Условие:
Сделать расчет материального баланса расчет ввести в единице измерениях кг/ч для кумольного способа получения фенола и ацетона, тепловой расчет и расчет реактора со следующими исходными данными:
- пропускная способность по кумолу – 190 т/год
- конверсия кумола – 32% масс.;
- потери кумола – 2% масс (от исходного количества);
- расход воздуха от стехиометрии – 128% масс.;
- массовое соотношение «оксид со стадии (1):1% раствор H2SO4» - 0,6:1;
- потери фенола – 4% масс.;
- количество ацетофенона – 0,6 т/сут.
Реакции: 1 реакция окисление до ГПК, 2 реакция основное разложение, 3 реакция получение побочного продукта ацетофенона. Окисление изопропилбензола (кумола) проводят в тарельчатой реакционной колонне с внутренним охлаждением. Подогретый воздух подают в нижнюю часть колонны под давлением 0,4 МПа.
Свежий оборотный кумол подогревают реакционной массой, выходящей из колонны, и направляют на ее верхнюю тарелку.
При температуре 110—120 °С кумол окисляется до гидропероксида:\nC,H,CH(CH3)2 + O2 → C.Hs (CH3)2COOH.
(1)
Из отходящих газов конденсируют унесенный кумол и возвращают в процесс.
Оксидат отдает тепло сырью, затем из него под вакуумом отгоняют непревращенный кумол.
Концентрированный гидропероксид подвергают разложению под действием серной кислоты в специальном реакторе при температуре кипения ацетона. В результате реакции образуются фенол, ацетон и побочные продукты:\nC,Hs(CH) COOH → C,H,OH + (CH,)CO,
(2)\nC,H,(CH3)_COOH → C,H,COCH; + CH;OH.
(3)
идок а это стадии рассодутся полностью.
Теплота реакции снимается за счет испарения части ацетона. Продукты, выходящие из реактора, нейтрализуют щелочью и направляют в многоколонный ректификационный агрегат, где выделяют товарный фенол и ацетон.
