Процесс алкилирования на примере получения этилбензола в присутствии катализатора хлорида алюминия
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
?о: 1258.56685075.682Всего: 1101.27782521.38
Невязка баланса:
По рассчитанному массовому количеству испаряющегося бензола уточняют тепловые потоки:
Ф2 = (0,0639+0,06937)134,21820=357,745 кВт
Ф7 =0,06937101,7790=635,381 кВт
Ф8 =0,0693778391,3 =2117,270 кВт
Тепловой поток отходящих газов:
,236+635,381=785,617 кВт
Составляем тепловой баланс алкилатора (табл.7). Значение Фпот определяем по разности прихода и расхода теплоты.
Таблица 7
Тепловой баланс алкилатора
Приход кВт % Расход кВт % Тепловой поток этиленовой фракции33.8430.8Тепловой поток отходящих газов 785.61718.9Тепловой поток технического бензола 357.7459.0Тепловой поток алкилата1127.26627.1Тепловой поток диэтилбензола19.9290.4Расход теплоты на испарение бензола 2117.27050.9Тепловой поток процесса 3743.40490.0Теплопотери в окружающую среду124.7723.1Всего:4154.921100,0Всего:4154.921100,0
3. Экологическая часть
С точки зрения экологии рассматриваемого производства следует организовать взаимную нейтрализацию кислых и щелочных вод, но для этого
необходимо, чтобы соблюдалось соотношение кислоты и щелочи. Раствор А1Сl3 может быть использован как коагулянт для очистки сточных вод, а смолы, получаемые в процессе, можно использовать как топливо и в строительстве.
В ходе производства происходит образование отходящих газов в состав которых входят метан, водород, азот, кислород оксид углерода, хлорид водорода, этилен, этан и бензол. Одним из наиболее токсичных веществ, загрязняющих атмосферу, является оксид углерода СО, который активно взаимодействует с гемоглобином крови и уже при очень низких концентрациях снижает ее способность переносить кислород. Содержание СО в воздухе около 0,01 % (по объему) вызывает головную боль, снижение умственной деятельности и расстройство ряда физиологических функций организма.
Оксид углерода (II) - химически довольно инертный газ: в тропосфере он очень медленно окисляется кислородом и озоном воздуха. Может продуцировать в почвах, причем и небиологическим путем. Его ПДКр.з - 20 мг/мЗ, ПДКм.р. - 3 мг/мЗ.
Одним из наиболее распространенных методов улавливания оксида углерода является поглощение водой способ, не требующий сложной, дорогостоящей аппаратуры, расхода теплоты и основан на использовании дешевого растворителя. Однако он не достаточно эффективен. Для очистки газовых выбросов от СО используют реакцию его доокисления до СО2
СО + Н2О = СО2+ Н2 - 3,75 кДж/моль
проводимую с использованием оксидных железных катализаторов.
К числу глобальных загрязнений биосферы следует отнести ее загрязнение углеводородами. Почти не представляя опасности как самостоятельные загрязняющие вещества воздушной среды, углеводороды обусловливают мощность и плотность фотохимического смога. При этом в результате фотохимических реакций углеводороды образуют весьма токсичные продукты: альдегиды, кетоны. Метан и другие низшие алканы, такие, как этан, пропан, накапливаясь в атмосфере, влекут за собой постепенное повышение среднегодовой температуры, что является следствием парникового эффекта. Метан устойчив в восстановительной среде, но при доступе кислорода и повышении окислительных потенциалов он уже в почве может окисляться метанотрофами с образованием углекислого газа и воды.
Таким образом, необходимо проводить доочистку отходящих газов во избежание попадания вредных токсичных веществ в атмосферный воздух.
Заключение
В данной курсовой работе был рассмотрен процесс получения этилбензола в присутствии хлорида алюминия, описана и изучена технологическая схема данного процесса, были выявлены недостатки и достоинства данного процесса, составлены материальный и тепловой балансы. Также были описаны вредные вещества, которые выделяются в ходе данного процесса и способы их очистки или дальнейшего использования.
Список использованных источников
1.Филимонова О.Н. Технологические расчеты производственных процессов [текст]: учеб. Пособие / О.Н. Филимонова, М.В. Енютина. - Воронеж: Воронеж, гос. технол. акад., 2005. - 120 с.
2.Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды [текст]: учебник для вузов /А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1989. - 512 с.
.Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении [текст] / Д. С. Орлов, Л.К. Садовников, И.Н. Лозановская - М.: Высшая школа, 2002. - 325 с.
4.Тимофеев В.С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза [Текст]: учебное пособие для вузов / В.С. Тимофеев, А.А. Серафимов. - М.: Химия, 1992.- 432с.
.Лазарев И.В. Вредные вещества в промышленности [Текст]: справочник для химиков, инженеров и врачей / И.В. Лазарев; под ред. проф. И.В. Лазарева и докт. биол. наук И.Д. Гадаскиной. - 7-е изд., том 3.- Л.: Химия, 1979. - 810 с.
.Расчеты химико-технологических процессов / Под общей редакцией проф. И.П. Мухленова. - Л.: Химия, 1976. - 304 с.
7. Гутник С.П. Расчеты по технологии органического синтеза./С.П. Гутник, В.Е., В.Е. Сосонко, В.Д. Гутман/ - М.: Химия,1988 - 272 с.
.Мухленов И.П. Расчеты химико-технологических процессов/ И.П. Мухленов/ - Л.: Химия,1976. - 304 с.
.Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России /В.Ф. Протасов/ - М. Финансы и статистика 1999 - 672 с.
.Курляндский Б.А. Общая токсикология. /Б.А. Курляндский, В.А. Филатова/ - М.: Медицина, 2002-422 с.