Приход | кг | Расход | кг |
1. Промытая ДНБК всего:ДНБК 65,0 кг 12,4 кг 0,7 кг | 78,1 | 1. Пропаренная ДНБК всего:ДНБК 61,7 кг 12,3 кг 0,1 кг | 74,1 |
2. Пар | 384,7 | 2. Маточник всего: 384,8 кг 0,6 кгДНБК 3,2кг | 388,6 |
Итого | 462,8 | Итого | 462,7 |
Таблица №16
Приход | кг | Расход | кг |
1. Пропаренная ДНБК всего:ДНБК 61,7 кг 12,3 кг 0,1 кг | 74,1 | 1. Промытая ДНБК всего:ДНБК 61,7 кг 12,4 кг | 74,1 |
2. Вода | 74,1 | 2. Промывная вода всего: 74,0 кг 0,1 кг | 74,1 |
Итого | 148,2 | Итого | 148,2 |
Таблица №17
Приход | кг | Расход | кг |
1. Промытая ДНБК всего:ДНБК 61,7 кг 12,4 кг | 74,1 | 1. Кристаллизованная ДНБК всего:ДНБК 55,3 кг 5,8 кг 5,3 кг | 66,4 |
2. Этиловый спирт (50%) 138,9 кг 138,9 кг | 277,8 | 2. Маточник всего: 145,3 кг 133,6 кгДНБК 6,5 кг | 285,5 |
Итого | 351,9 | Итого | 351,9 |
Для снижения расхода этилового спирта примем, что половина маточного раствора возвращается в процесс.
Таблица №18
Приход | кг | Расход | кг |
1. Пропаренная ДНБК всего:ДНБК 61,7 кг 12,4 кг | 74,1 | 1. Кристаллизованная ДНБК всего:ДНБК 55,3 кг 5,8 кг 5,3 кг | 66,4 |
2. Отработанный этанол всего: 66,8кг 72,6кгДНБК 3,1 кг | 142,5 | 2. Маточник всего: 145,5 кг 133,6 кгДНБК 9,6 кг | 288,7 |
3. Этиловый спирт (50%) 72,1кг 66,3кг | 138,3 | ||
Итого | 355,0 | Итого | 355,1 |
Таблица №19
Приход | кг | Расход | кг |
1. Кристаллизованная ДНБК всего:ДНБК 55,3 кг 5,8 кг 5,3 кг | 66,4 | 1. Сухая ДНБК | 55,0 |
2. Продукты испарения всего: 5,8 кг 5,3 кгДНБК 0,3 кг | 11,4 | ||
Итого | 66,4 | Итого | 66,4 |
Для расчёта, какое количество теплоты нужно отвести от аппарата (или подвести) в течение одной операции в периодическом процессе или за единицу времени (в час) в непрерывном процессе необходимо рассчитать тепловой баланс. Тепловой баланс составляется на основе данных операционного или часового материального баланса, данных принятого технологического режима и необходимых технических справочных данных.
Рассчитанный тепловой баланс показывает, какое количество теплоты нужно отвести из аппарата (или подвести) в течение одной операции в периодическом процессе. Эти данные необходимы для определения производительности любого аппарата - реактора.
По принятому технологическому режиму при получении 3,5-динитробензойной кислоты в аппарат вначале загружается кислотная смесь, затем бензойная кислота, потом смесь подогревается до 60°С. Принимаем, что реагенты кислотная смесь поступают в аппарат с температурой 10°С. Затем реакционная масса поступает на стадию разбавления.
1-я стадия - реакция нитрования
Приход:
1. Количество тепла, поступающее в аппарат с реагентами:
- тепло, поступающее с реагентами, кДж; - количество реагента, вносимое в аппарат на одну операцию (см. “Операционный материальный баланс”), кг; - теплоёмкость реагентов, которую рассчитывают как аддитивную величину, кДж/ (кгЧК).Теплоемкости сырья, продуктов реакции и отходов, кДж/ (кгЧград) [11]:
1. Бензойная кислота 1, 19
2. Азотная кислота (98%) 1,74
3. Олеум (20%) 1,34
4. 3,5 - динитробензойная кислота 1,01
5. Серная кислота 1,40
6. Вода 4,18
7. Окислы азота 0,86
8. Кислород 1,03
9. Этиловый спирт (50%) 3,32
10. Диоксид углерода0,90
Приход:
Тепло Q1, поступившее с азотной кислотой (98%):
Тепло Q2, поступившее с олеумом (20%):
Тепло Q3, поступившее с бензойной кислотой:
Тепло Q4 необходимое для нагрева смеси от 10°С до 60°С:
Рассчитаем долю олеума в полученной реакционной смеси:
Определим количество тепла
,выделившееся при протекании реакцииполучения динитробензойной кислоты:На основании закона Гесса можно записать:
Qреакции=SQобразования продуктов реакции - SQобразования исходных веществ
Теплоты образования исходных веществ и продуктов реакции,
[11]:1. Бензойная кислота385,14
2. Азотная кислота (98%) 173,0
3. 3,5 - динитробензойная кислота 464,45
4. Вода 285,83
Определим удельную теплоту реакции:
где 122 - молекулярная масса бензойной кислоты.
Определим количество тепла
,выделившееся при протекании реакцииобразования серной кислоты (реакции гидратации):