Производство м-толуиловой кислоты. Провести материальные расчеты и составить материальный баланс производства м-толуиловой кислоты

Провести материальные расчеты и составить материальный баланс производства м-толуиловой кислоты жидкофазным окислением м-ксилола кислородом воздуха.
Исходные данные
– мощность 10000 т/год товарного продукта;
– процесс окисления протекает в присутствии нафтената кобальта с конверсией 32 % и селективностью 100 %;
– содержание влаги в товарной м-толуиловой кислоте (МТК) 38 %;
– мольное отношение воздуха к подаваемому м-ксилолу – 3,73.

Решение

Схема материальных потоков с указанием стадий производства представлена на рисунке.
Для расчета часовой производительности по формуле (1) необходимо знать эффективный фонд времени работы оборудования.

Рисунок Схема материальных потоков производства м-толуиловой кислоты: 1 – окисление; 2 – улавливание м-ксилола; 3 – синтез Na- соли м-толуиловой кислоты; 4 – разделение слоев; 5 – промывка и отделение м-ксилола; 6 – выделение м-толуиловой кислоты; 7 – промывка м-толуиловой кислоты

В соответствии с нормативами на ремонт оборудования, которое будет использовано в схеме синтеза МТК, суммарное время его простоя в год составляет 35 дней, тогда

Для расчета принимаем содержание влаги в товарной МТК равным 38 %. Отсюда подсчитываем количество 100%-й МТК, необходимое для обеспечения производительности:

Один из вариантов материальных расчетов предусматривает проведение их, начиная с конца схемы. В задачу расчета по этому варианту входит последовательное определение потерь продукта на всех стадиях производства с тем, чтобы с максимальной пол- нотой вычислить необходимое количество исходных продуктов для выполнения производственного задания. Как следует из схемы (см. рис), последней стадией синтеза МТК является промывка ее водой. Согласно исходным данным при промывке 2 % МКТ уносится с промывными водами или

.....