2 Цель работы

1. Ознакомиться с работой проточного трубчатого реактора.

2. Рассчитать основные показатели работы реактора (степени пре­вращения реагентов, производительность, интенсивность) и изучить

влияние на них технологических параметров (скорости подачи реа­гентов, молярного соотношения реагентов).

3 Описание лабораторной установки (рисунок 1)

Исходные реагенты - водные растворы гидроксида натрия и этилацетата концентрации 0,05 моль/дм³ - подают из емкостей 1, 2 давлением воздуха, создаваемым компрессором, через ротаметры 3, 4 для установления объемных расходов реагентов в проточный трубчатый реактор 5. Проточный реактор состоит из пяти секций, каждая из которых представляет собой трубку диаметром 0,8 см и длиной 100 см. Реакция происходит по мере движения смеси через реактор. Для определения концентрации гидроксида натрия в реак­ционной смеси по длине реактора установлены пробоотборники п1- п5. Концентрацию определяют титрованием отобранной пробы по методике 6.

Из реактора реакционную смесь сливают в емкость 7, откуда её периодически отправляют на очистку.

1 —емкость с раствором гидроксида натрия; 2 - емкость с раствором этил­ацетата; 3,4 - ротаметры; 5 - проточный трубчатый реактор; 6 - емкость для сбора реакционной смеси; п1-п5 - пробоотборники

Рисунок 1 - Схема проточного трубчатого реактора

4 Задание на выполнение работы

Преподаватель задает следующие исходные данные:

1 ) объемный расход смеси реагентов, V.

2) объемная доля раствора гидроксида натрия в смеси, т.

Расчет объемных расходов реагентов

V(NaOH)=V*m;

V(ЭA) = V - V(NaOH),

где V(NaOH), V(ЭA) - объемные расходы водных растворов гидро­ксида натрия и этилацетата, соответственно, см³/с;

V - объемный расход смеси реагентов, см³/с;

т - объемная доля раствора гидроксида натрия в смеси.

Расходы реагентов устанавливают с помощью вентилей на ро­таметрах (по верхней поверхности поплавков) по калибровочным графикам.

5 Порядок выполнения работы

1. Рассчитать время выхода реактора на стационарный режим, соответствующее времени пребывания реагентов в реакторе (см. пункт 7.4).

2. Установить с помощью ротаметров вычисленные объемные расходы водных растворов гидроксида натрия и этилацетата.

3. После выхода реактора на стационарный режим, не останав­ливая работу реактора, последовательно по длине реактора отобрать пробы из пробоотборников.

4. После выполнения задания в полном объеме и проверки ре­зультатов преподавателем прекратить подачу исходных реагентов.

6 Методика анализа реакционной смеси

В колбу для титрования наливают 20 см³ дистиллированной во­ды и с помощью шприца отбирают из пробоотборников пробы реак­ционной смеси.

Добавив 2-3 капли индикатора фенолфталеина, титруют раство­ром соляной кислоты концентрации 0,01 моль/дм³ до исчезновения розовой окраски.

Концентрацию гидроксида натрия в реакционной смеси рассчи­тывают по формуле

где c(NaOH) - концентрация NaOH в реакционной смеси, моль/дм³;

V(HCl) - количество соляной кислоты, пошедшей на титрование пробы, см³,

с(НС1) - молярная концентрация раствора соляной кислоты, моль/дм³;

К(НС1) - поправка к молярной концентрации соляной кислоты;

Vпр - объем отбираемой пробы, см³.

Расчет концентрации проводят с точностью до четвертого знака,