6О (г.ф.) - масса ацетона, уносимого с газовой фазой, кг/т;
mН2О(г.ф.) - масса воды, уносимой с газовой фазой, кг/т;
mО2(г.ф.) - масса кислорода, содержащегося в газовой фазе, кг/т;
mN2(возд.) - масса азота, поступающего с воздухом, кг/т;
mСО2(г.ф.) - масса диоксида углерода, содержащегося в газовой фазе, кг/т;
Масса стабилизатора - дегидрофосфата натрия, загружаемого на стадию окисления:
(53)
где:- масса стабилизатора дегидрофосфата натрия, кг.
Масса воды в растворе стабилизатора:
(54 )
где:- масса стабилизатора загружаемого на стадию окисления, кг.
Масса воды, содержащейся в реакционной смеси:
( 55 )
где: mводы в ИПС - масса воды, содержащейся в свежем ИПС, кг/т;
mН2О(возврат.) - масса воды в возвратном ИПС, кг/т;
m2Н2О - масса воды, образующейся по 2 реакции, кг/т;
m3Н2О - масса воды, образующейся по 3 реакции, кг/т;
m4Н2О - масса воды, образующейся по 4 реакции, кг/т;
m5Н2О - масса воды, образующейся по 5 реакции, кг/т;
mН2О(возд.) - масса воды, поступающей с воздухом, кг/т;
mН2О(г.ф.) - масса воды, уносимой с газовой фазой, кг/т.
Масса реакционного раствора:
(56)
где: mН2О2(см.) - масса перекиси водорода, содержащейся в реакционной смеси, кг/т;
mИПС(см.) - масса ИПС, содержащегося в реакционной смеси, кг/т;
mС3Н6О(см.) - масса ацетона, содержащегося в реакционной смеси, кг/т;
mН2О(см.) - масса воды, содержащейся в реакционной смеси, кг/т;
mСН3СООН(см.) - масса уксусной кислоты, содержащейся в реакционной смеси, кг/т;
mСН3СООН(см.) - масса метанола, содержащегося в реакционной смеси, кг/т;
(57)
[ 3.с.78]
Результаты расчета сводятся в таблицу материального баланса 4.1.1
Таблица 4.1.1 Материальный баланс стадии окисления
|
Приход |
Расход |
|||||||
|
Наименование продукта |
Кг/т |
Кг/ч |
% масс |
Наименование продукта |
Кг/т |
Кг/ч |
%масс |
|
|
1. ИПС свежий в т.ч. ИПС вода 2. ИПС возвратный в т.ч. ИПС вода ацетон перекись водорода Уксусная кислота метанол 3. раствор стабилизатора в т.ч. вода однозамещенный замещенный фосфат натрия 4.воздух в т.ч. кислород азот вода |
801,15 697 104,15 2369,8 1777,35 545,05 40,76 6,28 0,24 0,12 16,25 15,6 0,65 2324,13 539,43 1783,54 1,16 |
17,93,6 1560,45 233,17 5305,53 3979,14 1220,26 91,25 14,06 0,54 0,27 36,38 34,93 1,46 5203,29 1207,68 3993,01 2,59 |
100,0 87,0 13,0 100 75,0 23,0 1,72 0,265 0,01 0,005 100 96,0 4,0 100,0 23,21 76,74 0,05 |
1. реакционный раствор в т.ч перекись водорода ИПС ацетон вода уксусная кислота метанол однозамещенный фосфат натрия 2. газовая фаза в т.ч перекись водорода ИПС ацетон вода кислород азот двуокись углерода этан |
3258,3 330,02 1695,28 536,45 684,53 8,55 2,89 0,65 2252,98 0,78 86,6 137,22 21,42 179,82 1753,54 31,48 12,12 |
7294,71 738,85 3795,81 1201,01 1532,53 19,14 6,47 1,45 5043,82 1,75 193,88 307,21 47,96 402,58 3925,75 70,48 27,13 |
100 10,09 57,78 16,78 20,93 0,26 0,09 0,002 100 0,03 3,86 5,57 0,96 8,03 79,6 1,41 0,54 |
|
|
Итого |
5511,33 |
12338,82 |
5511,35 |
12338,87 |
Таблица 4.1.2 Материальный баланс стадии окисления для одного окислителя
|
Приход |
Расход |
|||||
|
Наименование продукта |
Кг/ч |
% масс |
Наименование продукта |
Кг/ч |
% |
|
|
1. ИПС свежий в т.ч. ИПС вода 2. ИПС возвратный в т.ч. ИПС вода ацетон перекись водорода Уксусная кислота метанол 3. раствор стабилизатора в т.ч. вода NaH2PO4 4.воздух в т.ч. кислород азот вода |
747,35 650,2 97,15 2210,63 1657,97 508,44 38,02 5,85 0,22 0,11 15,16 14,55 0,6 2167,9 503,2 1633,7 1,08 |
100,0 87,0 13,0 100,0 75,0 23,0 1,72 0,265 0,01 0,005 100,0 96,0 4,0 100,0 23,21 76,74 0,05 |
1. реакционный раствор в т.ч перекись водорода ИПС NaH2PO4 метанол ацетон вода уксусная кислота 2. газовая фаза в т.ч перекись водорода ИПС ацетон вода кислород азот двуокись углерода этан |
3039,45 307,85 1581,4 500,42 638,5 7,97 2,7 0,6 2101,65 0,72 79,74 128 19,98 167,74 1634,76 29,36 11,3 |
100,0 10,13 52,03 0,02 0,1 16,46 21,0 0,26 100,0 0,03 3,84 6,1 0,95 7,98 79,16 1,4 0,54 |
|
|
Итого |
5141,04 |
Итого |
5141,1 |
[ 3,с.50 ]
4.2 Технологический расчет
Технологический расчет сводится к определению числа основных аппаратов - окислителей.
По данным действующего производства производительность одного окислителя составляет 6750 тонн в год 30%-ного водного раствора перекиси водорода.
Проектная мощность производства 18000 тонны в год 30%-ный перекиси водорода.
Необходимое число окислителей
n= N действ. / N проект.
Где:N действ. -производительность действующего производства, т/год;
Nпроект. -производительность проектируемого производства, т/год.
n = 18000/6750 = 2,66
К установке применяется 2 окислителя [ 3,с.72 ]
Заключение
В данной работе был описан процесс производства ацетона, окислением изопропилового спирта. Мощность проектируемого производства 18000 тысяч тонн в год. Произведены материальный и технологический расчеты стадии окисления.
Был подробно описан принцип работы основного аппарата и его устройство.
Представлена и описана технологическая схема производства, методы аналитического контроля и автоматического управления технологическим процессом. Освещены аспекты охраны труда и окружающей среды, рассмотрены положительные и отрицательные стороны производства. Проанализирована область применения готового продукта, его свойства и применение, а также свойства исходного сырья.
Литература
1. Капкин В.Д. Технология основного органического синтеза/ под ред. В.Д. Капкина, Г.А. Савинецкой, В.И. Чапурина - М.: Химия, 1987г. - 400с.
2. Постоянный технологический регламент производства ацетона стадии окисления изопропилового спирт
3. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии/ под ред. К.Ф. Павлова, П.Г. Романкова, А.А. Носкова - Л.: Химия, 1976г. - 576с.
4. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза/ под ред. И.И. Юкельсона - М.: Химия, 1968г. - 848с.
5. Плановкий А.Н. Процессы и аппараты хим. технологии/ под. ред. А.Н. Плановкого, В.М. Рамма, С.З. Кагана - М.: ГОСХИМИЗДАТ, 1962г. - 845с.
6. Вольфкович С.И. Общая химическая технология / под редакцией академика С.И. Вольфковича, З.А. Роговина, Ю.П. Руденко, И.В. Шманенко Том II - М.: ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ХИМИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ,1959г.- 848с.
7. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического синтеза/ под ред. Н.Н. Лебедева - М.: Химия, 1975г. - 592с.
8. Кружалов Б.Д. Совместное получение фенола и ацетона/ под ред. Б.Д. Кружалова, Б.И. Голованенко - М.: ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ХИМИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ,1963г.- 200с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Производство ацетона брожением крахмала. Производство ацетона из изопропилового спирта. Обоснование создания эффективной ХТС. Определение технологической топологии ХТС. Построение математической модели ХТС. Свойства и эффективность функционирования.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 12.02.2009Основные химические свойства ацетона и изопропилового спирта, области применение и влияние на человека. Получение изопропилового спирта из ацетона. Тепловой и материальный баланс адиабатического РИВ и РПС. Программы расчёта и результаты, выбор реактора.
курсовая работа [255,0 K], добавлен 20.11.2012Исходное сырье для производства этилового спирта и способы его получения. Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта. Описание технологической схемы процесса производства, расчет основных технологических показателей.
курсовая работа [543,6 K], добавлен 04.01.2009Описание промышленных способов получения серной кислоты. Термодинамический анализ процесса конденсации и окисления диоксида серы. Представление технологической схемы производства кислоты. Расчет материального и теплового баланса химических реакций.
реферат [125,1 K], добавлен 31.01.2011Описание процесса производства изопропилового спирта методом сернокислой гидратации пропилена. Характеристика сырья и готовой продукции. Расчет холодильника, материального и теплового баланса колонны. Технико-экономические показатели работы установки.
дипломная работа [202,5 K], добавлен 27.11.2014Физико-химические свойства уксусной кислоты. Характеристика процесса окисления альдегида. Способ получения ацетальдегида и этаналя. Принципы расчёта количества образующихся побочных продуктов в процессе получения уксусной кислоты. Сущность метода Кольбе.
курсовая работа [1009,8 K], добавлен 08.04.2015Расчет и проектирование абсорбера с ситчатыми тарелками, работающих при атмосферном давлении для поглощения паров ацетона из паровоздушной смеси. Определение условий равновесия процесса. Расчет скорости газа и диаметра абсорбера, коэффициента массоотдачи.
курсовая работа [866,2 K], добавлен 08.09.2014Свойства и практическое применение ацетона. Оценка уровня токсичности данного вещества, распространение отравлений. Биотрансформация, токсикокинетика ацетона, клиника отравления, диагностика, детоксикация. Проведение химико-токсикологического анализа.
реферат [1,1 M], добавлен 16.11.2010Характеристика химического продукта и методы его получения. Физико-химические основы процесса, описание технологической схемы, отходы производства и проблемы их обезвреживания. Перспективы совершенствования процесса получения химического продукта.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 20.06.2012Физико-химические характеристики изопрена. Основные способы его производства. Получение изопрена жидкофазным окислением углеводородов и из изобутена и формальдегида. Особенности метатезиса бутена. Синтез изопрена из пропилена, ацетона и ацетилена.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.01.2015Понятие степени окисления элементов в неорганической химии. Получение пленок SiO2 методом термического окисления. Анализ влияния технологических параметров на процесс окисления кремния. Факторы, влияющие на скорость получения и качество пленок SiO2.
реферат [147,2 K], добавлен 03.12.2014Химические свойства и получение в промышленности изопропилового спирта, его применение. Расчет теоретического и практического материального баланса, термодинамический анализ реакций. Расчет изменения энтропии, константы равновесия, теплоты сгорания.
курсовая работа [265,6 K], добавлен 08.03.2011Описание технологической схемы производства и автоматизация технологического процесса. Материальный баланс установки. Организация основного и вспомогательного производства. Расчет материального баланса технологической установки производства метанола.
дипломная работа [362,8 K], добавлен 18.05.2019Расчет одной из стадий процесса производства азотной кислоты - окисление оксида азота. Составление материального баланса для контактного аппарата, котла-утилизатора и окислителя. Определение температуры газа на выходе из окислителя, вычисление его объема.
курсовая работа [306,1 K], добавлен 20.10.2011Определение альдегидов (органических соединений). Их строение, структурная формула, номенклатура, изомерия, физические и химические свойства. Качественные реакции (окисление) и формулы получения альдегидов. Применение метаналя, этаналя, ацетона.
презентация [361,6 K], добавлен 17.05.2011Этанол как многотоннажный продукт органического синтеза, огнеопасный растворитель. Общая характеристика основных методов и способов получения синтетического этанола. Знакомство с технологическими особенностями процесса производства этилового спирта.
реферат [901,0 K], добавлен 02.04.2019Создание и описание технологической схемы получения сульфида натрия восстановлением сульфата. Составление материального баланса процесса. Расчет технико-экономических показателей процесса. Теоретический и фактический расходные коэффициенты по сырью.
контрольная работа [150,9 K], добавлен 13.01.2015Выбор и обоснование технологической схемы и аппаратурного оформления фазы производства. Описание технологического процесса изготовления поливинилхлорида: характеристика сырья, механизм полимеризации. Свойства и практическое применение готового продукта.
курсовая работа [563,9 K], добавлен 17.11.2010Характеристика сырья и готовой продукции. Описание технологической схемы. Принцип работы оборудования. Этапы процесса термолиза высших алкенов при умеренных температурах. Термические превращения высокомолекулярных компонентов нефти в жидкой фазе.
курсовая работа [885,4 K], добавлен 27.05.2014Физико-химические основы процесса окисления. Материальный и энергетический баланс узла синтеза. Расчет конструктивных размеров аппарата, выбор материала для его изготовления. Выбор средств контроля и автоматизации. Специфические вредности в производстве.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.11.2010
