Производство 1,2-дихлорэтана

Таблица 5.2. Материальный баланс реактора прямого хлорирование этилена

6. Тепловой баланс

Уравнение теплового баланса в общем виде:

Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 +Q6+ Qпот., [6]

где Q1, Q2, Q3, Q4 – тепловые потоки технического этилена, технического хлора азота и продуктов реакции соответственно, кВт;

Q5 – теплота экзотермических реакций;

Q6 – теплота, отводимая кипящим конденсатом, кВт;

Q пот. – теплопотери в окружающую среду, кВт

Исходные данные:

Материальные потоки (из таблицы материального баланса реактора)

Технический этилен:

Технический хлор:

Продукты реакции (ДХЭ – сырец):

Остальные:

Для расчета тепловых расчетов технического хлора, технического этилена, продуктов реакции рассчитаем средние молярные теплоемкости:

[6]

технического хлора при температуре:

Т1=25+273=298К

технического этилена при температуре:

Т2=25+273=298К

продуктов реакции при температуре:

Т3=55+273=328К

остальных при температуре:

Т4=55+273=328К

Средние молярные теплоемкости

Тепловые потоки:

Технического этилена

[6]

где GM – материальный поток, кмоль/с

t – температура, 0С

– средняя молярная теплоемкость, Дж/(моль·К)

Технического этилена:

Q1=0,04·43,56·25 = 43,56 кВт

Технического хлора:

Q2=0,04·33,88·25 = 33,88 кВт

Продукты реакции +остальные:

Q3=(0,043+0,002)·79,8·55 = 197,5 кВт

Рассчитаем теплоты реакции.

Теплоты образования веществ (кДж/моль)

С2Н4 52,28 [5]

Cl2 0

HCl -92,31

C2H4Cl2 -130,02

C2H3Cl3 -138,49

C2H3Cl 31,37

C2H5Cl -105,0

[5]

где - теплота химической реакции

- теплота продуктов реакции

- теплота исходных веществ

1. С2Н4+Сl2→C2H4Cl2

= -130,02 – (0+52,28) = -182,3 кДж/моль

2. С2Н4+2Сl2→C2H3Cl3+НCl

= -138,49+(-92,31) – 52,28 = -283,08 кДж/моль

3. С2Н4+Сl2→C2H3Cl+НCl

= 31,37+(-92,31) – 52,28= -113,22 кДж/моль

4. С2Н4+НСl→C2H5Cl

 Скачать реферат