Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 6
Хлорирование и гидрохлорирование непредельных углеводородов
Pr-37. На установку хлорирования Пропилена производительностью 1050 кг аллилхлорида в час подают в час 1925 м3 технического пропилена, объемная доля С3Н6 в котором 96%- Определить затраты электролитического хлора (объемная доля хлора 98%) мольное соотношение С3Н6 : Сl2, если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору.
Скачать решение задачи Pr-37 (цена 100р)
Pr-38. Определить объемную скорость подачи хлорводорода на установку окислительного хлорирования этилена, если объем псевдоожиженного слоя катализатора в реакторе составляет 75 м3, производительность установки по дихлорэтану 12500 кг/ч, выход дихлорэтана 85% по хлорводороду. Определить объем воздуха для проведения процесса.
Скачать решение задачи Pr-38 (цена 100р)
Pr-39. Определить объемный .расход охлаждающей воды для снятия выделяющейся теплоты в хлораторе при -получении дихлорэтана (3000 кг/ч) прямым хлорированием этилена, если охлаждающая вода в процессе теплообмена .нагревается на 7 К, а тепло вой эффект процесса равен 200 кДж/моль.
Скачать решение задачи Pr-39 (цена 100р)
Задача 23З. Определить объем катализатора в реакторах гидрохлорирования этилена при производительности 550 кг/ч по этилхлориду, если выход зтилхлорида равен 90% по этилену, а объемная скорость подачи газовой смеси с мольным соотношением HCl : С2Н4, равным 1,05 : 1, составляет 100 ч-1.
Скачать решение задачи 233 (цена 100р)
Задача 234. Определить производительность установки по и ил хлориду, если объем катализатора в реакторах равен 4,1 м3, объемная скорость подачи смеси (НСl+C2H4) составляет 110 ч-1, выход этилхлорида равен 40%, мольное соотношение хлорводорода и этилена равно 1,05 : 1.
Задача 235. Определить число реакторов, необходимых для прямого хлорирования этилена, если при этом получается в час 1510 кг дихлорэтана-сырца, время пребывания реакционной массы в реакторе 4 ч, плотность реакционной массы 1240 кг/м3, объем стандартного реактора 6,2 м3, коэффициент заполнения реактора 0,8.
Скачать решение задачи 235 (цена 100р)
Задача 236. Определить число реакторов для получения в час 26т дихлорэтана методом окислительного хлорирования Этилена, если производительность 1 м3 катализатора составляет 172 кг дихлорэтана в час, а объем катализатора и одном реакторе 75 м3.
Задача 237. Определить объем катализатора в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора, если производительность реактора составляет 12,5 т дихлорэтана в час, объемная скорость подачи хлорводорода 79 ч-1, выход дихлорэтана 95% по хлор водороду.
Скачать решение задачи 237 (цена 100р)
Задача 238. Определить объемную скорость подачи хлорводорода в реактор окислительного хлорирования этилена, если объем псевдоожиженного слоя катализатора в реакторе составляет 75 м3, а производительность установки равна 13 т дихлорэтана в час. Определить объемный расход воздуха для проведения процесса, если выход дихлорэтана равен 85% по хлорводороду.
Задача 239. Определить объемный расход этилена для установки окислительного хлорирования с объемом псевдоожиженного слоя 75 м3, если производительность 1 м3 катализатора составляет 170 кг дихлорэтана в час, а степень конверсии этилена равна 92,5%.
Скачать решение задачи 239 (цена 100р)
Задача 240. Определить массовый расход этиленовой фракции, массовая доля этилена в которой равна 96%, и технического хлорводорода (массовая доля хлорводорода 0,5%) для получения в час 570 кг этилхлорида, если его выход по этилену равен 90%, а мольное соотношение этилена и хлорводорода равно 1,05 : 1.
Задача 241. Определить производительность установки по этилхлориду, если объем катализатора в реакторах ранен 4,1 м3, объемная скорость подачи смеси (хлорводород и этилен) составляет 100 ч-1, мольное соотношение НС1: С2Н4 равно 1,05 : 1, выход зтилхлорида 90% по этилену.
Задача 242. Определить объемные расходы технического хлора (объемная доля хлора 85%) и технического этилена (объемная доля этилена 92%) на установке производительностью 1500 кг дихлорэтана в час, если выход дихлорэтана равен 91% по хлору, а избыток этилена составляет 11% от стехиометрического. Определить расходные коэффициенты.
Задача 243. Определить затраты электролитического хлора (массовая доля хлора 95%) и этиленовой фракции массовая доля этилена 20%) для получения в час 2450 кг реакционной массы (массовая доля дихлорэтана 92%), если выход дихлорэтана составляет 91% по этилену, его избыток равен 11% от количества, необходимого дли проведения процесса. Определить также расходные коэффициенты.
Скачать решение задачи 243 (цена 100р)
Задача 244. Определить производительность установки по дихлорэтану, если в реактор хлорирования этилена подают в час 1950 кг технического хлора (массовая доля хлора 98%). Выход дихлорэтана составляет 95% по хлору. Определить расходный коэффициент по хлору.
Скачать решение задачи 244 (цена 100р)
Задача 245. Определить объемный расход этиленовой фракции (объемная доля этилена 92%) для получения в час 2000 кг дихлорэтана прямым хлорированием, если при хлорировании образуется трихлорэтан в количестве 5% от массы дихлорэтана, а степень конверсии этилена в дихлорэтан равна 91%.
Задача 246. Определить объемные расходы 96%-ного (объемные доли) пропилена и 98%-ного хлора для установки производительностью 1200 кг/ч по аллилхлориду, если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору, а мольное соотношение пропилена и хлора равно 5:1.
Задача 247. Определить массовые расходы 97%-ного (массовые доли) пропилена и 98%-ного хлора для получения в час 2380 кг аллилхлорида-сырца (массовая доля аллилхлорида 85%), если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору, а мольное соотношение пропилена и хлора равно 5:1.
Задача 248. На установку производительностью 1100 кг аллилхлорида в час подают 1215 м3 96%-ного (объемные доли) пропилена. Определить мольное соотношение пропилена и хлора, если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору.
Задача 249. На установку получения аллилхлорида подают в час 1080 кг пропилена (массовая доля пропилена 98%). Определить производительность установки по аллилхлориду, если мольное соотношение пропилена и хлора равно 5:1, а выход аллилхлорида составляет 80% по хлору.
Скачать решение задачи 249 (цена 100р)
Задача 250. Определить тепловой эффект реакций образования
а) аллилхлорида
СН2=СН-СН3 + С12 -. СН2=СН-СН2С1 + НС1
б) 1,3-дихлорпропена-1
СН2=СН-СН3+2С12 -. СНС1=СН-СН2С1 + 2НС1
Скачать решение задачи 250 (цена 100р)
Задача 252. Определить количество теплоты, которое выделится при получении в час 2160 кг аллилхлорида-сырца, содержащего 82% аллилхлорида, 2% 2-хлорпропена-1 и 16% 1, 3-дихлорпропена-1, если тепловой эффект реакций образования равен: для аллилхлорида и 2-хлорпропена-1 103 кДж/моль, для 1,3-дихлорпропена-1 206 кДж/моль.
Скачать решение задачи 252 (цена 100р)
Задача 253. Определить расход теплоты, необходимой для предварительного нагревания в час 41000 кг пропилена от 20 до 40 °С. Определить также объемный расход топливного газа, необходимого для этой цели, если теплота его сгорания составляет 33100 кДж/м3, а удельная теплоемкость пропилена равна 1,6341 кДж/(кг*К).
Задача 254. Определить количество теплоты, которое выделится при образовании в час 1500 кг дихлорэтана-сырца методом прямого хлорирования этилена если массовая доля дихлорэтана в сырце составляет 92%, а тепловой эффект реакции равен 141 кДж/моль.
Скачать решение задачи 254 (цена 100р)
Задача 255. Определить количество теплоты, которое выделится при получении в час 12,5 т дихлорэтана методом окислительного хлорирования этилена, если тепловой эффект реакции равен 165 кДж/моль.
Задача 256. Определить часовой объемный расход охлаждающей воды для снятия выделяющейся теплоты в реакторе при получении в час 1440 кг дихлорэтана прямым хлорированием этилена, если тепловой эффект процесса равен 200 кДж/моль, а охлаждающая вода в процессе теплообмена нагревается от 293 до 315 К.
Задача 257. Определить производительность установки по хлоропрену в процессе газофазного дегидрохлорирования 1,2-дихлорбутена-3, если в реактор поступает в час 5500 кг 1,2-дихлорбутена- 3, а выход хлоропрена составляет 67% от теоретического.
Хлорирование и гидрохлорирование ацетилена
Pr-40. Определить производительность по 1,'1,2.2-тетрахлорэтану на установке хлорирования ацетилена, если на хлорирование подают в час 130 м3 осушенного ацетилена (массовая доля ацетилена 99,8%). Степень конверсии ацетилена в тетрахлорэтан 98%. Хлор подают на процесс в 5%-ном избытке От стехиометрического количества. Определить расходные коэффициенты.
Скачать решение задачи Pr-40 (цена 100р)
Pr-41. Определить число реакторов для получения винилхлорида, если на гидрохлорирование поступает в час 595 м3 хлорводорода. Объем катализатора в каждом реакторе 6 м3, производительность 1 м3 катализатора составляет 50 кг винилхлорида в час, выход винилхлорида 90% по хлорводороду.
Скачать решение задачи Pr-41 (цена 100р)
Pr-42. В трубчатую печь на пиролиз поступает в час 29 т дихлорэтана. Тепловая напряженность 1 м2 радиантной секции равна 37,2 кВт, количество переданной теплоты 1460 кДж на 1 кг образующегося винилхлорида, степень конверсии дихлорэтана в винилхлорид составляет 60%. Определить число труб радиантной камеры, если их длина равна 12,5 м, а диаметр 152x11 мм.
Скачать решение задачи Pr-42 (цена 100р)
Задача 258. Определить производительность установки по тетрахлорэтану на стадии хлорирования ацетилена, если на хлорирование подают в час 120 м3 осушенного ацетилена (массовая доля ацетилена 99,8%) а степень конверсии ацетилена в тетрахлорэтан равна 98%. Определить также расходный коэффициент ацетилена.
Скачать решение задачи 258 (цена 100р)
Задача 259. Определить производительность (по тетрахлорэтану) реактора-хлоратора для получения тетрахлорэтана методом жидкофазного хлорирования ацетилена, если расход электролитического хлора (массовая доля хлора 99%) составляет 235 м3/ч, а выход тетрахлорэтана 96% по хлору. Определить также расход хлора на 1 т тетрахлорзтана.
Задача 260. Определить число стандартных реакторов хлораторов (общая высота 10400 мм, высота насадки 7000 мм, диаметр реактора 900 мм), если производительность 1 м3 реакционного объема составляет 198,7 кг тетрахлорэтана в час, а производительность всей установки 1,75 т тетрахлорэтана в час.
Задача 261. Определить число реакторов-хлораторов (общая высота 10400 мм, высота насадки 7000 мм, диаметр реактора 900 мм), если длительность хлорирования 2,5 ч, количество тетрахлорэтана, образующегося за 1 час, составляет 5520 кг, а плотность тетрахлорэтана равно 1600 кг/м3. Рабочей высотой считать высоту насадки.
Скачать решение задачи 261 (цена 100р)
Задача 262. Определить массовые расходы винилхлорида (массовая доля винилхлорида 99,9%) и испаренного хлора (массовая доля хлора 99,5%) для получения в час 1940 кг трихлорэтана-сырца, если выход трихлорэтан; оставляет 95% по винилхлориду. Определить также расходные коэффициенты.
Скачать решение задачи 262 (цена 100р)
Задача 263. Определить массовые расходы хлорводорода (массовая доля HCl 99,9%) и технического ацетилена массовая доля ацетилена 99,5%) для получения в час 7660 кг винилхлорида-сырца (массовая доля винилхлорида 92%), если выход винилхлорида составляет 99,6% по ацетилену, а хлорводород берут с 10%-ным избытком от стехиометрического количества.
Скачать решение задачи 263 (цена 100р)
Задача 264. Определить массовые расходы хлорводорода и ацетилена для установки производительностью 1800 кг винилхлорида в час, если массовые доли компонентов в контактном газе таковы: 94,8% винилхлорида, 4,2% хлорводорода, 0,6% дихлорэтана, и 0,4% ацетальдегида.
Задача 265. В трубчатом реакторе для получения винилхлорида гидрохлорнрованием ацетилена имеется 1069 труб диаметром 57x3,5 мм и длиной 3 м. Определить объемный расход ацетилена, если производительность 1 м3 реакционного объема равна 65 кг/ч, а выход винилхлорида 96% по ацетилену.
Задача 266. Определить число реакторов для получения винилхлорида, если на гидрохлорирование ацетилена поступает 475 м3 хлорводорода. Объем катализатора в каждом реакторе 6 м3, производительность 1 м3 катализатора 50 кг вииилхлорида в час, а выход винилхлориза составляет 90% по хлорводороду.
Задача 267. Радиантная секция печи пиролиза дихлорэтана состоит из 20 труб диаметром 152x11 мм и длиной 2,5 м. Определить суточную мощность печи по винилхлориду, если степень конверсии дихлорэтана в винилхлорид составляет 60%, выход винилхлорида 98,2%, а удельный расход дихлорэтана (на 1 м2 внутренней поверхности радиантных труб) 340. кг/ч.
Задача 268. В трубчатую печь на пиролиз поступает в час 35 т дихлорэтана. Тепловая напряженность 1 м2 радиантной секции равна 37,2 кВт, количество переданной теплоты 1460 кДж на 1 кг образующегося винилхлорида. а степень конверсии дихлорэтана в винилхлорид равна 50%. Определить число труб радиантной секции, если их длина 12,5 м, а диаметр 152x11 мм.
Задача 269. Определить число трубчатых реакторов для производства 2 т винилхлорида в час, если выход винилхлорида равен 98%по ацетилену, мольное соотношение С2Н2: НС1= 1 : 1,1, массовая доля хлорводорода в техническом сырье 97%, а нагрузка на аппарат по техническому хлорводороду составляет 268 кг/ч.
Задача 270. Определить массовую производительность по винилхлориду одного трубчатого реактора гидрохлоратора, если расход ацетилена (объемная доля ацетилена 99,5%) составляет 190 м3/ч, а степень конверсии ацетилена в винилхлорид равна 98%. Определить производительность 1 м3 катализатора, если в реакторе имеется 1100 трубок диаметром 57X3,5 мм и общей длиной 3000 мм.
Задача 271. Определить количество теплоты, которая выделится при гидрохлорировании ацетилена, если расход хлорводорода на гидрохлорирование составляет 410 м3/ч, степень конверсии хлорводорода в винилхлорид равна 88%, а тепловой эффект процесса составляет 109 кДж/моль.
Задача 272. Определить количество теплоты, выделяющейся при получении 1750 кг тетрахлорэтана в час, если тепловой эффект реакции равен 332 кДж/моль.
Скачать решение задачи 272 (цена 100р)
Задача 273. Определить количество тетрахлорэтана, необходимого для отвода теплоты реакции, выделяющейся в реакторах-хлораторах при получении в час 5500 кг тетрахлорэтана, если при этом тетрахлорэтан нагревается с 298 до 358 К, а его удельная теплоемкость равна 1,495кДж/(кг*К).
Скачать решение задачи 273 (цена 100р)
Задача 274. В реактор жидкофазного гидрохлорирования винилацетилена непрерывно поступает в час 1160 м3 технического хлорводорода (объемная доля хлорводорода 96%). Определить производительность установки по хлоропрену, если его выход составляет 75% по хлорводороду. Определить расход технического хлорводорода.
Задача 275. В реакторе жидкофазного гидрохлорирования винилацетилена, заполненном водным раствором хлоридов меди и аммония получают в час 550 кг хлоропрена. Определить массовые расходы хлорводорода и винилацетилена, если массовая доля хлорводорода в техническом сырье составляет 96%, а хлорводород расходуется с 10%-ным избытком от стехиометрического.
Задача 276. Определить производительность по реакционной массе, получаемой при гидрохлорировании 2000 кг винилацетилена в час, если степень конверсии винилацетилена в хлоропрен составляет 92%, длительность хлорирования 1 ч, плотность хлоропрена-сырца равна 960 кг/м3.
Задача 277. Определить производительность установки по хлоропрену в процессе жидкофазного гидрохлорирования винилацетилена, если съем с 1 м3 катализатора (водный раствор хлоридов меди и аммония) составляет 1360 кг хлоропрена в час, а объем катализаторной жидкости равен 3,3 м3.
Хлорирование ароматических углеводородов
Pr-43. На установке хлорирования бензола производительностью по хлорбензолу 4100 кг/ч съем реакционной теплоты осуществляют за счет испарения части бензола. Определить количество теплоты, .выделяющейся при хлорировании, и количество испаренного бензола, если теплота его испарения в условиях процесса равна 392 кДж/кг. За счет испарения снимается 80% выделяющейся теплоты (тепловой эффект равен 201 кДж/моль).
Скачать решение задачи Pr-43 (цена 100р)
Задача 278. Определить массовый расход бензола на установке часовой производительностью 3600 кг хлорбензола-сырца (массовая доля хлорбензола 31 %), если степень конверсии бензола составляет 60%, а селективность по хлорбензолу равна 97%.
Скачать решение задачи 278 (цена 100р)
Задача 279. Определить массовый расход бензола на установке часовой производительностью 3600 кг хлорбензола-сырца, если он имеет следующий состав (в массовых долях): хлорбензол 31%, дихлорбензол 3%, трихлорбензол 0,5%, бензол - остальное. Количество испарившегося бензола 1,8 т на 1 т хлорбензола. Определить расходный коэффициент бензола (в расчете на хлорбензол).
Задача 280. Определить массовый расход бензола на установке производительностью 3600 кг хлорбензола в час, если состав реакционной массы следующий (массовые доли): бензол 66,5%, хлорбензол 31,2%; селективность по хлорбензолу 94%, количество теплоты, уносимой испарившимся бензолом, равно 700 кВт, а теплота испарения бензола 391,3 кДж/кг.
Скачать решение задачи 280 (цена 100р)
Задача 281. На установку хлорирования подают в час 18850 кг бензола. Определить производительность установки по хлорбензолу, если количество бензола в реакционной смеси равно 8700 кг (в час), количество теплоты, уносимой испарившимся бензолом, 780 кВт, теплота испарения бензола в условиях процесса 31 кДж/моль, а селективность по хлорбензолу 94%.
Задача 282. На установку производительностью 4100 кг хлорбензола в час подают 19 т бензола. Определить количество испаренного бензола, если количество бензола в реакционной смеси равно 8800 кг/ч, а селективность по хлорбензолу составляет 93%.
Задача 283. На установку производительностью 3600 кг хлорбензола в час подают 17,5 т бензола. Определить селективность по хлорбензолу, если количество бензола в реакционной смеси равно 8420 кг/ч, количество теплоты, снимаемой испаряющимся бензолом, 700 кВт, а теплота испарения бензола в условиях процесса 392 кДж/кг.
Скачать решение задачи 283 (цена 100р)
Задача 284. Определить производительность (по хлорбензолу) установки хлорирования бензола, если на хлорирование подают в час 730 кг технического хлора (массовая доля хлора 96,8%), а выход хлорбензола составляет 95%. Определить также расход технического хлора.
Задача 285. Определить производительность (по хлорбензолу) установки хлорирования бензола, если на хлорирование подают в час 18500 кг осушенного бензола, степень конверсии бензола составляет 43%, а селективность по хлорбензолу 96%.
Задача 286. Определить тепловой эффект хлорирования бензола с получением хлорбензола и на основании полученных данных рассчитать количество теплоты, выделяющейся при получении в час 3800 кг хлорбензола-сырца (массовая доля хлорбензола 31%), и количество испаренного бензола, если теплота испарения бензола в условиях процесса равна 30,5 кДж/моль. Энергия связей: 412 кДж/моль для С-Н, 327 кДж/моль для С-С1, 427 кДж/моль для Н-С1, 239 кДж/моль для С1-С1.
Задача 287. Определить объемный расход технического хлора (объемная доля хлора 96%) для получения в час 4700 кг бензилхлорида-сырца из толуола, если выход бензилхлорида-сырца составляет 85% по хлору. Определить массовый расход толуола и рассчитать расходные коэффициенты (без учета возврата толуола), если толуол на реакцию подают с 15%-ным избытком от стехиометрического количества.
Задача 288. Определить число реакторов (объем 6,3 м3, коэффициент заполнения 0,75) для получения в час 4640 кг бензилхлорида-сырца, если длительность хлорирования толуола 2 ч, а плотность реакционной массы 987 кг/м3.