Міністерство Освіти і Науки РФ
Казанський Державний Технологічний Університет
Кафедра Загальної Хімічної Технології
Курсова робота
на тему:
Технологія виробництва оцтової кислоти окисленням ацетальдегіду киснем повітря
Казань 2010
Зміст:
Теоретична частина
v Технологічна схема виробництва оцтової кислоти окисленням ацетальдегіду киснем повітря
v Умови завдання
v Матеріальний баланс процесу
v Технологічні та техніко-економічні показники процесу
Реклама
Список літератури
Теоретична частина
Оцтова кислота СН 3 СООН - безбарвна рідина зі специфічним різким запахом (т. кип. 118,1 В° С; щільність 1,05 г/см 3 ). Змішується у усіх відношеннях з водою, ефіром, добре розчиняє сірку, фосфор, галоидоводородов. Безводна оцтова кислота (так звана крижана оцтова кислот; т. затв. 16,6 В° С) є гарним розчинником багатьох органічних речовин. Оцтова кислота - вельми стабільне з'єднання: пари її не розкладаються при нагріванні до 400 В° С (і навіть трохи вище); теплота згоряння 3490 ккал/кг.
Пари оцтової кислоти діють дратівливо па слизові оболонки, особливо на слизові оболонки очей. Концентрована оцтова кислота викликає опіки. p> На малюнку 1 показана технологічна схема виробництва оцтової кислоти окисленням ацетальдегіду. Розчин каталізатора, приготований в апараті 1 шляхом розчинення ацетату марганцю, в оцтової кислоти, разом з охолодженим ацетальдегідом подають в нижню частину окисної колони 4. Кисень вводять в 3-4 нижні царги колони. Для розведення паро-газової суміші (щоб не допустити накопичення надоцтової кислоти) у верхню частину колони безперервно подають азот. В процесі окислення в нижній частині колони підтримують температуру 60 В° С і надлишковий тиск 3,8-4,0 ат, у верхній-відповідно 75 В° С і 2,8-3,0 ат. Ретельне регулювання температури має дуже велике значення, так як зменшення її нижче 60-70 В° С призводить до накопичення надоцтової кислоти, а підвищення - до посилення побічних реакцій, зокрема реакції повного окислення ацетальдегпда.
Паро-газова суміш з окисної колони надходить у конденсатор 5, де при 20-30 В° С конденсуються пари оцтової кислоти та води; конденсат, в якому розчинена велика частина непрореагировавшего ацетальдегпда, після відділення від газів в сепараторі 6 повертається в нижню частину окисної колони. Гази після відмивання в скрубері 7 від залишків альдегіду і кислоти виводять в атмосферу.
Оцтова кислота (сирець), безперервно відбирається з розширеної частини окисної колони 4, надходить в ректифікаційної колону 8, в якій з сирцю відганяються нізкокіпящне з'єднання. Звільнена від низкокипящих домішок оцтова кислота безперервно надходить в кип'ятильник 13 ректифікаційної колони 14, де при 125 В° С оцтова кислота випаровується, відділяючись від каталізатора, паральдегіду, кротоновий кислоти і продуктів осмоления. Пари оцтової кислоти конденсуються в дефлегматоре 15, звідки частина кислоти повертається на зрошення колони 14, деяка кількість направляється в апарат 1 для приготування каталізаторного розчину, а більша частина надходить для очищення від домішок в реактор 16. Тут оцтову кислоту обробляють перманганатом калію для окислення містяться в ній домішок.
Для відділення утворився ацетату марганцю кислоту знову випаровують при 120 - 125 В° С в випарнику 17, звідки пари її надходять в насадок колоні 18. Очищена кислота (ректифікат) є товарним продуктом.
Малюнок 1. Схема виробництва оцтової кислоти окисленням ацетальдегіду: 1 - апарат для приготування розчину каталізатора; 2-проміжний бак; 3 - сховище ацетальдегіду; 4 - окислювальна колона; 5, 11 - конденсатори; 6 - сепаратори; 7 - скрубер; 14-тарілчасті ректифікаційні колони; 9, 13 - кип'ятильники; 10, 15, 19-дефлегматори; 12 - збірник кислоти; 16 - реактор; 17 - випарник; 18-насадок колона ректифікації.
В
Умови завдання:
1. Скласти та описати технологічну схему виробництва оцтової кислоти окисленням ацетальдегіду киснем повітря.
2. Скласти матеріальний баланс процесу.
3. Розрахувати технологічні і техніко-економічні показники.
4. Реклама
В основу розрахунку прийняти такі реакції:
CH3-CHO +0.5 O2 - CH3COOH
3CH 3 -CHO +3 O 2 - CH 3 COOOH + HCOOH + H 2 O + CO 2
Вихідні дані:
Кількість реакційної суміші т/добу
41
Склад реакційної суміші (без обліку води)% ма...
