Производство хлорбензола
Исследование основных физико-химических свойств сырья и готовой продукции, каталитического и окислительного процесса хлорирования, алкилирования и гидрирования бензола. Характеристика взаимодействия бензола с хлором, спиртами и неорганическими кислотами.
Рубрика | Химия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.10.2011 |
Размер файла | 97,5 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.
? = h + D - ? b = 0,13 + 0,6 - ? · 0,4 = 0,43
b = v2 · h · ш = v2 · 0,13 · 0,5 = 0,4
Определяем коэффициент теплоотдачи (б1) для бензола, Вт/м2·К·ч:
б1 = л · Nu / ? = 0,121 · 1,16 · 233,9/ 0,033 = 994,9
где:
мбенз. - вязкость бензола = 0,492 · 10-3 Н·сек/м2;
Сбенз. - теплоёмкость бензола = 0,436 · 4190 Дж/кг·град.;
лбенз. - теплопроводность бензола = 0,121 · 1,16 Вт/м·град.;
сбенз. - плотность бензола = 815 кг/м3;
wбенз. - скорость бензола = 1,2 м/сек.
Reпл. = w · d · с / м = 1,2 · 0,033 · 815 / 0,492 · 10-3 = 65597,6 [3, с. 169]
если Reпл. > 2300 - режим устойчивый турбулентный
Pr = м· c / л = 0,492 · 10-3 · 0,436 · 4190 / 0,121 · 1,16 = 6,4 [3, с. 447]
Nuпл. = 0,002 · Reпл.0,57· Pr0,4 = 0,002 · 65597,60,57 · 6,40,4 = 233,9 [3, с. 390]
Определяем коэффициент теплоотдачи (б2) для воды, Вт/м2·К·ч:
б2 = л · Nu / ? = 0,545 · 1,16 · 246 / 0,023 = 6761,8
где:
мводы - вязкость воды = 0,656 · 10-3 Н·сек/м2;
Своды - теплоёмкость воды = 0,998 · 4190 Дж/кг·град.;
лводы - теплопроводность воды = 0,545 · 1,16 Вт/м·град.;
своды - плотность воды = 992 кг/м3
Re = w · d · с / м = 1,5 · 0,023 · 992 / 0,656 · 10-3 = 52171
если Re > 2300 - режим устойчивый турбулентный
Pr = м· c / л = 0,656 · 10-3 · 0,998 · 4190 / 0,545 · 1,16 = 4,3
Nu = 0,023 · Re0,8 · Pr0,4 = 0,023 · 521710,8 · 4,30,4 = 0,023 · 5942,1 · 1,8 = 246
Определяем коэффициент теплопередачи при у - толщина стенки = 0,0025 и л - теплопроводность теплоносителя = 17 Вт/м2·град.:
К = 1 = 1 = 1 =1/б1 + у/л + 1/б2 1/994,9+ 0,0025/17 + 1/6761,8 0,001 + 0,0001 + 0,0001833,3 Вт/м2·град.
Определяем поверхность теплообмена, м2:
F = Q / K · ?t = 3712609,5 · 103 / (833,3 · 11,5 · 3600) = 107,7
Определяем длину труб при расчёте F по среднему диаметру труб, м:
? = 107,7/ 3,14 · 0,0355 · 121 = 8
Определяем среднюю разность температур, 0С:
max / min = 15/ 8 = 1,9 < 2 => (max + min) / 2 = (15 + 8) / 2 = 11,5
3.3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРОЕКТИРУЕМОГО АППАРАТА
Находим количество аппаратов:
Объём хлоратора рассчитывается по формуле, м3:
Vоб. = р · d2 · h / 4 = 3,14 · 0,82 · 12,5 / 4 = 6,3
где:
d - диаметр аппарата, м [из чертежа]
h - высота аппарата, м [из чертежа]
Находим объём аппарата с учётом коэффициента заполнения (0,7), м3:
Vпол. = Vоб. · 0,7 = 6,3 · 0,7 = 4,41
Определяем количество реакционной смеси в одном аппарате, кг:
Ск = Vпол. · ссм = 4,41 · 0,7 · 103 = 3087
ссм = (сC6H6 · mC6H6 + сCl2 · mCl2) / (mC6H6 + mCl2) = (0,815 · 11268,2 + 0,00321 · 1886,3) / (11268,2 + 1886,3) = 0,7 г/м3 = 0,7 · 103 кг/м3
Находим производительность одного аппарата, кг/ч:
П1апп. = Ск / ф = 3087 / 2 = 1543,5
где: ф - время хлорирования, ч.:
ф = 2 ч.
Определяем количество хлораторов, шт.:
n = Свещества / П1апп. = 13154,5 / 1543,5 = 8,52
Принимаем количество хлораторов - 9 шт.
ЛИТЕРАТУРА
1.Юкельсон Н.Н., Технология основного органического синтеза, М., Химия, 1968.
2.Капкин В.Д., Совинецкая Г.А., Чапурин В.И., Технология органического синтеза, М., Химия, 1987.
3.Плановский А.Н., Рамн В.М., Процессы и аппараты химической технологии, М., Химия, 1968.
4.Лебедев Н.Н., Химия и технология органического основного и нефтехимического синтеза, М., Химия, 1988.
5.Равдель А.А., Пономарёва А.М., Краткий справочник физико-химических величин, Л., Химия, 1983.
6.Родионов А.И., Клушин В.Н., Технология защиты окружающей среды, М., Химия, 1989.
7.Голубятников В.А., Шувалов В.В., Автоматизация производственных процессов в химической промышленности, М., Химия, 1985.
8.Киселёв Г.Ф., Колпачков В.И., Справочник - Система технического обслуживания и ремонта оборудования предприятий по производству минеральных удобрений, М., Химия, 1991.
9.Байрон Н.М., Краткий справочник физико-химических величин, М., Химия, 1965.
10.Буткевич В.Ю., Сборник правил пожарной безопасности, М., 1988.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика промышленных способов алкилирования бензола пропиленом. Принципы алкилирования бензола олефинами в химической технологии. Проблемы проектирования технологических установок алкилирования бензола. Описание технологии процесса производства.
дипломная работа [557,7 K], добавлен 15.11.2010Теоретический анализ, химизм и механизм процесса получения изопропилбензола методом алкилирования бензола пропиленом в присутствии безводного хлористого алюминия. Кинетика и термодинамика процесса, технические и технологические приемы управления ним.
дипломная работа [121,3 K], добавлен 18.05.2019Производство изопропилбензола как одного из важнейших продуктов нефтехимического синтеза. Техническая характеристика сырья, полуфабрикатов и продуктов. Механический расчет отверстия и толщины обечайки корпуса, работающей под внутренним давлением.
дипломная работа [292,7 K], добавлен 22.05.2015Технология гидрирования ароматических углеводородов. Их применение для синтеза циклогексана. Побочные реакции гидрогенолиза с расщеплением боковых цепей и циклов. Технологическая, структурная, функциональная и операторная схемы гидрирования бензола.
реферат [182,4 K], добавлен 06.08.2014Определение удельного теоретического количества и объема воздуха, необходимого для сгорания паров бензола. Составление стехиометрического уравнения реакции горения бензола в воздухе. Расчет числа киломолей воздуха, необходимого для полного сгорания.
контрольная работа [246,1 K], добавлен 21.06.2014Фенол как химическое вещество, его применение и значение. Особенности стадий получения фенола. Краткая характеристика процесса его производства через бензолсульфокислоту, хлорбензол, изопропилбензол, окислительным хлорированием бензола. Виды сырья.
реферат [808,2 K], добавлен 18.02.2011Теория химических процессов органического синтеза. Решение: при алкилировании бензола пропиленом в присутствии любых катализаторов происходит последовательное замещение атомов водорода с образованием смеси продуктов разной степени алкилирования.
курсовая работа [586,5 K], добавлен 04.01.2009Номенклатура производных бензола, их разновидности и методики получения, принципы и направления практического использования. Строение бензола и его ароматичность. Правило Хюккеля и особенности его применения. Небензоидные ароматические соединения.
реферат [314,9 K], добавлен 05.08.2013Галогенирование ароматических соединений: механизм процесса. Расчет показателей при моно- и дихлорировании органических соединений. Расход реагента при максимальном выходе целевого продукта в сложных реакциях. Подбор подходящего механизма реакций.
реферат [265,9 K], добавлен 15.02.2012Изучение источников, структуры и физико-химических свойств афлатоксинов, смертельно опасных микотоксинов, относящихся к классу поликетидов. Анализ их влияния на живой организм, взаимодействия с макромолекулами клетки, нуклеиновыми кислотами и белками.
реферат [43,1 K], добавлен 20.12.2011