Моделювання та оптимізація адіабатічного реактору виробництва формальдегіду з метанолу
Вихідні дані
адіабатічній реактор формалін
Схема з адіабатічнім реактором
№ варіантаВіробнічість по 37% СНОН, тис. т/рікКонцентрація компонентів на вході в реактор, моль/м 3 Розміри зерен по кулях каталізатора, МСН 3 ОНСНОНН 2 ГО 2 +1 шар2 шар3 шар1.14182,490,01,23,00,0060,0050,004Ступінь превращение на віході з реактора ,%? 99,5Чісло шарів (N) 3 - 5Порістість кулі каталізатора, часткі0,39 - 0,41Рекомендованій ДІАПАЗОН температур на вході в реактор, ° С220 - 260Максімальна температура на віході з шарів, ° Сдля Першого Шарун более 345для іншого Шарун более 350для послідуючіх шарівне более 355Можліве использование зерен каталізатора діаметром, мм для Першого та іншого шарів4; 5; 6для послідуючіх шарів3; 4; 5; 6Відношення концентрацій СН 3 ОН та О 2 на вході в реактора не менше 1/1,095
Вступ
Основним методом синтезу та дослідження ХТМ в теперішній годину стало математичне моделювання, Пожалуйста засновано на широкому застосуванні ЕОМ. Моделювання ОКРЕМЕ апаратів и всієї технологічної схеми зараз все більш вікорістовується як при проектування НОВИХ, так и при оптімізації діючіх хімічніх виробництв. Віконуючі Дану роботу вікорістовувалі Прикладні Програмні модулі розрахунків за математичность моделями основних тіпів хімічніх реакторів, а такоже других апаратів та технологічних схем.
Метою виконан даної курсової роботи є оптимізація схема Отримання 37% -го формаліну путем окислення метанолу, продуктівністю 18 тис. т/рік з адіабатічнім реактором.
Формалін - це формальдегід (Мурашин альдегід) у виде 37% -вого водного Розчин. У ньом формальдегід присутній у виде гідрату (НСНО · Н 2 О) та нізькомолекулярніх полімерів. З метою Запобігання більш глібокої полімерізації та віпадіння облогу до формаліну додаються 7-12% (мас.) Метанолу у якості стабілізатору.
Формальдегід (СНОН) представляет собою безбарвній газ з різкім дратуючім запахом (при Р=0,1 МПа).
При зберіганні ВІН легко полімерізується и іноді віпускається у виде твердого полімеру параформальдегіду (параформ), Який легко деполімерізується.
Формальдегід віпускають у очень великих масштабах и застосовують зараз як вихідний продукт в органічному сінтезі, ВИРОБНИЦТВІ термопластів, а такоже як дезінфікуючу Речовини.
Формальдегід в найбільшій кількості застосовується для виробництва полімерізаційніх та поліконденсаційніх полімерів, что є основою пластичних мас, піноутворюючіх матеріалів, клеїв. Формальдегід начали використовуват для Отримання ізопрену та бутадієну.
У процессе проектування вірішуються две задачі. Перша: розрахунок та аналіз показніків роботи ХТМ з Даними технологічними параметрами. Друга Полягає в розробці РІШЕНЬ по оптімізації роботи схеми з метою покращення ее техніко-економічних показніків. Формальдегід в промісловості отримуються двома шляхами: дегідруванням, суміснім з частковий окислених та окислення у надлишком Повітря. У даній работе вікорістовується другий метод з ЗАСТОСУВАННЯ адіабатічного реактору.
1. Теоретичні основи процесса
окислених метанолу в формальдегід є Нещодавно розробленні та реалізованім в промісловості процесом. Его здійснюють з надлишком Повітря при 350ч400 ° С та нормальному тиску на залізо-молібденовому каталізаторі. Використання залізо-молібденовіх каталізаторів має ряд Перевага у порівнянні, например, зі срібловмістнімі каталізаторамі:
більш високий вихід формальдегіду у розрахунку на метанол, что НЕ прореагував, (В=95-96%) при загально Ступені превращение метанолу 98,5-99,5%;
почти ПОВНЕ превращение метанолу Забезпечує Отримання безметанольного формаліну без Стадії ректіфікації;
великий рядків служби каталізатору;
більш ПОВНЕ использование тепла Реакції при отріманні технологічної парі;
концентрація кислоти в безметанольному формаліні НЕ перевіщує 0,02%;
краща якісна характеристика формаліну, что Забезпечує високий економічний ефект у виробництвах, что Використовують формалін.
Процес такого окислюваності метанолу відрізняється високим ступенів конверсії метанолу (99%) та селектівністю (95-96%), а такоже сильною екзотермічністю, что змушує використовуват реактори з охолодженя відповіднімі холодоносіямі. Такими на різніх установках є кіпляча вода під лещата або проміжній теплоносій, с помощью кото...
