Рефераты | Промышленность, производство | Производство красителя «Кислотный Алый» |
Нитрит натрия |
1,03 |
|
|
4 |
Соляная кислота |
0,99 |
|
|
5 |
Хлорид натрия |
0,90 |
|
|
6 |
Серная кислота |
1,71 |
|
|
7 |
Вода |
4,18 |
Тепловой эффект процесса диазотирования Q3 может быть выражен из следующего равенства :
где G1 - масса загружаемого амина, кг ;
с1 - содержание чистого вещества в исходном амине, масс. доли ;
М1 - молекулярная масса амина, кг/ кмоль ;
- выход в реакции диазотированния, вес. доли ;
qP - теплота реакции диазотирования, ккал/ г-моль;
d - избыток нитрита натрия от теоретического количества, %.
Теплота реакции диазотирования qP складывается из теплот реакций-элементов
-нейтрализация амина
RNH2 + HCl = RNH2× HCl + q1
-разложение нитрита натрия соляной кислотой
NaNO2 + HCl = HNO2 + NaCl + 3,45 ккал/ г-моль
-диазотирование
RNH2 + HNO2 = R-N=N-OH + H2O + q3
-нейтрализация диазоаминов
R-N=N-OH + HCl = RN2+Cl- + H2O + q4
Таким образом, удельная теплота реакции диазотирования
qP = q3 + q4 + 3,45 - q1 , ккал/ г-моль
Согласно справочным данным [1]
q1 = 3,15 ккал/ г-моль ; q3 = 15,01 ккал/ г-моль ; q4 = 8,50 ккал/ г-моль.
qP = 15,01 + 8,50 + 3,45 - 3,15 = 23,81 ккал/ г-моль.
Количество тепла, необходимое для нагревания отдельных частей аппарата, находят по формуле :
Q5 = GАП × cР ап × ( TК ап - TН ап ),
где GАП - масса отдельных частей аппарата, кг
GАП = 1350 кг ;
сР ап - теплоемкость материала, из которого изготовлен аппарат, кДж/ кг× К
сР Ti = 0,549 кДж/ кг× К ;
TК ап , TН ап - средняя температура отдельных частей аппарата в конце и начале нагревания, К.
Количество тепла, необходимое для компенсации тепловых потерь в окружающую среду, определяют как
Q6 = 0,05 × Q2
Количество теплоты Q2 необходимое для охлаждения или нагревания отдельных частей аппарата
Q2 = K × F × D tср × t
где К - среднее значение коэффициента теплопередачи, кВт/ м2× К ;
F - поверхность теплообмена аппарата, м2 ;
- среднелогарифмическая разность температур, К ;
t - продолжительность стадии теплообмена, с.
Таким образом поверхность теплообмена можнт быть представлена как
Для расчета количества витков змеевика принимаем
диаметр витка змеевика dзм=2,040 м ,
диаметр трубы змеевика dтр= 0,053 м,
расстояние между витками по вертикали h= 1,50 м.
Длина одного витка змеевика как винтовой линии составит
Поверхность теплообмена одного витка принимается равной
Число витков змеевика
.
Процесс диазотирования метоксилидина складывается из трех стадий :
I - охлаждение раствора соляной кислоты до -2 ° С ;
II - охлаждение кислого раствора метоксилидина до -3 ° С ;
III - собственно диазотирование.
Температурная диаграмма процесса диазотирования в таком случае выглядит следующим образом :
6.1 Определение количества теплоты Q2. отводимое хладагентом или подводимое теплоносителем, для каждой стадии
I стадия.
Q3 = 0, так как не протекает никаких химических превращений.
Q1 + Q2 = Q4 + Q5 + Q6
Q2 = 1,05 ( Q4 + Q5 - Q1 )
Q4 = [92,00 × 0,99 + (2200 + 244,5) × 4,18 ] × 271 = 2,79 × 106 КДж
Q5 = 1350 × 0,549 × (271 - 293) = -1,63 × 104 Дж
Q1 = [92,00 × 0,99 + (2200 + 244,5× 4,18 ] × 293 = 3,02 × 106 КДж
Q2 = 1,05 (2,79 × 106 - 1,63× 104 - 3,02 × 106) = -2,60 × 105 КДж
II стадия.
Q3 = [ 121,0 × 4,19 × 1000 × 3,15 ] / 121 = 1,32 × 104 КДж
Q2 = 1,05 ( Q4 + Q5 - Q3 - Q1 )
Q4 = [121,00 × 1,68 + 92,00 × 0,99 + (2200 + 244,5+24,8) × 4,18 ] × 270 = 2,87 × 106 КДж
Q5 = 1350 × 0,549 × (270 - 271) = - 0,74× 103 КДж
Q1 = 121,00 × 1,63 × 293 + 2,79 × 106 = 2,85 × 106 КДж
Q2 = 1,05 (2,87 × 106 -1,32 × 104 - 0,74× 103 -2,85 × 106) = -1,63 × 104 КДж
III стадия.
Q5 = 0
Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q6
Q2 = 1,05 ( Q4 - Q1 - Q3 )
Q4 = [ 163,0 × 1,28 + 14,7 × 1,28 + 58,5 × 0,9 + 15,3 × 0,99 + 9,8 × 1,71 +
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: сжатое изложение, рассказы скачать.
