Производство этилового спирта

Балансовая математическая модель.

1) N12C2H4 = П*g011C2H4 + N31*(1-g31 инерт)

2) (N012Н2О+N41Н2О)/ N12C2H4 = QH2O

3) N12C2H4*(1-Х) = N31*(1-g31инерт) + N30*(1-g31инерт)

4) Х*МС2Н5ОН *N12C2Н5ОН*jС2Н5ОН =G401*g401C2Н5ОН

5) 0,5* N12C2H4*Х*j(С2Н5)2О *М(С2Н5)2О =G402(С2Н5)2О

6) N12C2H4*Х*jС2Н4О *МС2Н4О =G403

7) N012 H2O =G401*jС2Н5ОН / МС2Н5ОН + G401 (1 - jС2Н5ОН )/MH2O

+ G402 / М(С2Н5)2О + G403 / МС2H4O

8) П(1- g011С2Н4 )/MC2H6 + G403 / МС2H4O =N30*g31инерт

Соответствие переменных потокам:

Наименование потока

Условное обозначение

Хi

1.

Рецикл этилен – этановой фракции

N31

Х1

2.

Поток этилена

N12C2H4

Х2

3.

Поток воды

N012

Х3

4.

Рецикл воды

N41

Х4

5.

Отдувка

N30

Х5

6.

Масса ректификата

G401

Х6

7.

Масса эфира (С2Н5)2О

G402

Х7

8.

Масса ацетальдегида

С2Н4О

G403

Х8

Упорядочение переменных:

1) Х2 = 9000*0,98/28+Х1 (1-0,15)

2) (Х3+Х4 )/Х2=0,6

3) Х2(1-0,06)=Х1(1-0,15)+Х5(1-0,15)

4) 0,06*46*Х2*0,95=Х6*0,95

5) 0,5*0,06*0,03*74*Х2=Х7

6) 0,06*0,02*44*Х2=Х8

7) Х3=Х6*0,95/46+Х6(1-0,95)/18+Х7/74+Х8/44

8) 9000(1-0,98)/30+Х8/44=Х5*0,15

ИЛИ:

1) Х2=315+0,85Х1

2) Х3+Х4-0,6Х2=0

3) 0,64Х2=0,85Х1+0,85Х5

4) 2,74Х2=0,95Х6

5) 0,07Х2=Х7

6) 0,05Х2=Х8

7) Х3=0,023Х6+0,014Х7+0,023Х8

8) 6+0,023Х8=0,15Х5

Матрица:

Х1

Х2

Х3

Х4

Х5

Х6

Х7

Х8

Своб. чл.

-0,85

0

-0,85

0

0

0

0

0

1

-0,6

0,64

2,74

0,07

0,05

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

-0,85

0

0

0

0

-0,15

0

0

0

-0,95

0

0

-0,023

0

0

0

0

0

-1

0

-0,014

0

0

0

0

0

0

-1

-0,023

0,23

315

0

0

0

0

0

0

6

Решив её получим

Х1= 595,12 Х5= 22,93

Х2= 820,85 Х6= 2367,52

Х3= 56,20 Х7= 57,46

Х4= 436,31 Х8= 41,04

Определение масс потоков:

1. Масса воды:G012 = N012* МН2О =56,20*18=1011,6(кг)

2. Масса эталона в ректификате: GректС2Н5ОН=G401*j402=2367,52*0,95=2249,14(кг)

3. Масса воды в ректификате:

GректН2О=G401 *Gрект С2Н5ОН=2367,52-2249,14=118,38(кг)

4. Вода рецикла: GрецН2О= N41* МН2О=436,31*18=17853,58(кг)

5. Рецикл этиленэтановой фракции: (кмоль)

6. Количество этана + этилена:N31-NC2H4O=595,12-0,93=594,19(кмоль)

7. Масса этилена в рециклеNC2H4=594,19*0,98=582,30(кмоль) GC2H4=582,30*28=16304,4(кг)

8. Масса этана в рецикле NC2H6=595,12*0,02=11,90(кмоль) GC2H6=11,90*30=357(кг)

9. Масса водорода в рецикле GH2=0,93*2=1,86(кг)

Для отдувки:

NН2=0,93 кмоль

Поток (этилен + этан): N30-NH2=22,93-0,93=22(кмоль)

Массы этилена, этана и водорода

NC2H4=22*0,98=21,56(кмоль) GC2H4=28*21,56=603,68(кг)

NC2H6=0,02*22=0,44(кмоль) GC2H6=30*0,44=13,2(кг)

GH2= NH2* МН2=0,93*2=1,86(кг)

Материальный баланс ХТС производства этанола

приход

расход

наименование

кг

% масс.

Наименование

кг

% масс.

1. этиленовая фракция:

этилен

этан

2. вода

3. рециркулирующий газ:

этилен

этан

водород

вода  

9000

8820

180

1011,6

16304,4

357

1,86

17853,6

20,2

19,8

0,04

2,3

36,6

0,8

0,004

40,1

1. ректификат.

этанол

вода

2. ацетальдегид

3. отдув. газы:

этилен

этан

водород

4. рециркулирующий газ:

этилен

этан

водород

вода

5. эфир

6. невязка

2367,5

2249,1

118,38

41,04

603,68

13,2

1,86

16304,4

357

1,86

17853,6

57,46

92

7,3

7,1

1,3

0,09

6,8

0,03

0,004

36,6

0,8

0,004

40,1

0,13

0,21

Всего

44528,5

100

ВВсего

44528,5

100

7.Расчет основных технологических показателей процесса:

Страница:  1  2  3  4  5 


Другие рефераты на тему «Химия»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы