
- •Материальный баланс химического процесса
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •1. Основные принципы составления материального баланса
- •2. Пример расчёта материального баланса
- •2.1. Исходные данные
- •2.2. Цель расчёта
- •2.3. Диаграмма материальных потоков
- •2.4. Материальный баланс на 1 т целевого продукта
- •2.5. Расчёт конверсии и селективности
- •Материальный баланс производства амилового спирта на 1 т целевого продукта
- •2.5. Расчёт годового материального баланса на заданную мощность
- •Материальный баланс производства амилового спирта мощностью 12 тыс. Т/год
- •3. Задания для контрольных работ
- •4. Оформление контрольной работы
- •Список рекомендуемой литературы
- •Образец оформления титульного листа контрольной работы
- •Материальный баланс химического процесса
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
- •625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.
2.5. Расчёт годового материального баланса на заданную мощность
1). Определяем часовую мощность производства по амиловому спирту без учета потерь:
120001000
Nч = 1,1 = 1760,000 кг/час
7500
где 1,1 - коэффициент запаса мощности kN,
7500 - эффективное время работы установки в год.
Годовая мощность производства по амиловому спирту составляет:
120001,1 = 13 200 т/год
2). Рассчитываем состав реакционной смеси в кг/час и т/год, исходя из состава продуктов реакции и мощности производства (табл. 2.2).
Таблица 2.2
Состав реакционной смеси
Вещество |
% масс. |
кг/час |
т/год |
1. Пентилхлорид |
3,532 |
133,126 |
998,445 |
2. Гидроксид натрия |
4,157 |
156,683 |
1175,124 |
3. Амиловый спирт |
46,695 |
1760,000 |
13200,000 |
4. Хлорид натрия |
36,862 |
1389,380 |
10420,353 |
5. Пентен |
3,250 |
122,497 |
918,728 |
6. Дипентиловый эфир |
4,192 |
158,002 |
1185,018 |
7. Вода |
1,313 |
49,489 |
371,166 |
Итого |
100,00 |
3769,177 |
28268,834 |
3). Определяем количество потерь:
3769,177 - 98,5 % масс.
Gпотерь - 1,5 % масс. => Gпотерь = 57,399 кг/час
(Gпотерь = 430,490 т/год)
4). Общее количество полученных продуктов с учетом потерь составляет:
Сумма G = 3769,177 + 57,399 = 3826,576 кг/час
Сумма G = 28268,834 + 430,490 = 28699,324 т/год
5). Определяем необходимое количество сырья (пентилхлорида и гидроксида натрия) с учетом потерь:
G = 3826,5760,7064 = 2703,093 кг/час
G = 3826,5760,2936 = 1123,483 кг/час
Здесь 0,7064 и 0,2936 соответственно доля пентилхлорида и гидроксида натрия в сырье (см. табл. 2.1).
G = 28699,3240,7064 = 20273,202 т/год
G = 28699,3240,2936 = 8426,122 т/год
6). Составляем материальный баланс производства амилового спирта мощностью 12 000 т/год по готовому продукту без учёта потерь или 13 200 т/год с учётом потерь (табл. 2.3).
Таблица 2.3
Материальный баланс производства амилового спирта мощностью 12 тыс. Т/год
-
Вещество
Приход
Расход
кг/ч
т/год
% масс.
кг/ч
т/год
% масс.
1. Пентилхлорид
2703,093
20273,202
70,639
133,126
998,445
3,479
2. Гидроксид натрия
1123,483
8426,122
29,361
156,683
1175,124
4,095
3. Амиловый спирт в том числе:
с учетом kN
без учета kN
1760,00
1600,00
13200,00
12000,00
45,994
4. Хлорид натрия
1389,380
10420,353
36,309
5. Пентен
122,497
918,728
3,201
6. Дипентиловый эфир
158,002
1185,018
4,129
7. Вода
49,489
371,166
1,293
8. Потери
57,399
430,490
1,500
Итого
3826,58
28699,32
100,00
3826,58
28699,32
100,00