Получение аллилового спирта гидролизом хлористого аллила
Вывод: Расчет материального баланса показывает, что для получения 12,24 кг/мин аллилового спирта необходимо взять 21,35 кг/мин хлористого аллила и 5,04 кг/мин воды.
Анализ технико-экономических показателей свидетельствует о том, что реакция не является каталитической, однако технологический выход продукта достаточно высокий (f = 92%). Степень превращения ХА < 100%, что связано с потерями на стадиях синтеза целевого продукта.
Для повышения данного технико-экономического показателя можно повышать температуру в реакторе; потери могут быть связаны с дефектами оборудования, в этом случае его необходимо заменить.
Практический материальный баланс в отличие от теоретического считается с использованием расходных коэффициентов и также зависит от стехиометрических коэффициентов.
5.2 Определение тепловой нагрузки на реактор
Уравнение теплового баланса в общем случае имеет вид:
∑Qприх. = ∑Qрасх. + ∑Qпот.
Для изотермических процессов уравнение теплового баланса:
Qi(исх.) + Qr + Qф + QF = Qj(прод.) + Qi нагр. + Qпот.
Реакции:
Основная:
.
(А) (В) (С) (D)
Побочная:
.
(А1) (В1) (С1) (D1)
Исходные данные для теплового баланса:
Температура исходных реагентов — 50 0С (323 К);
Температура продуктов реакции — 140 0С (413 К);
Тепловые потери от прихода тепла — 2 %.
Таблица 6
Термодинамические свойства веществ, участвующих в реакции
Вещество |
DH0298 кДж/ моль |
S0298, Дж/ моль×К |
Ср Дж/ моль |
Ср = f(т), Дж/моль×К | ||||
а |
в×103 |
с×106 |
d×109 |
c'×10-5 | ||||
CH2=CH-СН2Сl |
-8,95 |
14,8 |
2,525 |
3,042 |
-2,275 |
0,449 |
- | |
H2O |
-241,825 |
188,723 |
30,96 |
11,286 |
- |
- |
0,33 | |
СH2=СН- -СН2ОH |
-131,87 |
204 |
-1,104 |
31,413 |
-2,029 |
0,531 |
- | |
НСl |
-92,311 |
186,677 |
26,501 |
4,598 |
- |
- |
1,087 | |
(C3H5)2O |
-230,45 |
398,8 |
275,32 |
- |
- |
- |
- |
- |
C3H4Cl2 |
85,1 |
168,6 |
174,06 |
- |
- |
- |
- |
- |
1.Определяем количество тепла, которое поступает с исходными реагентами:
Сpi = а + в·T + с·T2— для органических веществ
Сpi = а + в·T + с’·T-2 — для неорганических веществ
1.
.
2. ,
.
3. ,
,
.
2.Определяем количество тепла, которое выходит из реактора с продуктами реакции:
1.
.
2. ,
.
3. ,
.
4. ,
.
5. ,
.
6. ,
,
3.Определяем количества тепла, выделяющееся или поглощающееся в результате химической реакции:
Основная реакция: СН3=СН-СН2Сl + H2O СН3=СН-СН2OH + HCl
,
,