Курсовая работа: Ректификация формалина-сырца
Рис. 2.1 Блок – схема
материальных потоков: 1 – приготовление метаноло-воздушной смеси; 2 –
контактирование; 3 – абсорбция; 4 – ректификация.
G1 – воздух;
G2 – метанол со склада;
G3 – метанол-ректификат;
G4 – спирто-воздушная смесь;
G5 – контактные газы;
G6 – вода на орошение;
G7 – абсорбционные газы;
G8 – формалин-«сырец»: формальдегид –
28,79%, метанол – 27,24%, вода – 43,97%;
G9 – метанол-ректификат: формальдегид
– 97%, метанол – 0,5%, вода – 2,5% ;
G10 – формалин товарный: формальдегид –
37%, метанол – 7%, вода – 56%.
РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО
БАЛАНСА ВСЕГО ПРОЦЕССА
Материальный баланс
процесса ректификации
Исходные данные
Годовая
производительность одной технологической нитки производства - 126666,6 тонн в
год или 15833,33 кг/ч, годовой фонд рабочего времени – 8000 ч. Формалин
товарный в расходе – 15833,33 кг/ч.
С учетом заводских данных
(массовых долей) рассчитываем количество формальдегида, метанола и воды в
формалине товарном в приходе:
15833,33*0,37=5858,33
кг/ч (формальдегид);
15833,33*0,07=1108,33
кг/ч (метанол);
15833,33*0,56=8866,66
кг/ч (вода).
Рассчитываем
количество формальдегида, метанола и воды в формалине-«сырце» в приходе, зная
заводские данные:
Производительность
формальдегида в формалине-«сырце» - 5571,75 кг/ч;
Производительность
формальдегида в формалине товарном - 5550,00 кг/ч;
5571,75 – 100%
5550,00 - x
x=99,6% (заводская масс. доля
формальдегида).
Аналогично рассчитываем
для метанола и воды:
5272,50 – 100%
1050,00 – x
x=19,92% (метанол);
8508,90 – 100%
8400,00 – x
x=98,72% (вода).
5858,33 – 99,6%
x – 100%
x=5881,86 кг/ч (производительность
формальдегида в формалине-«сырце»);
1108,33 – 19,92%
x – 100%
x=5563,92 кг/ч (производительность
метанола в формалине-«сырце»);
8866,66 – 98,72%
x – 100%
x=8981,63 кг/ч (производительность
воды в формалине-«сырце»).
Формалин-«сырец» (5881,86
+ 5563,92 + 8981,63) = 20427,41 кг/ч.
Производительность
формальдегида в метаноле ректификате:
5881,86 - 5858,33 = 23,53
кг/ч.
Производительность
метанола в метаноле ректификате:
5563,92 - 1108,33 = 4455,59
кг/ч.
Производительность воды в
метаноле ректификате:
8981,63 - 8866,66 = 114,96
кг/ч.
Метанол ректификат (23,53
+ 4455,59 + 114,96) = 4594,08 кг/ч.
Материальный баланс стадии
ректификации в таблице 9.
Таблица 9 – Материальный
баланс стадии ректификации
| Приход |
Расход |
| Состав |
кг/ч |
Массовая доля,
% |
Состав |
кг/ч |
Массовая
доля,% |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
[G8]
1. Формалин-
«сырец» в т.ч.:
-формальдегид
-метанол
-вода
|
20427,41
5881,86
5563,92
8981,63
|
100
28,79
27,24
43,97
|
[G10]
1. Формалин –
товарный в т.ч.:
-формальдегид
-метанол
-вода
[G9]
2. Метанол –
ректификат в т.ч.:
-метанол
-формальдегид
-вода
|
15833,33
5858,33
1108,33
8866,66
4594,08
4455,59
23,53
114,96
|
100
37
7
56
100
97
0,5
2,5
|
| Итого: |
20427,41 |
100 |
Итого: |
20427,41 |
100 |
Обозначим массовый расход
формалина – «сырца» - G8,
массовый расход товарного формалина – G10, массовый расход метанола – ректификата - G9.
Материальный баланс:
GF = Gp + Gw (2.1)
GF = G8; Gp = G9; Gw = G10 (2.2)
G8xF = G9xp + G10xw (2.3)
где, GF, Gp, Gw – массовые
расходы: питания, дистиллята и кубового остатка, соответственно.
xF, xp, xw – содержание
формальдегида в питании, дистилляте и кубовом остатке соответственно, %.
Решим систему уравнений
 (2.4)
G9=P=4594,97=1,28 кг/с;
G10=W=15833,33 кг/ч=4,39 кг/с.
Товарный формалин:
содержание воды - 56% , формальдегида 37% и метанола 7%.
Для дальнейших расчетов
необходимо концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка выразить
в мольных долях по формуле:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 |
