Получение аллилового спирта гидролизом хлористого аллила (стр. 8 из 10)

18) Рассчитываем количество хлороводорода, выделяемого в побочной реакции:

19) Рассчитываем суммарное количество хлороводорода:

Результаты вычислений записываем в таблицу материального баланса табл. 5.

Таблица 5

Материальный баланс синтеза аллилового спирта

Приход
В-во
	0,279	47,94	21,35	73,55	22,80	76
	0,279	47,94	5,04	17,36	5,00	16,67
	0,024	4,12	2,64	9,09	2,20	7,33
итого	0,582	100,00	29,03	100,00	30,00	100,00
Расход
В-во
	0,211	34,99	12,24	41,59	14,40	48,00
	0,240	39,80	8,66	29,77	6,03	20,10
	0,015	2,49	1,37	4,99	1,97	6,57
	0,024	3,98	2,54	8,97	2,51	8,37
	0,039	6,47	2,88	10,13	3,79	12,63
	0,074	12,27	1,34	4,55	1,30	4,33
итого	0,603	100,00	29,03	100,00	30,00	100,00

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	DH0298кДж/моль	S0298,Дж/моль×К	СрДж/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

,

,

Побочная реакция: A1 B1 C1 D1

2 СН3=СН-СН2Сl + H2O

(СН2=СН-СН2)O + 2HCl

,

,

,

.