1Cân bằng vật chất cho từng giai đoạn tổng hợp anhydrite phthalic
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (701.47 KB, 48 trang )
bảng 1. Bảng cân bằng vật chất cho thiết bị ngưng tụ lỏng
Vào
Ra
Cấu tử
Đỉnh
Kmol/h
Kg/h
67,288
1211,184
Kmol/h
67,288
Kg/h
1211,184
CO2
36,234
1594,296
-
O2
1,958
62,656
C2H2(CO)2O
2,587
C6H4(CO)2O
12,908
H2O
Đáy
Kmol/h
-
Kg/h
-
-
36,223
1594,296
-
-
1.958
62,656
253,526
-
-
2,587
253,526
1910,48
-
-
12,908
1910,48
2.1.3 Cân bằng vật chất cho thiết bị tách khí.
bảng 2. Bảng cân bằng vật chất cho thiết bị tách khí.
Vào
Cấu tử
CO2
O2
C2H2(CO)2O
C6H4(CO)2O
Kmol/h
36,234
1,958
2,587
12,908
Ra
Đỉnh
Kg/h
Kmol/h
Kg/h
1594,296 36,234
1594,296
62,656
1,958
62,656
253,526
1910,48
-
Đáy
Kmol/h
Kg/h
2,587
253,526
84,46
1910,48
Cân bằng cho quá trình phân tách tạp màu
Hỗn hợp sản phẩm sau khi được loại bỏ H20,C02,và 02 được đưa tới tháp phân
hủy tạp màu tại đây được khấy trộn đều với các hợp chất phụ gia làm mất các
tạp màu có trong hỗn hợp
Hiệu suất quá trình là 97% còn một lượng nhỏ 3% là các hợp chất màu thì vẫn
được chuyển tới tháp tách sản phẩm nặng tại đây được chưng cất các tạp chất
nặng được lấy ra tại đáy tháp.
39
Vào
Cấu tử
CO2
O2
C2H2(CO)2O
C6H4(CO)2O
Ra
Đỉnh
Kg/h
Kmol/h
Kg/h
1594,296 36,234
1594,296
62,656
1,958
62,656
253,526
1910,48
-
Kmol/h
36,234
1,958
2,587
12,908
Đáy
Kmol/h
Kg/h
2,587
253,526
84,46
1910,48
Cân bằng vật chất cho quá trình chưng cất sản phẩm nhẹ
Sau khi toàn bộ sản phẩm được phân tách tạp màu thì dòng sản phẩm được đưa
tới thiết bị chưng cất hay tại đây sảy ra 2 quá trình là tách sản phẩm nhẹ và
tách sản phẩm nặng nhằm mục đích loại bỏ anhydrite maleic trước khi thu được
anhydrit phtalic tinh khiết
Hiệu suất quá trình tách sản phẩm nhẹ là 94% cụ thể là anhydrit maleic được
tách ra trong quá trình này ta có bảng tính toán
bảng 3. Bảng cân bằng vật chất cho quá trình chưng cất
Vào
Cấu tử
Kmol/h
C2H2(CO)2O 2,43178
C6H4(CO)2O 12,908
Kg/h
238,314
1910,384
Ra
Đỉnh
Kmol/h
Kg/h
12,908 1910,384
Đáy
Kmol/h
Kg/h
2,43178 238,314
-
Cân bằng vật chất cho quá trình chưng cất sản phẩm nặng
Sau khi lượng anhydrite maleic và axit benzoic cùng toluic được tách ra khỏi
hỗn hợp dòng sản phẩm được đưa vào tháp tách sản phẩm nặng tại đây được
chưng chân không để thu được lượng anhydrite tinh khiết.
Hiệu suất của quá trình tách này là 93%
40
Vào
Cấu tử
C6H4(CO)2O
Kmol/h
12,843
Ra
Kg/h
1900,83
Đỉnh
Kmol/h
Kg/h
12,843
1900,83
Đáy
Kmol/h
Kg/h
-
3.Tính toán cân bằng nhiệt lượng
Các giá trị nhiệt dung riêng và nhiệt phản ứng sử dụng trong tính toán
dưới đây được lấy từ phần mềm mô phỏng HYSYS với hệ nhiệt động Peng –
Robinson.
Tính toán cân bằng thiết bị gia nhiệt cho hỗn hợp nguyên liệu trước khi vào thiết
bị phản ứng thứ nhất.
Hỗn hợp sản phẩm từ thiết bị phản ứng thứ nhất có nhiệt độ khoảng 1600C.
được trao đổi nhiêt với hỗn hợp nguyên liệu ban đầu bằng thiết bị trao đổi nhiệt
ống lồng ống 2 trước khi vào thiết bị phản ứng đầu tiên. Hỗn hợp ban đầu sẽ
được gia nhiệt lên 3800C.Nhiệt được ổn định bởi dòng tuần hoàn muối nóng
chảy
Ta có:
Q1: nhiệt lượng của hỗn hợp nguyên liệu ban đầu, kJ/h;
Q2: nhiệt lượng của hỗn hợp sau khi gia nhiệt, kJ/h;
Q3: nhiệt lượng của hỗn hợp sản phẩm trước trao đổi nhiệt, kJ/h;
Q4: nhiệt lượng của hỗn hợp sản phẩm sau trao đổi nhiệt, kJ/h;
Q5: nhiệt lượng mất mát, kJ/h.
Vậy:
Q1 + Q3 = Q2 + Q4 +Q5
1.1.
Nhiệt lượng nguyên liệu ban đầu Q1
41
Hỗn hợp nguyên liệu ban đầu có nhiệt độ 250C vào thiết bị trao đổi nhiệt gồm:
o-xylen,oxy.
Nhiệt lượng của các chất được tính theo công thức:
qi= Gi×Ci ×ti , kJ/h.
Trong đó:
Gi : khối lượng của chất i, kg/h;
Ci : nhiệt dung riêng của chất i, kJ/h;
ti : nhiệt độ của chất i, 0C.
Thành phần của nguyên liệu ban đầu bao gồm:
Lưu lượng (kg/h)
% khối lượng Cp (kJ/kg.0C)
qi (kJ/h)
C6H4(CH3)2
1798,752
93,71
1,76
79145,088
02
201,248
6,289
29,378
147555,033
Tổng
2000,00
100,00
1.2.
226700,1216
Nhiệt lượng của hỗn hợp nguyên liệu sau khi được gia nhiệt Q2
Hỗn hợp sau gia nhiệt lên nhiệt độ 1600C sau đo được đưa vào thiết bị phản ứng.
Thành phần của hỗn hợp bao gồm:
Lưu lượng (kg/h)
% khối lượng Cp (kJ/kg.0C)
qi (kJ/h)
C6H4(CH3)2
1798,752
93,71
2,56
736768,82
02
201,248
6,289
29,466
948795,77
Tổng
2000,00
100,00
42
1,686.106
