166255 (Получение дихлорэтана из этилена), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Получение дихлорэтана из этилена", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" 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 "контрольные работы и аттестации", в предмете "химия" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "166255"
Текст 2 страницы из документа "166255"
При этом образуется:
Трихлорэтана ;
Тетрахлорэтана ;
Высших хлоридов ;
При взаимодействии хлора с этиленом протекают следующие реакции:
(1)
(2)
(3)
(4)
Исходя из этих реакций, определяем:
1. Расход этилена на образование ди-, три-, тетрахлорэтана и высших хлоридов:
или
.
С учетом 10 %-ного избытка этилена его расход составит:
1,1·318,1=349,9 м3/ч
или
349,9·1,250=437,4кг/ч.
2. Расход этиленовой фракции (с учетом 10 %-ного избытка этилена):
.
3. Расход хлора:
или
.
4. Расход технического хлора:
.
5. Количество образующегося хлористого водорода:
или
.
6. Количество отходящих газов:
Газы | Объем, м3/ч | Состав %(об.) | Количество, кг/ч |
Этилен | 380,3·0,92-318,1=31,8 | 30,77 | (31,8:22,4)·28=39,8 |
Этан | 380,3·0,06=22,8 | 22,08 | (22,8:22,4)·30=30,6 |
Пропилен | 380,3·0,02=7,6 | 7,36 | (7,6:22,4)·42=14,3 |
Двуокись углерода | 392,5·0,012=4,7 | 4,56 | (4,7:22,4)·44=9,3 |
Азот | 392,5∙0,005=2,0 | 1,91 | (2,0:22,4)·28=2,5 |
Водород | 392,5∙0,003=1,2 | 1,14 | (1,2:22,4)·2=0,1 |
Хлористый водород | 66,5·0,5=33,3 | 32,18 | (33,3:22,4)·36,5=54,2 |
ИТОГО: | 103,3 | 100,00 | 150,6 |
Отходящие газы насыщены парами дихлорэтана, количество которых можно рассчитать по формуле [2]:
,
где - количество паров дихлорэтана, уносимых газами, кг/ч;
Gг – количество газов, пропускаемых через дихлорэтан, кг/ч;
φ – коэффициент насыщения (в данном случае φ=1 [2]);
р – давление пара над жидкостью (при Т=265 К р=0,0021 МПа рис. XIV [4]);
Мж – молекулярная масса дихлорэтана;
Мг – средняя молекулярная масса газовой смеси;
Р – общее давление в системе, МПа.
Находим среднюю молекулярную массу газовой смеси:
Мг=0,3077·28+0,2208·30+0,0736·42+0,0456·44+0,0191∙28+0,0114∙2+0,2487·36,5=32,64.
Унос паров дихлорэтана составит:
.
Из реактора отводится жидкий дихлорэтан, количество которого составляет:
1190,5-1,1=1189,4 кг/ч.
Массовый расход сырья:
Масса газа при нормальных условиях равна его молярной массе, поделенной на объем, занимаемый одним молем, т.е. , где - плотность газа при нормальных условиях.
Этиленовая фракция:
;
;
;
Технический хлор:
;
;
;
Массовый расход сырья составит:
Этиленовая фракция:
;
;
;
Хлор технический:
;
;
.
Материальный баланс производства дихлорэтана сводим в таблицу 3:
Таблица 3
Материальный баланс производства дихлорэтана
№ п/п | Приход | кг/ч | № п/п | Расход | кг/ч |
1 | Этиленовая фракция | 482,3 | 1 | Дихлорэтан-сырец | 1561,5 |
в том числе: | в том числе: | ||||
Этилен | 437,4 | дихлорэтан | 1189,4 | ||
Этан | 30,6 | трихлорэтан | 217,7 | ||
Пропилен | 14,3 | тетрахлорэтан | 50,1 | ||
высшие хлориды | 50,1 | ||||
2 | Хлор технический газообраный | 1231,0 | хлористый водород | 54,2 | |
в том числе: | 2 | Отходящие газы | 150,6 | ||
хлор | 1219,1 | в том числе: | |||
двуокись углерода | 9,3 | этилен | 39,8 | ||
водород | 0,1 | этан | 30,6 | ||
азот | 2,5 | пропилен | 14,3 | ||
двуокись углерода | 9,3 | ||||
хлористый водород | 54,2 | ||||
дихлорэтан | 1,1 | ||||
водород | 0,1 | ||||
азот | 2,5 | ||||
ИТОГО: | 1713,3 | ИТОГО: | 1712,1 |
Расхождение баланса составляет:
, что вполне допустимо.
Конверсия исходного сырья.
Основным реагентом в сырье является этилен, поэтому конверсию рассчитываем по этилену, как отношение количества израсходованного этилена (Gн-Gк), где Gк – количество непрореагировавшего этилена, к общему его количеству в начале процесса Gн:
Селективность находим как отношение готового продукта Gп к прореагировавшему сырью Gc
Выход целевого продукта.
Если количество целевого (товарного) продукта Gп, то выход продукта Ф в расчете на сырье Gз составит
ЛИТЕРАТУРА
-
Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. Учебник для технических ВУЗов. – М.: «Высшая школа», 1990. – 512 с.
-
Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учебник для вузов. – М. Химия, 1988. – 592 с.
-
Общая химическая технология: Учеб. для химико-техн. спец. вузов. В 2-х т./под ред. проф. И.П.Мухленова. – М.: Высш. шк., 1984. – 263 с.
-
Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.
-
Паушкин Я.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П. Технология нефтехимического синтеза, в двух частях. Ч. I. Углеводородное сырье и продукты его окисления. М.: «Химия», 1973. – 448 с.