123955 (Производство тетрахлорметана и тетрахлорэтилена), страница 10
Описание файла
Документ из архива "Производство тетрахлорметана и тетрахлорэтилена", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "123955"
Текст 10 страницы из документа "123955"
Ф1 + Ф2 + Ф3 + Ф4 + Ф5 + Ф6 = Ф7 + Ф8 + Ф9 + Фпот, (2.38)
где Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф8 – тепловые потоки газообразного сырья (хлор, природный газ, технический этилен), жидких хлоруглеводородов, жидких рециркулирующих перхлоруглеводородов, жидкого техническго 1,2-дихлорэтана и продуктов реакции соответственно, кВт;
Ф6 – теплота экзотемической реакции, кВт;
Ф7 – теплота, расходуемая на испарение жидких компонентов сырьевой смеси, кВт;
Ф9 – теплота, отводимая охлаждающей водой, кВт;
Фпот – теплопотери в окружающую среду, кВт.
Определяем тепловые потоки сырья и продуктов. Значения теплоемкостей находим по /7/ (Приложения, табл. 2-4).
Тепловой поток газообразного сырья (потоки 1-3):
Ф1 =(0,017933,93 + 0,000735,71 + 0,001343,56)25 = 17,22 кВт.
Тепловой поток жидких хлоруглеводородов (поток 4):
Ф2 = (0,0536/100)(1,2897,0 + 0,9624,2 + 0,8586,0 + 0,9505,5 + 0,86277,3)20 = = 0,97 кВт.
Тепловой поток жидких рециркулирующих перхлоруглеводородов (поток 5):
Ф3 = (0,502/100)(0,85870,8 + 0,86229,2)20 = 8,63 кВт.
Тепловой поток продуктов отпарки сырца перхлоруглеводородов (поток 6):
Ф4 = (0,0007/100)(0,5451546,75 + 34,1355,75 + 29,1137,5)30 = 0,75 кВт.
где 0,545 – удельная теплоемкость паров тетрахлорметана, кДж/(кгК);
154 – молярная масса тетрахлорметана, г/моль.
Для упрощения расчета все компоненты, присутствующие в потоке 7, объединены в поток «дихлорэтан». Тепловой поток жидкого 1,2-дихлорэтана (поток 7):
Ф5 = 0,20691,28920 = 5,334 кВт.
Рассчитываем теплоты реакций (в кДж/моль):
Теплота экзотермических реакций (теплота реакции образования гексахлорбутадиена принята равной теплоте реакции образования гексахлорбензола):
Ф6 = [1000/(23600)][285,620,12 + 91,480,18 + 694,987,19 + 394,813,11 + + 1996,3(0,14 + 0,09) + 730,20,079 + 484,250,2375 + 436,69,19] = = [1000/(23600)]10919,69 = 1516,52 кВт.
Общий приход теплоты:
Фприх = 17,22 + 0,97 + 8,63 + 0,75 + 5,334 + 1516,52 = 1549,424 кВт.
Количество веществ испаряющихся в хлораторе (кг/ч): тетрахлорметан 298,54 + 1055,18 + 74,48 = 1428,2; тетрахлорэтилен – 23,17 + 1971,24 = 1994,41; гексахлорэтан – 346,91; гексахлорбуталдиен – 169,84; гексахлорбензол – 66,85; трихлорэтилен – 16,23; трихлорметан – 21,24; 1,2-дихлорэтан – 27,03 + 1397,23 = 1424,26.
Определяем теплоту, расходуемую на испарение жидких компонентов. Значения теплот испарения компонентов по /7/ (Приложения, табл. 9) теплоты испарения гексахлорбутадиена и гексахлорбензола приняты равными теплоте испарения гексахлорэтана:
Ф7 = [1/(23600)][1428,2194,7 + 1994,41209,2 + (346,91 + 169,84 + 66,85)215,5 + + 16,23239,3 + 21,24248,3 + 1424323,4] = 1164980,4/(23600) = 161,8 кВт
Тепловой поток продуктов реакций (поток 9; с целью упрощения расчета в поток «тетрахлорэтилен» включены гексахлорбензол, гексахлорбутадиен, гексахлорэтан, а в поток «хлор» азот, диоксид углерода и хлороводород):
Ф8 = [1/(23600)][(4752,58 + 105,45 + 193,14 + 364,74)0,693 + 4236,540,656 + + (1369,59 + 3,57 + 2,53)(37,21/71) + 4244,84/(30,63/36,5)]585 = [10815,55/(23600)] 585 = 878,76 кВт.
Принимаем, что теплопотери в окружающую среду составляют 5% от общего прихода теплоты:
Фпот = 0,051549,424 = 77,47кВт.
Количество теплоты, отводимое охлаждающей водой, находят из уравнения теплового баланса хлоратора:
Ф9 = Фприх – Ф7 – Ф8 – Фпот = 1549,424 – 161,8 – 878,76 – 77,47 = 431,394 кВт
или 431394 Вт.
Рассчитывают расход воды на охлаждение наружной стенки хлоратора. Принимают начальную температуру воды tH = 20С и считают, что в процессе теплообмена температура повысилась на 20С, тогда расход воды составит:
mB = Ф9/(сВΔtη) = 431394/(4187200,9) = 5,7239 кг/с.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Изучены способы и технологии получения тетрахлорметана и тетрахлорэтилена, области их применении, используемая реакционная аппаратура и рассмотрены материалы, которые целесообразно использовать в процессах хлорирования.
2. Рассмотрен химизм получения тетрахлорметана и тетрахлорэтилена.
3. Разработана и описана технологическая схема процесса совместного получения тетрахлорметана и тетрахлорэтилена.
4. Выполнены материальные расчеты стадии получения тетрахлорметана и тетрахлорэтилена и Теловой расчет хлоратора.
Расходные коэффициенты на годовую производительность по перхлоруглеводородам составляют:
по хлору: 9131,31/5517,24 = 1,655 т/т;
по техническому этилену: 832,2611000/5517,24 = 150,85 кг/т;
по природному газу: 79,421000/5517,24 = 14,39 кг/т.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
-
Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1981.
-
Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М. Технология нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1985.
-
Справочник нефтехимия / Под ред. С.К. Огородникова. В 2-х т. – Л.: Химия, 1978.
-
Капкин В.Д., Савинецкая Г.А., Чапурин В.И. Технология органического синтеза. – М.: Химия, 1988.
-
Трегер Ю.А., Гужновская Т.Д. Интенсификация хлорорганических производств. Высокоэффективные каталитические системы. – М.: Химия, 1989.
-
Муганлинский Ф.Ф., Трегер Ю.А., Люшин М.М. Химия и технология галогенорганических соединений. – М.: Химия, 1993.
-
Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчеты по технологии органического синтеза. – М.: Химия, 1988.
-
СТП 001-2002 Стандарты предприятия. Проекты (работы) дипломные. Требования и порядок подготовки, представления к защите и защиты. – Мн.: БГТУ, 2002.