- •1.Аналитический оброз литературы.Выбор технологической схемы.
- •2.Характеристика целевого продукта.
- •3.Характеристика исходного сырья и материалов.
- •4.Физико-химические основы производства и обоснование оптимального технологического режима процесса.
- •5.Технологическая схема производства целевого продукта. Описание технологического процесса.
- •6.Материальный баланс.
- •Объём синтез газа:
- •2. Исходные объёмы и массы газов
- •3. Прореагировавший со
- •4. На образования метанола пойдёт:
- •5. Образуется метанола:
- •6. Водород расходуется по основной реакции
- •7. Другие побочные продукты:
- •7.Характеристика отходов производства и возможные варианты их утилизации.
6. Водород расходуется по основной реакции
m(Н2)+ = 2* m(CH3OH)*M(H2) / M(CH3OH)
m(Н2)+ = 2*110,09 * 2 / 32 = 13,76 г
А также по реакциям 1, 2, 4. m(H2)1 = 3 * m(CO)1 * M(H2) / M(CO)
m(H2)1 = 3* 4,36 *2 / 28 = 0,93 г m(H2)2 = m(CO)2 * M(H2) / M(CO)
m(H2)2 = 2 * 4,7 * 2 / 28 = 0,67 г m(H2)4 = m(CO)4 * M(H2) / M(CO)
m(H2)4 = 0,8 * 2 / 32 = 0,057 г
= 0,93 + 0,67 + 0,057 = 1,657 г
Количество непрореагировавшего водорода
m"( H2) = m(H2) - m(H2)+ - ∑ m(H2)i
m"( H2) = 2422,6 – 13,76 -1,657 = 2407,15
7. Другие побочные продукты:
СН4 (образуется по реакциям 1,2,6) m(СН4) = M(СН4)*(m1(CO) / M(CO) + 0,5 m2(CO) / M(CO) + m(CH3OH)6 / M(CH3OH))
m(СН4) = 16 *(4,36 /28 + 0,5*4,7 / 28 + 3,41 / 32) = 5,53
CO2 (образуется по реакциям 2,3) m(CO2) = M(CO2)*( 0,5 m2(CO) / M(CO) + 0,5 m3(CO) / M(CO))
m(CO2) = 44*( 0,5*4,7 / 28 +0,5 * 2,87 / 28) = 39,17
С (образуется по реакции 3) m(C) = M(C)* 0,5 m3(CO) / M(CO)
= 12 * 0,5 * 2,87 / 28 = 12 * 0,051 = 0,615
Н2О (образуется по реакциям 1,5,6)
m(Н2О) = M(Н2О)*(m1(CO) / M(CO) + 0,5 m(CH3OH)5 / M(CH3OH)+ m(CH3OH)6 / M(CH3OH))
m(Н2О) = 18 * (4,36 / 28 + 0,5 * 4,84 / 32+ 3,41 / 32 ) = 6,06
СН2О (образуется по реакции 4) m(СН2О) = M(СН2О)* m4(CO) / M(CO)
m(СН2О) = 30 * 0,8 / 28 = 0,857
(СН3)2О (образуется по реакции 5)
m((СН3)2О) = M((СН3)2О) * 0,5 m(CH3OH)5 / M(CH3OH)
m((СН3)2О) = 46 * 0,5 * 4,84 /32 = 3,48
Внесём данные в таблицы .
Приход |
расход |
||
Исходные вещества |
Масса, кг |
Конечные вещества |
Масса, кг |
CO |
3584 |
CH4 |
5,53 |
H2 |
2422,5 |
CO2 |
39,17 |
|
|
CH2O |
0,857 |
|
|
(CH3)2O |
3,48 |
|
|
C |
0,615 |
|
|
H2O |
6,06 |
|
|
CH3OH |
8,25 |
Итого: |
6006,5 |
Итого: |
|
7.Характеристика отходов производства и возможные варианты их утилизации.
Применение низкотемпературной плазмы — одно из перспективных направлений в области утилизации опасных отходов. Посредством плазмы достигается высокая степень обезвреживания отходов химической промышленности, в том числе галлоидосодержащих органических соединений, мед.учреждений; ведется переработка твердых, пастообразных,жидких, газообразных; органических и неорганических; слаборадиактивных; бытовых;канцерогенных веществ, на которые установлены жесткие нормы ПДК в воздухе, воде, почве и др.Наиболее эффективнее плазменный метод при деструкции углеводоров с образованием СО,СО2,Н2,СН4. Безрасходный плазменный нагрев твердых и жидких углеводородов приводит к образованию ценного газового полуфабрика в основном водорода и оксида углерода — синтез -газ — и расплавов смеси шлаков, не представляющих вреда окружающей среде при захоранении в землю, а синтез — газ можно исползовать в качестве источника пара на ТЭС, искусственного жидкого топлива . Кроме того,путем пиролиза отходов возможно получение хлористого и фтористого водорода, хлористых и фтористых УВ, этанола, ацетилена.
Степень разложения в плазмотроне таких особо таксичных веществ таких как полихлорбифенилы, метилбромид, фенилртутьацетат, хлор — и фторсодержащие пестициды, полиароматические красители достигают 99,9998 % с образованием СО2,Н2О, СН1,
При переработки отходов плазменным методов в восстановленной среде возможно получение ценных товарных продуктов : например, из жидких хлорорганических отходов можно получить ацетилен, этилен СН1 и продуктов на их основе.
Разработка малоотходных и безотходных технологий и методов комплексного использование отходов промышленности.
Будучи межотраслевой проблемой, разработка малоотходных и безотходных технологий и рациональное использование вторичных ресурсов требует принятия межотраслевых решений.
Вторичные материалы и ресурсы- отходы производства и потребления, которые на данном этапе развития науки и технике могут быть использованы в народном хозяйстве , как на предприятии, где они были образованны , так и за его пределами. К ВМР не относятся возвратные отходы производства, используемые повторно в качестве сырья технологического процесса , в котором образуется побочные продукты и отходы- возможное сырье для других производств. Побочные продукты могут быть планируемыми и дать прибыль с их продажи или использования. Отходы -не желательные ,но и неизбежные продукты.
Ранее считавшееся перспективным способом снижения загрязнения окружающей среды сжигание токсичных бытовых и промышленных отходов. Движение к минимизации негативного воздействия промышленных отходов на ОС следует осуществлять по двум магистральным направлениям :
Технологическая- повышение экологической безопасности производства; Экозащитное- стабилизация и изоляция опасных отходов от природной среды. Многостороннее и глубокое решение проблемы утилизации и переработки промышленных отходов- длительный и кропотливый процесс, которым предстоит заниматься ряду поколений ученых,инженеров,техником,экологов,экономистов,рабочих разного профиля и многих других специалистов.
Заключение
В курсовой работе разработана технология синтеза метанола из окиси углерода и водорода. Аналитический образ литературы. Выбор технологической схемы. Характеристика целевого продукта. Характеристика исходного сырья и материалов. Физико -химические основы производства и обоснования оптимального технологического режима процесса. Проведен обзор типового и современного технологического оборудования,который был подобран по стандартам,проведены проверочные, точные расчеты. А также рассчитан и составлен материальный баланс для производства синтеза метанола из окиси углерода и водорода.
Список используемой литературы
А.М.Кутёпов, Т.И.Бондарёва, М.Г.Беренгартен. Общая химическая технология, Москва "Высшая школа", 1990г
И.П.Мухлёнов, Общая химическая технология. Том 2 - Важнейшие химические производства
Г.Н.Кононова,В.В.Сафонов, Е.В.Егорова, "Расчет материального баланса химико-технологических систем интегральным методом".