Анализ продуктов и обработка результатов
По данным таблицы 4 строим график зависимости состава реакционной массы от времени (рисунок 2). Из графика находим время полупревращения толуола t½ и время максимального выхода изопропилтолуола tмах. Для определения кг удобно, задавшись несколькими значениями k2, близкими к k1 рассчитать tMAX по уравнению 4. Расчеты сводим в таблицу 6. По полученным данным строим график зависимости. Четвертой… Читать ещё >
Анализ продуктов и обработка результатов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
После проведения разгонки всех проб и определения веса всех фракций полученные данные записываются в таблицу 4.
По результатам анализа проб составляется материальный баланс процесса.
Условия проведения и результаты опытов.
Температура, °С: Количество:
в реакторе алкилирования…40 толуола в реакторе, г…90.
окружающего воздуха…20 катализатора А1С13, г…9.
Давление, МПа …0,099 пропущенного пропилена, л …21,6.
Время опыта, мин …90 не прореагировавшего, л …6,6.
Таблица 4 Состав проб реакционной смеси.
№ пробы. | Время, мин. | Масса пробы, г. | Компонент. | Мол. масса. | Масса, г. | Доли масс. | Кол-во моль. | Мольные доли. |
16,6. | Толуольная фракция Полиалкилтол. фр. |
|
|
|
|
| ||
20,35. | Толуольная фракция Полиалкилтол. фр. |
|
|
|
|
| ||
32,85. | Толуольная фракция Изопропилтол. фр. Полиалкилтол. фр. |
|
|
|
|
| ||
20,2. | Толуольная фракция Изопропилтол. фр. Полиалкилтол. фр. |
|
|
|
|
|
Четвертой пробой в данном случае является реакционная масса, отобранная из реактора после окончания опыта, состав которой рассчитывается на основании анализа третьей пробы.
Приводим объемы исходного VИ и непрореагировавшего VH.
пропилена к нормальным условиям:
19,73 л;
6,03 л.
Вычисляем количества исходного GH и непрореагировавшего GH пропилена:
35,23 г;
10,76 г.
Составляем материальный баланс процесса:
Таблица 5 Материальный баланс процесса.
Компонент. | масса, г. | %, масс. | Компонент. | масса, г. | %, масс. |
Толуол. | 72,9. | Толуольная фракция. | 50,9. | 41,2. | |
Изопропанол. | 35,5. | 28,3. | Изопропитол. фр. | 17,7. | 14,3. |
Полиалкил. фр. | 14,2. | 11,5. | |||
Не прореагир. газ. | 10,76. | 8,7. | |||
Спирт и вода. | 23,67. | 19,2. | |||
Потери. | 8,3. | 5,1. | |||
Итого. | 125,5. | Итого. | 125,5. |
Рассчитываем конверсию пропилена:
69,44%;
Рассчитываем конверсию изопропанола:
52,84 г.
7) Рассчитываем конверсию толуола:
- 43,44%
- 8) Определяем селективность процесса по целевому продукту:
- 55,47
- 9) По данным таблицы 4 строим график зависимости состава реакционной массы от времени (рисунок 2). Из графика находим время полупревращения толуола t½ и время максимального выхода изопропилтолуола tмах.
Рисунок 2 Зависимость состава реакционной массы от времени.
10) Находим величины констант первой и второй реакции:
Для определения кг удобно, задавшись несколькими значениями k2, близкими к k1 рассчитать tMAX по уравнению 4. Расчеты сводим в таблицу 6. По полученным данным строим график зависимости.
(k2 — tMAX) (рисунок 3) и по нему для tMAX, найденному из графика на рисунке 2 находим k2.
Рисунок 3 Зависимость времени максимального выхода изопропил-толуола от константы скорости второй стадии процесса.
k2, мин-1. | ln k2. | tmax, мин. |
|
|
|
Таблица 7 Основные физико-химические свойства сырья и продуктов.
Вещество. | Ткип,. єС. | ТВСП,°С. | Т самовос.,. °С. | Плотноеть, кг/м3. | ПДК, мг/м3. | Класс опасн. |
Толуол. | ||||||
Изопропанол. | ||||||
Пропилен. | — 48. | ; | 1,92. | |||
Изопропилтолуол. | ||||||
Диизопропилтолуол. |