Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Технология производства нитробензола

Название: Технология производства нитробензола
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа Добавлен 06:15:43 21 августа 2010 Похожие работы
Просмотров: 591 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство Образования и Науки РФ

Казанский Государственный Технологический Университет

Кафедра общей химической технологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по предмету: Технология химических производств

на тему:

Технология производства нитробензола

Казань 2008


Задание

1. Составить и описать технологическую схему производства нитробензола

2. Составить материальный баланс процесса

3. Рассчитать технологические и технико-экономические показатели

В основу расчета принять следующие реакции

C6 H6 +HNO3 →C6 H5 NO2 +H2 O

C6 H5 NO2 +HNO3 →C6 H4 (NO2 )2 +H2 O

Исходные данные:

Пропускная способность установки по бензолу,т/год: 1000

Конверсия бензола %

Концентрация бензола % масс

40

99

Состав нитрующей смеси % масс

1. азотная кислота

2. серная кислота

3. вода

20

59.6 20.4

Массовое соотношение бензол: нитрирующая смесь 1:4

Потери бензола % масс

Количество денитробензола, % масс, от количества нитробензола

4

2


Теоретическая часть

Производство нитробензола

Нитробензол (темп, пл, +5,7°, темп. кип. 210,9°) представляет собой нерастворимую в воде желтоватую жидкость с запахом горького миндаля; ядовит, как все нитросоединения.

Впервые нитрование бензола было осуществлено Митчерлихом. В промышленности оно было начато в 1847 г.

Нитрующую смесь для нитрования бензола до нитробензола составляли с таким расчетом, чтобы количество азотной кислоты лишь немного превышало теоретическое, а серную кислоту берут в таком количестве чтобы к концу процесса нитрования в отработанной кисоте содеожолсь около 70%

Нитрование проводится при 40°. Повышение температуры способствует образованию динитробензола.

Процесс нитрования можно проводить по периодической, и по непрерывной схеме.

При периодической процесс начинают с наполнения нитратора бензолом затем включают печку, подогревают бензол до 40 — 45° и постепенно вводят нитрующую смесь, регулируя поступление и охлаждение нитратора водой таким образом, чтобы поддерживать температуру процесса около 40°.

Закончив приливание нитрующей смеси, прекращают охлаждение и дают температуре подняться до 50°. При низкой температуре содержимое нитратора «выдерживают» около 1 часа, втечение этого времени реакция нитрования почти полностью заканчивается; остается всего около 1% непрореагировавшего бензола. После выдержки содержимое нитратора сливают или передавливают в сифонную трубку в отстойник-сепаратор, представляющий собой цилиндрический аппарат с коническим дном и мешалкой. В отстойнике продукты нитрования разделяются на два слоя: верхний— нитрообензольный и нижний—кислотный. Из отстойника отработанная кислота. содержащая 70—72% H2 SO4 , небольшое количество окисленных продуктов, окислов азота и растворенного и эмульгированного бензола, поступает в сборник. Сырой нитробензол промывают в отстойнике несколько раз холодной водой, а затем раствором соды.


Рисунок 1.Типовая схема процесса получения нитросоединений.

Исходное

вещество

H2 SO4
HNO3


Нитрирующая смесь


отработанная Кислый

кислота нитропродукт


Исходное Промытая

вещество и отработ.

нитропродукт кислота

На денитрацию

Промывка
и концентрирование

вода


раствор

2 СО3 Промывные воды

Нитропродукт

На крупных установках нитробензол получают непрерывным методом. В процессах непрерывного нитрирования бензола применяются нитраторы различных систем. Простотой, надежностью конструкции отличается нитратор с вертикальной циркуляцией реакционной массы (рисунок 2).

Такой нитратор представляет собой чугунный, или выполненный кислотоупорной стали котел с змеевиками и быстроходной пропеллерной мешалкой, помещенной внутри направляющего вертикального стального цилиндра. Бензол и нитрующая смесь непрерывно поступают через трубки в центральную часть нитратора смешиваются с его содержимым, скользят снизу вверх, омывая змеевики, а затем сверху вниз через направляющий цилиндр. Избыток реакционной смеси непрерывно отводится из штуцера в верхней части нитратора.

Рисунок 2. Нитратор непрерывного действия.

Для доведения реакции нитробензола до конца выходящую из нитратора реакционную смесь будут дополнительно выдерживать в цилиндрическом резервуаре с мешалкой (дозреватель). Остальные процессы отстаивание и промывка сырого нитробензола—также легко осуществляются по непрерывкой схеме.


Материальный баланс

C6 H6 +HNO3 →C6 H5 NO2 +H2 O

C6 H5 NO2 +HNO3 →C6 H4 (NO2 )2 +H2 O

Схема потоков:


C6 H6 ; HNO3 ; H2 SO4 ; H2 O; C6 H6 ; HNO3 ; H2 SO4 ; H2 O; C6 H5 NO2 ;

примесь C6 H6 ; примесь C6 H6 ; C6 H4 (NO2 )2 ;

Mr(C6 H6 )=12*6+6=78кг/кмоль;

Mr(HNO3 )=1+14+16*3=63кг/кмоль;

Mr(H2 SO4 )=1*2+32+16*4=98кг/кмоль;

Mr(C6 H5 NO2 )=12*6+5+14+16*2=123кг/кмоль;

Mr(C6 H4 (NO2 )2 )=12*6+4+14*2+16*4=168кг/кмоль;

Mr(H2 O)=12+16=18кг/кмоль.

Приход Расход
кг/ч кмоль/ч кг/ч кмоль/ч
C6 H6 113,014 1,449 65,13+4,521 0,835+0,058
HNO3 91,324 1,45 55,818 0,886
примесь C6 H6 1,141 - 1,141 -
H2 SO4 272,146 2,777 272,146 2,777
H2 O’ 93,151 5,175 93,151 5,175
C6 H5 NO2 - - 67,404 0,548
C6 H4 (NO2 )2 - - 1,368 0,008
H2 O(1) - - 10,008 0,556
H2 O(2) - - 0,144 0,008
Сумма: Σ1 =570,776 Σ2 =570,831

1. mтехн (C6 H6 )=1000*1000/365/24=114,155кг/ч;

2. mчист (C6 H6 )=114,155*0,99=113,014кг/ч;

Vчист (C6 H6 )=113,014/78=1,449кмоль/ч;

mприм (C6 H6 )=114,155-113,014=1,141кг/ч.

3. Потери бензола 4% масс.:

mп (C6 H6 )=113,014*0,04=4,521кг/ч;

Vп (C6 H6 )=4,521/78=0,058кмоль/ч;

m (C6 H6 )=113,014-4,521=108,493кг/ч;

V (C6 H6 )=108,493/78=1,391кмоль/ч.

4. Полученного в целевой реакции нитробензола:

V (C6 H5 NO2 )= Vпр (C6 H6 ), где Vпр (C6 H6 ) –

количество прореагировавшего бензола;

Vпр (C6 H6 )=1,391*0,4=0,556кмоль/ч;

mпр (C6 H6 )=0,556*78=43,368кг/ч;

m (C6 H5 NO2 )=0,556*123=68,388кг/ч.

5. Количество денитробензола от количества нитробензола 2% масс.:

m (C6 H4 (NO2 )2 )=68,388*0,02=1,368кг/ч;

V (C6 H4 (NO2 )2 )=1,368/168=0,008кмоль/ч.

6. Количество прореагировавшего нитробензола:

Vпр (C6 H5 NO2 )= V (C6 H4 (NO2 )2 )=0,008 кмоль/ч;

Vост (C6 H5 NO2 )= V- Vпр =0,556-0,08=0,548кмоль/час;

mост (C6 H5 NO2 )=0,548*123=67,404кг/ч.

7. Не прореагировавший бензол:

Vост (C6 H6 )= V- Vпр =1,391-0,556=0,835кмоль/ч;

mост (C6 H6 )=0,835*78=65,13кг/ч.

8. Общее количество нитрирующей смеси, поданной в реакцию:

m(смесь)= 4*mтехн (C6 H6 )=4*114,155=456,62кг/ч.

9. Состав нитрирующей смеси:

mвсего (HNO3 )=456,62*0,2=91,324кг/ч;

Vвсего (HNO3 )=91,324/63=1,45кмоль/ч;

m(H2 SO4 )=456,62*0,596=272,146кг/ч;

V(H2 SO4 )=272,146/98=2,777кмоль/ч;

m(H2 O')=456,62*0,204=93,151кг/ч;

V(H2 O')=93,151/18=5,175кмоль/ч.

10. Количество прореагировавшей азотной кислоты:

V0 (HNO3 )= V1 – V2 , где V1 - прореагировало с образованием целевого продукта – нитробензола, V2 – на побочную реакцию.

V2 (HNO3 )= Vпр (C6 H5 NO2 )=0,008кмол/ч;

V0 (HNO3 )=0,556+0,008=0,564кмоль/ч;

11. Не прореагировало азотной кислоты:


Vост (HNO3 )= V– V0 =1,45-0,564=0,886кмоль/ч;

mост (HNO3 )=0,886*63=55,818кг/ч.

12. Количество образовавшейся воды:

V (H2 O(1) )= V (C6 H5 NO2 )=0,556кмоль/ч;

V (H2 O(2) )= V (C6 H5 NO2 )=0,008кмоль/ч;

m(H2 O(1) )=0,556*18=10,008кг/ч;

m(H2 O(2) )=0,008*18=0,144кг/ч.

Технологические и технико-экономические показатели процесса

1. Пропускная способность установки по всем видам сырья: 570,776кг/ч.

2. Конверсия по бензолу: 40%.

3. Фактический выход нитробензола:

Qф = m(C6 H5 NO2 )=67,404кг/ч;

4. Теоретический выход нитробензола:

Mr(C6 H6 ) - Mr(C6 H5 NO2 )

mтехн (C6 H6 ) - Qт

78 - 123

114,155 - Qт

Qт =114,155*123/78=180,014кг/ч;

5. Выход нитробензола на поданный бензол:

β= Qф /Qт *100%=67,404/180,014*100%=37,44%.


6. Теоретический выход нитробензола на превращенный бензол:

Mr(C6 H6 ) - Mr(C6 H5 NO2 )

mпр (C6 H6 ) - Qт

78 - 123

43,368 - Qт

Qт ’=43,368*123/78=68,388кг/ч;

7. Выход нитробензола на превращенный бензол:

β’= Qф /Qт ’*100%=67,404/68,388*100%=98,56%.

8. Расходные коэффициенты по сырью:

теоретические:

по бензолу:

γC6H6 т = Mr(C6 H6 )/ Mr(C6 H5 NO2 )=78/123=0,634кмоль/кмоль;

по азотной кислоте:

γC6H6 т = Mr(HNO3 )/ Mr(C6 H5 NO2 )=63/123=0,512кмоль/кмоль;

фактические:

по бензолу:

γC6H6 ф = mтехн (C6 H6 )/ m(C6 H5 NO2 )=114,155/67,404=1,694кг/кг;

по азотной кислоте:


γC6H6 ф = mтехн (HNO3 )/ m(C6 H5 NO2 )=456,62/67,404=6,77кг/кг;


Список литературы

1. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Изд. 2-е, пер. М., «Химия», 2005, 736 с.

2. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза. М.: «Химия», 2008, 846 с.

3. Общая химическая технология / Под ред. А.Г. Амелина. М.: «Химия», 2007, 400 с.

4. Расчеты химико-технологических процессов / Под ред. И.П. Мухленова. Л.:Химия, 2008, 300 с.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:36:13 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
08:40:21 29 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Технология производства нитробензола

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151216)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru