Производство циклогексанола гидрированием фенола. Составить материальный баланс реакторного узла процесса

Производство циклогексанола гидрированием фенола.
Составить материальный баланс реакторного узла процесса гидрирования фенола, если требуется получить 10000 т/год циклогексанола.
Исходные данные
– производство работает 8000 ч/год;
– массовое соотношение фенола к водороду на входе в реактор 1,9;
– чистота фенола 100 %.
Состав свежего технического водорода, % масс.:
водорода – 96;
азота – 4.
Состав "сдувки", % масс.:
водорода – 17,6;
азота – 82,4.
Степень превращения фенола и селективность по циклогексанолу в расчетах принять равными единице.

Решение

Реакция гидрирования фенола

является обратимой. Для сдвига равновесия вправо используют повышенное давление (0,8 – 2 МПа) и избыток водорода
(10 – 30- кратный мольный), рециркулирующего в системе. Инертные вещества, присутствующие в техническом водороде, накапливаясь в системе и уменьшая парциальное давление водорода, сдвигают равновесие влево. Это вызывает необходимость "сдувки" части рецикла и компенсации потерянного при этом водорода. Диаграмма материальных потоков изображена на рисунке.

Рисунок  Схема потоков процесса гидрирования фенола: 1 – реактор; 2 – система разделения; I – фенол; II – свежий технический водород; III – суммарный газ на входе в реактор; IV – рецикл после сдувки; V – рецикл до сдувки; VI – сдувка;
VII – сырой продукт

.......