|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Моделирование парожидкостного равновесия реакционной смеси в процессе получения метилциклопропилкетона |
Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм). 
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". 
Ручка "Помада". Федеральное агентство по образованию МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ им. М.В.ЛОМОНОСОВА. Кафедра химии и технологии основного органического синтеза. Аттестационная работа по теме: «Моделирование парожидкостного равновесия реакционной смеси в процессе получения метилциклопропилкетона» на соискание степени бакалавра по направлению 550800 «Химическая технология и биотехнология». Зам. зав. кафедрой, д.т.н., проф. Тимошенко А.В. Научный руководитель, к.т.н., доцент Назанский С.Л. Соискатель Кузнецова Г.П. Москва, 2006 год. Содержание. Введение Литературный обзор Введение. Метилциклопропилкетон (МЦПК) – важный полупродукт органического синтеза. Одним из способов его получения является реакция разложения ацетопропилацетата с выделением уксусной кислоты (УК) : СН3С(О)СН2СН2ОС(О)СН3 ↔ СН3С(О)СН2(СН2)СН2 СН3СООН Также известен способ проведения этой реакции в присутствии щелочного катализатора при 400 – 425 0С . Селективность процесса по МЦПК достаточно высока (80%) при конверсии АПА 95 – 100%. Недостатками процесса являются высокая температура синтеза и практически полная потеря УК. Наиболее простой способ связан действием на ацетопропилацетат (АПА) хлористого водорода, а затем щелочи без промежуточного выделения образующегося ацетопропилхлорида: СН3С(О)СН2СН2ОС(О)СН3 НСl → СН3С(О)СН2СН2СН2 Сl СН3СООН СН3С(О)СН2СН2СН2 Сl СН3СООН aOH → СН3С(О)СН2(СН2)СН2 СН3СОО a Получаемый этим способом МЦПК соответствует требованиям по чистоте, однако на 1 т целевого продукта образуется до 20 т отходов и полностью теряется уксусная кислота. Третий вариант синтеза МЦПК связан с использованием катализаторов на основе окиси алюминия. Последние активны при температурах 250 – 260 0С и позволяют количественно регенерировать УК, но не обладают достаточной селективностью. Экономические оценки показывают, что при условии достижения селективности 80 – 85% по МЦПК процесс с использованием катализатора на основе Al2O3 может успешно конкурировать с вышеперечисленными методами. В данной работе мы должны смоделировать парожидкостное равновесие и предложить наиболее удобный способ получения МЦПК для достижения максимально возможной конверсии в системе. Литературный обзор. При анализе стационарных состояний проточных реакционных систем приходится сталкиваться с некоторым противоречием, суть которого особенно очевидна на примере реактора идеального смешения, в котором состав в реакторе совпадает с составом на выходе из него. В этом случае работа реактора при высоких скоростях химической реакции (при высоких концентрациях реагентов) приводит к низкой конверсии в аппарате и, наоборот, при низких скоростях химического превращения (высокие концентрации продуктов реакции) достигается высокая конверсия, которая в большинстве случаев ведет к снижению селективности . Это свойственно реакторам любого типа. Таким образом, для проведения процесса при одновременно высоких значениях скорости химической реакции и конверсии необходимо, чтобы состав на выходе из реакционной зоны, который определяет скорость химической реакции, не совпадал с составом на выходе из системы, который определяет конверсию в ней.
Это возможно лишь при организации селективного вывода продуктов реакции из системы с использованием массообменных процессов. Именно такой вывод компонентов реакционной смеси, независимо от способа его реализации (рециркуляционные или совмещенные реакционно-массообменные процессы), позволяет, с одной стороны, создавать в реакционной зоне необходимые условия для протекания целевых реакций с высокими скоростями (высокая производительность реактора по реагентам), а, с другой стороны, обеспечивать в системе в целом высокую конверсию (вплоть до полного исчерпывания реагентов) и селективность. Все это, в конечном счете, и является основой для создания современных энергосберегающих и экологически чистых технологий. Можно выделить два основных способа реализации селективного вывода продуктов реакции из системы. Первый, традиционный способ предполагает, что процессы синтеза и разделения проводятся последовательно и в разных аппаратах, например, в реакторе и ректификационной колонне, охваченных рециклом по реагентам. Это так называемые рециркуляционные процессы. При реализации второго способа вывод продуктов реакции происходит непосредственно из реакционной зоны, т.е. процессы синтеза и разделения проводятся одновременно и в рамках одного массообменного аппарата, причем реакционная зона как источник продуктов реакции размещается в области максимальной концентрации реагентов. Примерами таких процессов являются реактора, снабженные мембранами, ректификационные колонны, внутри которых размещена реакционная зона и т.д. Это так называемые совмещенные реакционно-массообменные процессы . Очевидно, что в обоих способах тип используемого массообменного процесса или оборудования, реализующего селективный вывод продуктов реакции, определяется физико-химическими свойствами реакционной смеси. Если в основу классификации положить характер используемого разделительного процесса, то можно выделить следующие основные группы рециркуляционных и совмещенных процессов: реакционно-абсорбционные; реакционно-адсорбционные; реакционно-десорбционные; реакционно-кристаллизационные; реакционно-мембранные; реакционно-ректификационные, реакционно-экстракционные и т.д. Теоретически полный селективный отвод продуктов реакции непосредственно из реакционной зоны может быть реализован с помощью идеальной мембраны, обладающей 100%-ой селективностью по отношению ко всем компонентам реакционной смеси и бесконечно большой производительностью. Это позволяет достигать максимальной скорости химической реакции (при закрепленных значениях констант скоростей), соответствующей присутствию в аппарате только реагентов. Кроме того, предположение об идеальной мембране позволяет осуществлять вывод продуктов со 100%-ой селективностью независимо от физико-химических свойств реакционной смеси. Очевидно, что в такой системе теоретически всегда может быть достигнуто полное исчерпывание реагентов. Применение мембран особенно удобно при разделении азеотропных смесей, например, путем испарения жидкости на поверхности мембраны. Трудность реализации этого процесса заключается в необходимости подвода большого количества тепла к поверхности мембраны для испарения жидкости.
Альтернативой этому методу является разделение предварительно испаренной жидкости. Однако, к сожалению, существующие в настоящее время мембраны обладают рядом существенных недостатков: отсутствие 100%-ой селективности по отношению ко всем продуктам реакции; низкая производительность; недостаточная стойкость к высоким температурам и средам; возможность осаждения на рабочей поверхности трудно растворимых солей и продуктов смолообразования; непродолжительный срок службы мембраны и т.д. Все это делает весьма затруднительным их использование в непрерывных крупнотоннажных производствах. Поэтому на практике организация селективного вывода продуктов реакции из системы в основном осуществляется с использованием высокопроизводительных массообменных процессов, таких как ректификация, экстракция, абсорбция и т.д. Очевидно, что независимо от способа организации селективного обмена реакционной системы веществом с окружающей средой, условием стационарного режима ее работы является следующее балансовое соотношение где - усредненная по объему скорость химической реакции по i-му реагенту; V-объем реакционной зоны; -мольные доли i - го компонента во входном и выходном потоках соответственно; F0; Fk - входной и выходной мольные потоки. Правая часть этого выражения представляет собой производительность реакционной зоны по i-му реагенту. Если условия проведения химической реакции зафиксированы, т.е. заданы численные значения констант скоростей прямой и обратной реакций, то является ограниченной функцией только от концентраций в реакционной зоне. В случае использования закона действующих масс максимальное значение этой функции будет достигаться, когда в реакционной зоне присутствуют только реагенты в стехиометрическом соотношении. Подставляя в уравнение максимальное значение усредненной скорости, получим минимальное значение объема реакционной зоны Vmi , при котором заданная производительность, определяемая левой частью, теоретически еще может быть достигнута Таким образом, это выражение определяет нижнюю оценку объема реакционной зоны Vmi необходимого для достижения заданной производительности. Следовательно, можно утверждать, что необходимым условием достижения заданной производительности, является выражение V &g ; Vmi где V - рабочий объем реакционной зоны. Очевидно, что в отличии от необходимых условий, достаточные условия реализации в системе заданной конверсии не могут быть сформулированы без привлечения дополнительной информации о том, какой из способов формирования требуемого состава в реакционной зоне используется и какими ограничениями обладает массообменный процесс, осуществляющий селективный вывод продуктов реакции из реакционной зоны или системы в целом. Следует отметить, что в любом случае для достижения полной конверсии по реагентам (отсутствие реагентов на выходе из системы) необходимо использовать идеализированный массообменный процесс, позволяющий осуществлять полное отделение продуктов реакции от реагентов, которые должны быть тем или иным способов возвращены в реакционную зону. Для описания математической модели парожидкостного равновесия (ПЖР) в реальных системах пользуются обобщенным уравнением Рауля: , где γi – коэффициент активности i-го компонента в жидкой фазе, а φi – коэффициент летучести i-го компонента в паровой фазе.
Изучал зависимость объёмов газов и жидкостей от температуры и давления и вывел в 1874 году общее уравнение состояния газов (Закон Менделеева-Клапейрона), связывающее объем и давление газа с его массой и температурой основное соотношение термодинамики. Открыл (в 1860 году) существование критической температуры (критическая температура наибольшая температура, при которой возможно существование жидкости в состоянии равновесия с паром. Отметим, что имеющее важнейшее промышленное значение сжижение газов осуществимо только при его охлаждении ниже критической температуры). В области метрологии разработал физическую теорию весов, точнейшие приемы взвешивания, заменил аршин, фунт на метрические единицы, основал Главную палату мер и весов. В 1876 году указал на важность изучения влияния высокой температуры на нефть, заложив основы такого важнейшего технологического процесса, как крекинг нефти, процесс получения легких моторных топлив из тяжёлых нефтепродуктов. Создал теорию происхождения нефти неорганическим путём. В 1888 году впервые высказал идею подземной газификации угля
1. Анализ и синтез одноконтурной системы автоматического регулирования
2. Теория систем автоматического регулирования
3. Нормирование расхода материалов в производстве
4. Система автоматического регулирования
5. Схема автоматического регулирования котельной установки
10. Разработка устройства автоматического регулирования света на микроконтроллере
11. Система автоматического регулирования напряжения сварочной дуги
12. Дифференциальные уравнения линейных систем автоматического регулирования
13. Анализ систем автоматического регулирования давления пара в барабане котла
14. Анализ системы автоматического регулирования разрежения в топке
15. Анализ системы автоматического регулирования температуры приточного воздуха в картофелехранилище
16. Анализ системы автоматического регулирования угловой скорости вращения турбины
Карандаши цветные "Stabilo Trio Jumbo", 12 цветов. 
Кольцедержатель "Дерево с оленем", малый, черный. 
Банка для сыпучих продуктов "Цветовная поэма" квадратная, 800 мл. 17. Системы автоматического регулирования водоснабжения
18. Система автоматического регулирования давления в ресивере
19. Расходы предприятия на производство и реализацию продукции
20. Технология производства и экспертиза качества вермишели быстрого приготовления
21. Модернизация АСР (автоматическая система регулирования) молотковой дробилки типа ДДМ
25. Текущий контроль и регулирование производства. Диспетчирование
26. Производство асфальтобетонных смесей
28. Расходы на изготовление автоматического выключателя освещения на инфракрасных лучах
29. Экономический механизм государственного регулирования сельскохозяйственного производства
30. Разработка основных разделов проекта производства работ
Кольцеброс с корзинами и мячами. 
Рюкзак "Стрит", черный. 
Комплект детского постельного белья 1.5 "Принцесса". 33. Регулирование цен в Швейцарии
34. Анализ регулирования и финансирования бюджетного дефицита с 1985 и по наши дни
35. Государственное регулирование банковской деятельности
36. Государственное регулирование доходов населения на Украине
37. Государственное регулирование транспортной деятельности
41. Основные задачи сферы государственного регулирования
42. Расходы бюджета
43. Регулирование бюджетного дефицита
45. Основные направления государственного регулирования финансовых отношений в РФ
46. Государственное регулирование экономики
47. Правовое регулирование внешнеэкономической деятельности (ВЭД)
48. Расходы бюджетной системы на социальные цели
Планшет для акварели и пастели "Соленый ветер. Венеции", 20 листов, А3. 
Цветные карандаши, 12 цветов, в пластиковом пенале. 
Пенал "Махаоны" (розовый). 49. Общественные блага. Внешние эффекты и их государственное регулирование
50. Государственное регулирование страховой деятельности
51. Формы государственного регулирования экономики
53. Правовое регулирование государственной службы
57. Центральный Банк Российской Федераци как орган государственного контроля и регулирования
58. Правовые основы валютного регулирования и валютного контроля в Российской Федерации
59. Государственно-правовое регулирование банковской деятельности в РФ
60. ЛИЗИНГ: правовые основы и проблемы развития правового регулирования в РФ
61. Правовое регулирование и содержание хозяйственных договоров, опосредствующих оказание услуг
62. Рассмотрение судом дел об установлении отцовства в порядке искового производства
63. Правовое регулирование договора финансовой аренды (лизинга) в Россйской Федерации
64. Гражданско-правовое регулирование залога
Развивающая игра "Магнитные истории. Времена года". 
Электронная энциклопедия для малышей "Уроки Божьей Коровки". 
Книга-сейф "Двенадцать стульев", 24x17x6 см. 65. Третьи лица и установление фактов в особом производстве
66. Метод гражданско правового регулирования
67. Особенности и проблемы правового регулирования договора строительного подряда
68. Кассационное производство в гражданском процессе
69. Исполнительное производство в РФ (шпаргалка)
73. Особенности и проблемы правового регулирования договора строительного подряда
74. Внешнеэкономические сделки: правовое регулирование и коллизии (Доклад)
75. Местное самоуправление в России: история и современное правовое регулирование
76. Способы формирования муниципальной собственности: правовое регулирование и сравнительный анализ
77. Правовое регулирование деятельности налоговых органов
78. Законодательное регулирование деятельности предприятий и предпринимательства /Украина/
79. Налоговое регулирование предпринимательства на Украине
80. Правовое регулирование договоров
Кувшин "Бистро", 1,8 л. 
Набор детской посуды "Белоснежка", 3 предмета. 
Говорящий планшетик "Сказочка". 81. Некоторые категории дел бесспорного производства
82. Правовое регулирование качества продукции с учетом интересов потребителей
83. Правовое регулирование договоров в сфере создания и передачи исключительных авторских прав
84. Правовое регулирование инвестиционной деятельности
85. Различия государственного регулирования страховой деятельности за рубежом и в Российской Федерации
89. Правовое регулирование рабочего времени
90. Правовое регулирование оценки хозяйственной деятельности, бухучета, отчетности и аудита
91. Банкротство. Конкурсное производство
92. Производство хитозана пищевого
93. Основные черты развития первобытнообщинного, рабовладельческого и феодального способов производства
94. Теория и практика производства накопителей на гибких магнитных дисках
95. Теория автоматического управления
96. Система автоматического управления турбообводом в составе энергоблока ВВЭР-640
Шкатулка, 26x26x19 см (арт. 3667-RT-33). 
Соска для бутылочек Перистальтик Плюс "Pigeon" c широким горлом (с 6 месяцев), отверстие L. 
Обучающая игра "Сложи узор". 97. Терминология теории систем (автоматизированные и автоматические системы)
98. Система с двухзонным регулированием скорости
99. Технология производства низина. Антибиотические свойства низина
