Исходные данные для расчета.

Показатель	Варианты
	1	2	3	4
Конверсия ацетальдегида ,%	90,0	90,5	91	91,5
Селективность, %	95,5	96	97	96,5
Распределение непрореагировавшего ацетальдегида, %:
- с выхлопными газами	30,0	31,0	32,0	33,0
-с жидкими продуктами на ректификацию	70,0	69,0	68,0	67,0
Конверсия кислорода, %	92	93	91	94
Базис расчета, кг ледяной уксусной кислоты(99,8%-ный водный раствор)	1600	1700	1800	2000

Методические рекомендации по выполнению расчета.

Структурную блок-схему следует свести к трем блокам: 1- смешение свежего и оборотного ацетальдегида и окисление, 2- конденсация и разделение газовых и жидких потоков, ректификация с рециклом по ацетальдегиду.

По первому блоку целесообразно составить уравнения по уксусной кислоте, метилацетату, ацетальдегиду, воде, углекислому газу, кислороду с учетом

степеней превращения ацетальдегида и кислорода, селективности и стехиометрических коэффициентов реакции.

Во втором блоке происходит конденсация и разделение газовых и жидких потоков. В состав выхлопных газов входят: непрореагировавший ацетальдегид, количество которого определяют, учитывая степень его превращения и распределения с выхлопными газами, углекислый газ, полученный по реакции (2), и непрореагировавший кислород.

Следовательно, по второму блоку составляют уравнение по выхлопным газам и уравнения по жидким продуктам.

По третьему блоку составляют уравнения по уксусной кислоте (базисное уравнение), по метилацетату, по воде – это жидкие продукты, выходящие из ректификационной колонны, а также по ацетальдегиду, направляющемуся на рецикл.

15

Рециркулирующий поток ацетальдегида является постоянным и не вносится в таблицу материального баланса.

Задание 6. Производство этилового спирта.

Этиловый спирт является важным продуктом органического синтеза. Он широко применяется в народном хозяйстве в качестве растворителя. Этиловый спирт используется в производстве дивинила, уксусной кислоты, сложных эфиров, в пищевой и медицинской промышленности и т.д.

Для получения этилового спирта в промышленности используется метод прямой парофазной гидратации этилена:

C₂H₄ + H₂O = C₂H₅OH (1) - основная реакция.

Процесс сложный, обратимый, экзотермический, гетерогенно-каталитический. Помимо основной идет побочная реакция образования диэтилового эфира:

2C₂H₄ + H₂O = (C₂H₅)₂O (2) – побочная реакция.

В качестве катализатора используется 83-85% фосфорная кислота, нанесенная на шариковый широкопористый носитель силикагель или алюмосиликат. Катализатор работает в области температур 280-290⁰С и обладает высокой селективностью. Процесс проводят при давлении 6-8 МПа.

Молекулярное отношение воды к этилену (0,6-0,8).

Сырьем для получения этилового спирта служит этиленэтановая фракция, в которой этан – инертная составляющая сырья.