Ln A0=7,43 A0=1685
і по розрахованим значенням порядку реакції і енергії активації запишемо загальне кінетичне рівняння:
,
де Ао - предекспоненціальний множник;
n - порядок реакції.
Встановлено, що реакція отримання акролеина протікає по рівнянню першого порядку, що підтверджується проведеними розрахунками аналітичним і графічним методами і тому концентрація одного з реагентів знаходиться в постійному надлишку по відношенню до іншого. Енергія активації для даного процесу складає близько 29514 Дж/моль.
5. Принципова технологічна схема стадії синтезу
Принципова схема синтезу акролеина представлена ??на малюнку 9.
Опис технологічної схеми.
Пропилен з ємності Е1 змішується з повітрям в змішувачі 1 СМ1 і газодувки Н - 1 подається в підігрівач П1, в якому реакційна суміш підігрівається до 315 ° С гріючою парою. З підігрівача П1 реакційна суміш надходить в реактор Р, де на каталізаторі відбувається окислення пропілену в акролеїн. Вирізняється тепло реакції знімається циркулюючим високотемпературним теплоносієм (кремнійорганічна рідина тетра-м-крезоксісілан [ТСК]). ТСК циркулює через котел-утилізатор КУ, в якому використовується для вироблення пари. Після реактора реакційна суміш надходить у холодильник Х1, охолоджуваний водою. Для відділення акролеина від реакційної суміші суміш подається в абсорбер А1, зрошуваний водою. Акролеїн добре розчиняється у воді. Водний розчин акролеїну, що виходить з нижньої частини абсорбера А1, спрямовується на попередню ректифікацію в колону ректифікації РК1. Виходять з верху абсорбера А1 реакційні гази, що містять непрореагіровавшій пропилен, кисень, а також оксид і діоксид вуглецю, азот, спрямовуються на подальше очищення в абсорбер А2. У ректифікаційної колоні РК1 акролеїн та інші продукти окислення відокремлюються від промивної води. Вода, що витікає з низу колони ректифікації РК1, направляється на зрошення абсорбера А1. Акролеїн та інші продукти окислення відводяться зверху колони ректифікації РК1 і спрямовуються на ректифікацію в колону ректифікації РК2, де відбувається відділення від акролеїну побічних продуктів окислення (ацетальдегід). Зверху колони РК2 відбирається ацетальдегід, збирається в ємність Е2 і потім відвантажується споживачам. З низу колони РК2 відбирається акролеїн-сирець, який направляється на остаточну ректифікацію в колону ректифікації РК3. З верху колони РК3 відбирається товарний акролеїн, який збирається в ємності Е3 і в міру накопичення відвантажується споживачеві. З низу колони РК3 відбирається кубові залишки, які збираються в ємності Е4 і потім направляються на знешкодження. У абсорбере А2 реакційні гази, що надходять з абсорбера А1, очищаються від СО2. Для цього в верх абсорбера подається поташ. Поташ вступає в реакцію з СО2 з утворенням гідрокарбонату калію:
К2СО3 + СО2 + Н2О? 2КНСО3
Очищені від СО2 реакційні гази з верху абсорбера А2 направляються в цех знешкодження відходів, де використовуються при спалюванні органовмісних промстоків. З низу колони відбирається гідрокарбонат калію, який надходить в десорбер Д, де з нього виділяється СО2. Виділився в десорбері СО2 направляється в цех отримання вуглекислоти. Стікає з низу десорбера гідрокарбонат калію знову прямує на зрошення абсорбера А2.
Список літератури
1. Лебедєв М.М. Хімія і технологія основного органічного і нафтохімічного синтезу - Л .: Хімія, 1988-592с.
2. Короткий довідник фізико-хімічних величин. Под ред. К.П. Міщенко та А.А. Равделя - Л .: Хімія, 1972-80c.
. Розрахунки хіміко-технологічних процесів під ред. Мухленова І.П.- Л .: Хімія, 1977-80с.
