Пример 52.

Дифенилолпропан получают конденсацией фенола с ацетоном на установке производительностью 3750 кг дифенилолпропана в час. Сырье поступает с мольным соотношением фенол : ацетон, равным 5:1. Определить объемный расход сырьевой смеси на входе, если плотность ее 1003 кг/м³, степень конверсии ацетона 50%, а селективность по дифенилолпропану 90% в расчете на ацетон.

Решение. Уравнение реакции:

Расход ацетона для проведения процесса:

теоретический 3750 : 228 = 16,45 кмоль/ч

фактический на входе кмоль/ч

или кг/ч

Расход фенола на входе:

кг/ч

Всего сырьевой смеси на входе:

кг/ч

Объемный расход сырьевой смеси на .входе: м³/ч

Пример 53.

Этиленоксид получают прямым каталитическим окислением этилена в трубчатом реакторе с числом труб 3055; длина трубы 6 м. В трубах с внутренним диаметром 24 мм размещен катализатор, производительность 1 м³ которого равна 90 кг этиленоксида в час. Определить объемный расход газо-воздушной смеси на входе, объемная доля этилена в которой равна 4,4%, если степень конверсии этилена 38%, селективность по этиленоксиду 65%, коэффициент заполнения труб катализатором 0,8.

Решение. Уравнение реакции:

Объем катализатора в трубах реактора:

м³

Производительность реактора по этиленоксиду:

кг/ч

Объемный расход этилена для обеспечения такой производительно­сти:

теоретический

фактический на входе м³/ч

Объемный расход газо-воздушной смеси на входе в реактор:

м³/ч

Пример 54.

Эпоксидирование пропилена до пропиленоксида проводят в каскаде реакторов с мешалками. В первый по ходу сырья реактор поступает этилбензол, в котором массовая доля гидропероксида этилбензола равна 25%. В результате эпоксидирования пропилена и последующей дегидратации метилфенилкарбинола образуется 9800 кг стирола в час. Определить количество стирола, если селективность по стиролу в расчете на этилбензол равна 90%, степень конверсии этилбензола 30%. выход пропиленоксида по гидропероксиду этилбензола равен 73%.

Решение. Уравнение превращения этилбензола в стирол:

Расход этилбензола для образования стирола (с учетом использования побочно образующихся метилфенилкарбинола, ацетофенона и других продуктов окисления этилбензола, а также с учетом разложения пропиленоксида):

кг/ч

Количество этилбензола на входе в реактор:

кг/ч

Количество гидропероксида этилбензола, поступающего на эпоксидирование:

кг/ч

Уравнение реакции эпоксидирования:

Производительность установки по пропиленоксиду:

теоретическая кг/ч

фактическая кг/ч

Количество стирола на 1 т пропиленоксида:

9800 : 3783 = 2,6 т/т

Пример 55.

Часовая производительность адиабатического реактора окислительного дегидрирования метанола равна 3500 кг формалина, массовая доля формальдегида в котором равна 37,5%. В реактор поступает метаноло-воздушная смесь (мольное соотношение метанола и кислорода равно 1 : 0,3) с объемной скоростью 24000 ч^-1. Определить объем контактной массы «серебро на пемзе» в реакторе, если степень конверсии метанола в формальдегид равна 76,2%. .

Решение. Уравнение реакции:

СН₃ОН + 0,5О₂ → НСНО + Н₂О

32 кг 0,5·32кг 30 кг 18 кг

Производительность реактора по формальдегиду:

кг/ч

Объемный расход метанола для проведения процесса:

теоретический м³/ч

фактический м³/ч

Объемный расход воздуха (объемная доля кислорода 21%) на входе в реактор:

м³/ч

Объем катализатора в реакторе: