формальдегид:
GСH2O |
= |
Gр mСH O |
= |
1893,9 40,5 |
= 542,1 кг/опер.; |
|
(mС6H6O +mСH2O +mNaOH ) |
(100 +40,5 +1) |
|||||
|
|
2 |
|
|
|
|
едкий натр: |
|
|
|
|||
G |
= |
Gр mNaOH |
= |
1893,9 1 |
=13, 4 кг/опер. |
|
(mС6H6O +mСH2O +mNaOH ) |
(100 +40,5 +1) |
|||||
NaOH |
|
|
|
|||
10. Определяем объемный расход фенола на одну операцию:
|
|
GC H O |
|
1338,5 |
3 |
|
|
|
6 |
6 |
|
|
|
V |
= |
|
|
= |
1057,6 |
=1,27 м /опер. |
ρC |
|
|||||
C6H6O |
|
H O |
|
|
||
|
|
6 |
6 |
|
|
|
11. Формальдегид подается в виде 37%-го водного раствора с плотностью 1113 кг/м3. Определяем массовый расход формалина:
Gф = GCH2O = 542,1 =1465,1 кг/опер. xCH2O 0,37
12. Определяем объемный расход формалина:
Vф = Gф = 1465,1 =1,32 м3/опер. ρф 1113
13. Едкий натр для удобства дозировки подается в виде водного раствора с концентрацией 10 %. Плотность раствора равна 1109 кг/м3. Определяем массовый расход раствора едкого натра:
Gщ = GNaOH = 13,4 =134 кг/опер.
xщ 0,1
14. Определяем объемный расход щелочи:
Vщ = Gщ = 134 = 0,121 м3/опер. ρщ 1109
15. Определяем суммарный объемный расход реагентов:
V =VC6H6O +Vф +Vщ =1, 27 +1,32 +0,121 = 2,711 м3/опер.
16. Определяем расход реагентов на весь выпуск смолы: фенол:
NC6H6O = GC6H6O n =1338,5 1584 = 2120, 2 т/год.;
формалин:
Nф = Gф n =1465,1 1584 = 2320,1 т/год.;
щелочь:
Nщ = Gщ n =134 1584 = 212,3 т/год.
Пример 9.2
Рассчитать загрузку реагентов на одну операцию производства клеевой резорциноформальдегидной смолы для клея ФР-12 в
150
периодическом |
реакторе 1 м3. Установка работает 330 дней в год. |
|
Выпуск смолы |
составляет 1000 т/год. Рецептура смолы следующая |
|
(вес. ч.): |
|
|
резорцин (100%-й) |
– 100 |
|
формальдегид (100%-й) |
– 13,60 |
|
спирт этиловый (стабилизатор, 100%-й) |
– 19,84 |
|
этиленгликоль (безводный, пластификатор) |
– 9,23 |
|
натр едкий (20%-й водный) |
– 15,00 |
|
Решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1. |
|
|
|
Согласно описанию технологического процесса получения |
||||||||||
клеевой |
|
|
|
|
резорциноформальдегидной смолы для клея ФР-12 |
|||||||||
τц составляет 6,5 ч. |
||||||||||||||
2. |
|
Определяем эффективное время работы установки: |
||||||||||||
τэф |
= 24 Tд = 24 330 = 7920 ч. |
|||||||||||||
3. |
|
Определяем число операций в год: |
||||||||||||
n = |
|
τэф |
|
= |
7920 |
=1218,46 ≈1218 циклов. |
||||||||
|
τц |
|
6,5 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4. |
|
Определяем массовый расход смолы на одну операцию: |
||||||||||||
Gр |
= |
N 1000 |
|
= |
1000 1000 =821 кг/опер. |
|||||||||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
1218 |
|
|
|||
5. |
|
Определяем объемный расход смолы на одну операцию: |
||||||||||||
|
|
|
|
G |
|
|
|
821 |
|
|
3 |
|
|
|
V |
= ρ |
= |
|
= 0,716 м /опер. |
||||||||||
1147 |
||||||||||||||
6. |
|
Определяем загрузку отдельных реагентов для приготовления |
||||||||||||
смолы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
резорцин: |
|
Gр mС6H6O2 |
||||||||||||
GС6H6O2 = |
|
|
|
|||||||||||
(mС6H6O2 +mСH2O +mC2H6O +mC2H6O2 +mщ ) |
= |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
821 100 |
|||
= |
|
|
= 520,7 кг/опер.; |
|||||||||||
|
(100 +13,6 +19,84 +9, 23 +15) |
|||||||||||||
формальдегид:
GСH2O = |
Gр mСH2O |
|
= |
||
(mС6H6O2 +mСH2O +mC2H6O +mC2H6O2 +mщ ) |
|||||
= |
|
821 13,6 |
= 70,82 кг/опер.; |
||
(100 +13,6 +19,84 +9,23 +15) |
|
||||
этиловый спирт:
151
GC2H6O = |
|
Gр mC2H6O |
|
|
= |
||||||||
(mС6H6O2 +mСH2O +mC2H6O +mC2H6O2 +mщ ) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
821 19,84 |
103,31 кг/опер.; |
||||||
= |
|
|
|
|
|
|
= |
||||||
(100 +13,6 +19,84 +9,23 +15) |
|
||||||||||||
этиленгликоль: |
|
|
|
|
|||||||||
GC2H6O2 = |
Gр mC2H6O2 |
|
|
|
= |
||||||||
(mС6H6O2 +mСH2O +mC2H6O +mC2H6O2 +mщ ) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
821 9,23 |
48,06 кг/опер.; |
||||||
= |
|
|
|
|
|
= |
|||||||
(100 +13,6 +19,84 +9,23 +15) |
|||||||||||||
20%-й раствор едкого натра: |
|
|
|
|
|||||||||
Gщ = |
|
|
Gр mщ |
|
= |
||||||||
(mС6H6O2 +mСH2O +mC2H6O +mC2H6O2 +mщ ) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
821 15 |
78,11 кг/опер. |
||||||
= |
|
|
= |
||||||||||
|
(100 +13,6 +19,84 +9,23 +15) |
||||||||||||
7. Определяем объемный расход резорцина на одну операцию:
V |
= |
GC H O |
|
= |
520,7 |
= 0,41 |
м /опер. |
|
C6H6O2 |
|
6 |
6 |
2 |
|
|
|
3 |
|
ρC |
H O |
2 |
|
1272 |
|
|
|
|
|
6 |
6 |
|
|
|
|
|
8. Формальдегид подается в виде 37%-го водного раствора с плотностью 1113 кг/м3. Определяем массовый расход формалина:
Gф = GCH2O = 70,82 =191,4 кг/опер.
xCH2O 0,37
9. Определяем объемный расход формалина:
Vф = Gф = 191,4 = 0,172 м3/опер. ρф 1113
10. Определяем объемный расход технического этилового спирта:
|
|
GC H O |
|
|
|
103,31 |
3 |
|||
|
|
|
2 |
6 |
|
|
|
|
|
|
VЭ = |
|
|
|
|
|
|
= |
|
= 0,137 м /опер. |
|
x |
|
ρ |
|
|
|
0,956 789 |
||||
|
C H O |
|
|
C H O |
|
|
||||
2 |
6 |
|
|
|
2 |
6 |
|
|
|
|
11. Определяем объемный расход этиленгликоля:
V |
= |
GC H O |
|
= |
48,06 |
= 0,043 |
м /опер. |
|
2 |
6 |
2 |
|
|||||
C2H6O2 |
|
|
|
|
3 |
|||
|
ρC H O |
2 |
|
1130 |
|
|
||
|
|
2 |
6 |
|
|
|
|
|
12. Едкий натр для удобства дозировки подается в виде водного раствора с концентрацией 20 %, плотность раствора равна 1219 кг/м3. Для приготовления раствора используется технический едкий натр с содержанием основного вещества 92 %. Определяем массовый расход едкого натра:
GNaOH = Gщ xNaOH = 78,11 0,2 =15,62 кг/опер.
13. Определяем массовый расход технического едкого натра:
152