 |
Теоретические основы составления
|
|
|
|
Г.М.Бутов, С.В. Дьяконов,
О.М. Иванкина, К.Р. Саад
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО ОБЩЕЙ ХИМИЧЕСКОЙ
ТЕХНОЛОГИИ
Волгоград
Г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Бутов Г.М., Дьяконов С.В.,
Иванкина О.М., Саад К.Р.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО ОБЩЕЙ ХИМИЧЕСКОЙ
ТЕХНОЛОГИИ
Учебное пособие
Волгоград
2013 г.
УДК. 66.01(75)
Рецензенты:
Директор службы промышленной и экологической безопасности, охраны труда, ОАО «Волжский Оргсинтез», к.т.н. Рудакова Т.Н.
Начальник ЦНИЛ ОАО «Каучук», к.т.н. Шпанцева Л.В.
Издается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
Бутов Г.М. Лабораторный практикум по общей химической технологии [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Бутов Г.М., Дьяконов С.В., Иванкина О.М., Саад К.Р. //Сборник «Учебные пособия». Серия «Технические дисциплины». – Выпуск 1. – Электрон. текстовые дан.(1 файл:MБ) – Волжский: ВПИ (филиал) ВолгГТУ, 2013 г. – Систем. требования: Windows 95 и выше; ПК с процессором486+;CD-ROM.
В учебном пособии собраны лабораторные работы по курсу «Общая химическая технология», целью которых является изучение различных химико-технологических процессов на экспериментальных установках и расчет кинетических и активационных параметров по экспериментальным данным. Предназначено для студентов очной и очно-заочной формы обучения направлениям 240100.62 (Химическая технология), 241000.62 (Энерго-и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии).
|
|
|
Ил.16, табл 8, библиограф.6назв.
| Ó Волгоградский государственный технический университет, 2013 Ó Волжский политехнический институт, 2013 |
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемый лабораторный практикум предназначен для студентов направлений «Химическая технология» и «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии». Данное руководство предназначено для закрепления теоретических знаний по курсу «Общая химическая технология».
В нем сгруппированы лабораторные работы, направленные на изучение типовых процессов: гомогенных и гетерогенных, высокотемпературных, каталитических, топохимических и методов химического анализа.
Таким образом, выполняя лабораторные работы, студенты закрепляют знания, полученные в лекционном курсе, приобретают первые инженерные навыки управления химико-технологическими процессами, обучаются типовым методам их контроля, выполняют технологические расчеты процессов, проведенных в лабораторных условиях.
Все лабораторные работы, описанные в данном практикуме, носят исследовательский характер, что определяет многовариантность заданий для студентов.
Лабораторная работа № 1
Исследование реакции дегидрирования этилбензола
И составление материального и
Энергетического балансов процесса
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Цель работы: составить по экспериментальным данным материальный и энергетический балансы процесса получения стирола дегидрированием этилбензола и рассчитать технико-экономические показатели процесса.
Задачи:
- изучение принципов составления материального и энергетического балансов;
- подготовка и проведение эксперимента;
|
|
|
- проведение расчетов по полученным экспериментальным данным;
- анализ полученных результатов.
Знания: теоретические основы расчета материального и энергетического балансов;
Умения: на основе полученных экспериментальных данных определить технико-экономические показатели процесса – выход, селективность, степень превращения, расходные коэффициенты;
Получить навыки: постановки эксперимента с использованием лабораторного оборудования, определения состава реакционной массы хроматографическим методом.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА
ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА
Стирол - один из важнейших продуктов нефтехимии, сырье для получения полимеров (полистирол, синтетический каучук) и сополимеров (ударопрочный полистирол на основе акрилонитрила и бутадиена). Производство стирола - крупнотоннажное, единичная мощность современных агрегатов составляет 150-300 тысяч тонн стирола в год. Основным промышленным способом производства стирола является в настоящее время дегидрирование этилбензола. Перспективным может быть получение стирола из фракции C8 пиролизной смолы.
На рис.2.1 приведена технологическая схема дегидрирования этилбензола
Рис. 2.1. Схема дегидрирования этилбензола в стирол:
1 - пароперегревательная печь; 2 - испаритель этилбензола; 3 - реактор дегидрирования; 4 - подогреватель этилбензола; 5 - подогреватель воды; 6 - пенный аппарат; 7 - воздушный холодильник; 8- сепаратор; 9 - разделитель фаз.
Потоки: ЭБ - этилбензол (свежий и рецикл); Н2, СН4 - горючие газы в топливную сеть; ДГ - дымовые газы; К - конденсат; ПД - продукты дегидрирования.
Температура смеси на входе в слой катализатора 600-640°С, на выходе она понижается на 50-60°С вследствие протекания эндотермической реакции дегидрирования. Тепло контактных газов последовательно рекуперируется в теплообменнике 4 и котле-утилизаторе 5. Насыщенный водяной пар из котла-утилизатора используется для разбавления этилбензола. Контактный газ поступает в пенный аппарат 6, где дополнительно охлаждается до 102°С и очищается от катализаторной пыли. Охлаждение и конденсация воды и углеводородов из контактного газа проходит в воздушном холодильнике 7 и далее - в водяном и рассольном конденсаторах (на схеме не показаны). В сепараторе 8 отделяются газообразные продукты реакции. Углеводороды отделяют от воды в разделителе фаз 9 и направляют на ректификацию. Водный слой поступает в пенный аппарат 6 и после очистки от растворенных углеводородов (она не показана) подается на питание котла-утилизатора 5 и далее - в рецикл. Избыток воды направляют на биологическую очистку.
|
|
|
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОСТАВЛЕНИЯ
|
|
|
