Schema van een fabriek voor de bereiding van azijnzuur uit aethyn, voorafgegaan door de bereiding van deze grondstof

, - - -

-,

j

Bijlasf' t.

Verklarin$ der cij ters, gebruikt in het schema. 1) Voedingstank (evt. gashouder). 0

2) Reactorsysteem voor kraken bij 1200 C. m.et stoom.

3) 4.) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18 ) 19) 20) 21) 22) 2~) 24) 25) 26) 27) 28) 29) :3&l) :31) 32) 3~ ) ~4) 3n) ~6) 37) 38) 39) 40) 41) 42) 43) 4,1, ) 45} 46) 47) 4.8) 19 )

Links: generator Midden: (onderJ stoomover.t&rbttter. (boven) kraakreactor.

Reohts: hopper voor fluld mass. Waste heat recovery system. Vertioale verdamper

Wetervoorwarrnttr (door direct oontaot met hete ~s sen) Ontjl!esser.

Vloeistotcentrifuge (de Lavalot SharpIes). Rest-ol iOfJ.fsoheider. Sproeitoeier. Separator (o~ie~ater) V1oeistotcentrituge als 7. Waterafscheider. Absorber OliedestiIIatiekolom. Olieatscheiàer.

Compressor tot 20 atm. Hoge druk absorber.

Expansieketels resp. 2.6; 1.0; 0.15 en 0.05 atm. Bhastoren.

Compressor tot ~ ntm.

Reactor voor methoxyaetheen.

Destilietiekolom methanol met reboiler. Separator methanol-acetaal.

Methanolhnk.

On108vat voor KOR in methanol.

Eerste ontgasser (21 - ~~ at~.) met vloeistotatscheider. Tweede ontgasser (7 atm.).

Methoxyaetheentank (~,5 atm.). heaetor voor aethana1 (2,6 atm.J• Wster meet tank.

Correotie-zwavelzuurtank.

Tweede aethana1reactor (normale druk). Neutralisatietank.

Reotifioeerko1om methanol-water. Aethana1tank met pekelkoeling.

Azi.inzuurreactor met cirou18.tie koeler. Eerste ecrubber.

Tweede scru~ber.

Eerste rectificeerkolom voor verontreinigingen.

Ttreede 11 °l 0' "

Derde " " !I " Ester ontvangt ank.

Destilleerketel.

Ontvangtenk voor technisch &.f.ijnzuur.

Rectificeerkolom voor entrainer-rectiticatie. Separator entrainer-watar (zwak azijnzuur) Tank voor entrainer.

Dest illeerket.el.

AZ!JNZUUR UIT KOOLWATERSTOFFEN

G.G.BAYLÉ

L I

Q - - - - € !

I ~

~~JJ

l

Bij lage II..!..

Lit~ratuur1i.jst.

(a) Chem. Abstr.

:!i:

393c (1947).

(b) (c) (d) (e) ~ (~) ( g)

t

h) ( i) (k) (1) (m) ( n)

(0)

(p) (q) (r) ( s) (t) (U) (v) (!H) (x)

r/)

(z) (au!) (bz) (ez) (dz) (ez) (tz) (gz) Chem. Ztg. 58, 797 (1934). Ber. 14, 40 en H532 (1881) Chem. Ztg. ~) 133 - 135 (1935). DRP 22:~ ,208 (1908) DRP 229,854 (1909) DRP 275,049 (191~).

Bios Fina1 Report 1049 (Aethan~l)

Cios XXII - 21 (Aethanal in kunstrubberindustrie). Bios F R 370 (Aethanal)

D R P 705, 273 (19d) W.Reppe; H. Ufer (I G Farbenind. AG) Fi9t R R. 1080 (methoxyaetheen)

Bios FR 712 (methoxyaetheen) Bios FR 1052 (A" i.;nzllur)

RN Shreve , Chemical Proeess Industries.New York.

'1'1'

Perry, CheM. Eng. Handbook 1941 (2nd Ed, gth Imnression)

u ..

P 2.415. :328 (1947 j A.H. Andersen c. s (Shawin.igan Chem. Ltd.) Chem. and Met. Eng.

!?,

2n~ (1940) (Calcium-Cyaanamide 'Via -C9rbide.) Cios XXII - 7 (Aethana1 in kunstrubberindustrie)

Fiat F R

tao

(Orrvolleclige verbranding ven rnethaan)

Bios F R 1048 (Liehtboogproces en onvolledi~e verbranding VRn Methaan). Cios

xxx. -

103.

Bios F R 871'" (OnVOlledige verbre.nding 'Van methean en aceton bereiding). Holleme.n-Richter, Lehrbuch der Orp;. Chem. 21 Aur1" Ber1 in 1940. pag. 129. Fiat F R 1079 (Icraken methaan in "regenerative t'urnaoe ").

u a

p 2,420, u,~ (l947) .J. Mc.Aree (U.O.P.) Handb. of Ch~m. and Phys. ~Oth Ed. 1948. Bios FR 742 (methoxye~t.heen.)

Fiat F R 1080 (methoxyaetheen)

M.J.E.M. Heynens, Vers1a~ van afstudeerwerk Anorg.Lab. T.H. Delft, Maart tot en met Aug. 194,8. Landolt-Börnstein, Phys. Chem. Tabellen 5 Auf1. .

G.A.M. Diepen en G. Meyer. Ch8m. Weekblad 44,

.

??

(1948) Kirschbaum, Dest. l.1nd Rekt. Technik 1940.

I

I

I

.

Schema Tan een fabriek Toor de bereiding van azijnzuur uit aethyn, Toorafgegaan door de bereiding Tan deze grondstof •

•••••••••••••••••••••••••

A. Literatuur~erzicht en keu,e Ten de te vol~en weg.

1.

Voor de bereiding Tan azijnzuur zijn vele methoden bekend. Een aantal bereidings-wijzen is hieronder schematisch aan~~even.

4r---·~--~I----;~---~~Az~inzuur. ~4~.---~~---~fr---~~~---r+----~~---,1 (hydratatie) (oxydatie) (oxydatie) (gisting) (oxydatie) (oxydatie) (droge destil-

T

t

.l

'"

t

+

+-

lat ie)

CRa .C-o C~CHO _{CaH30 H .} CH~+C~-CH3 Kool1raterstoffen;

-t

, stro,kat

o ( ,hout

I

(els bi

,,-Keteen aethar«l aethanol butanon Torming naast , / .l

~

(tautomeer van

t

andere producten);

:

~o~~~tlbij

(.~ ) ) I L"rUU .. a

-kr. ken aet~n01 ~

r

... ·-.

...

.

If---""1

1

'winning met

C~8-C%

t

(hydratatie)

(giatin~)

HaS04>.

propanon (o.i.v·HaSO.)

î

I( dehydrog:enering) ( ydratie >j(hydrolyse) "

à

.cH,.

(HgS04 ert .. , ,\ ... aeth~en

suikers

1

1

I CH:5CHOHCa., 25j) ig

Ha

00.: CH30CH-C~" "'"

als kat.) :methoxyeetheen

_r

( giatin~)

f

(hydrolvse

t

propanol-2

+

I(hydrat.at ie)

'

t

;

(hydr statie (methanol

met stoom) additie)

•••• T.zuur) I

t

zetmeel cellulose.

•

C~-CH.CHs I propeen

I

(

kra akga s )

1

J

(par

,

iël:

-

h~~:;"'

-'--'

t

c ,

t

L

.

.

.

.

....

T

..

"

~

..

__

_

-

:~~~!;i ~. ~~c ~ :'!~::i::ng:;r:n)

t,...--

-

+

..

---

(~t;::

--

_.

~

--

--

--

t

coo

::~~=-(hydrolyse) (kraken bij zeer (onvolledi~e verbranding

t

hoge tanperatuur) bij zeer hoge temperatuur)

CaCs (o.a.li:h:bo:gproC8S) :4-

1-{

calciumcarbide '- .,.. "'" :;;

====:J

~

+

9ardoliet'racties.

r

CaO + C -...oe--.~ : natuurlijk gas of ~ca,ciDeren) (droge destillatiej;COG na gasscheiding

CaCQs kool~

I

1) Aethyn

-+

azijnzuur.

We zien hierbij 4 methoden om via aethyn tot azijnzuur te komen: I CH. CH

~O

.. [Cl\ - CHORJ ----. CH₃CHO

~

C\ •

CH₃COOH IJ CH. CH

C~OH. C~OCH -C~

&!O

t

• -CH~OH

III CH. CH

S,

0 (stooml

C~ X CH:~

- - + CHa - C - 0

-+

CH3 COOH

IV CH. CH

~

.. CHa -

C~

BaO.

~H30H

~CH3COOH

~ CR.5CHO

De

p9rtiële hydrogenering Tan aethpn tot aetheen wordt in Duitsland toe~epast. Voor de tweede trap Tan IV heert men grote belan~8telling ~ehad. Aetheen als uitgangsma-teriaal heett eohter de laatste jaren zo'n ruim synthese~ebied geopend, dat men te-genwoordig eerder uit alcohol aetheen bereidt. OOK de la~tste trap, aethanol-. azijn-zuur stuit OD eoonomisehe bezwaren en wordt alleen in de gistingsindustrie Toor

Ter-dund azijnzuur (consumptie) toegepast.

De

bereiding van propanon uit aethyn hestond vroe~er uit 6 trappen.

De

Shawinigan Chem. Ltd. (8) heert ech*er kans ~ezien dit in ~én trap uit te Toeren door stoom

- - - -- - -- - - -I •

I

I

,

--.;;}

r'

samen met aethyn over een katal~sator van '8205-ZnO t. voeren. naar de bereiding "an azi.jnzuur, maar nog meer die van azijnzuuranthydride uit propanon via ket een de laatste tijd in de belangstellin~ "an de chemische industrie is gèkomen en ook het propanon vele andere toepassingen biedt, geert deze weg zeftr veel mogelijkheden. Hiervoor zal edhter nodig zijn dat de eerste trap z8l kunnen concurreren tegen de bereiding van aceton uit propeen (kraakgas), wat in verband met de hoge prijs van

; \

het aethyn nUdwaarschijnlijk is. Zoals reeds ~ze~d,i. de bereiding van azijnzuur-anhydride uit keteen mogelijk. Men zal dit dan liever doen dan het invoeren van 2 mol. weter, daer het uijnzuuranhydride bij zi.jn synthese .eer moeilijkheden in de weg legt dan azijnzuur. Pas wanneer men een teveel aan azijnzuuranhydride zou krijgen zou men 88n azijnzuur gaan denken.

De meest conventionele methode is wel IJ waarbij TOor de eerste trap, de bereiding

van·~aldehyde~ HgSOc in swavelzuur-milieu als katalysator wordt ~ebruikt. Deze

bereidi~g is ocr spronkeli._{jk van Kutscheroff en dateert uit 1881 (b,i5).HgBra werd}

daarbij als katalysator gebruikt. De grote ontwikkelln~ voor dit ~roce8 kwam eohter pas in de jaren 1914-1917, waardoor tevens de bereiding van a3i~nzuur uit

"aoeetalde-hyde~vol~ens de patenten van Behrens uit de jaren 1908-1913 ( , ) toeoassing vond.

De merourl-zout katalysator bij de trap ~~

-+

CH:sc'öa wordt gedeeltelijk geredu-oeerd. Ken voegt Fea(SOCJ3 toe om dit tegen te gaAn, en verlengt daardoor de le-vensduur. At en toe moet echter het gevormde terro ~eo~deerd worden ~et

salpeter-zuur. Bovendien voegt men ~e{~ll~k!i~~~(Zie'D,t) In de reao~bevindt zich dan b.v. 1000 kg. ~ik ,g).

Zoals in (f) pag. 9 en ( ) pag. 2 wordt aangegeven kleett aan dit proces een ~oot nadeel. De kwikkatalysator kan niet volledig verwijderd worden, waardoor het eind-produot voor oonsumptie niet (ot in ieder geval minder) gesohikt is, terwijl bijv. in de oellulose-aoetaat industrie nadeel ondervonden wordt door een geringe ontle-ding van dit product. Films van dit materiatl zijn "an minder goede kwaliteit. De tG IartJen hebben sinds 1941 een patent ( ) op de bereidin~ Tan ... 1 :· " "

via methoxyaetheen, de onder 11 hlerb~veQ aangegeven omweg.

Blijkens de r.pporten van d-;'1.0.8. ( )( )(l) is dit experiment bij net pilot plant stadium bliJyen steken, doordat deze proeffabriek in de oorlog vernietigd is.

Dezelfde oorlog heeft sowel de plannen tot herbouw als tot uitbreiding tot het eind-stadium tegengehougen.

De

berekende kosten van dit prooes worden in de genoemde rapporten, bijv. ( ) pag.8, aangegevwn al s gelijk aan die van het kwikproces. Dit is te wijten aan het feit, dat de reactie onder druk verloopt. De hogere kosten Toor de apparaten weegt ongeveer tegen het verbruik van duur kwik bij het lcwikpro-ces op. Wanneer men in aanmerki~ neemt, dc.t dit nrooes jong is en daardoor de kans heeft in de toekomst goedkoper te worden en men belenldt, dat de genoemde nadelen

, I,-Ten het lcwikprooes hier niet Ol'ltreden, is er reden ~enoeg om dit prooes te verkie-18n boven het oude. Het werd dan ook in dit sohema opgenomen.

De uitToerlng zal bi.1 de beschrijving van het schema ter sprake komen.

De oxydatie v~n het atbhtllal'· ' . ',' tot azijn~uur loopt via

het

perazijnzuur (d).

De reactie verloopt het best tussen 0 eg 20 C. Men krijgt dan eohter hoge ooncen-traties perzuur, dat exnlosief bij

±

28 C. overgaat in azijnzuur en zuurstof.

Bij kOler temperatuur, i. de reactiesnelheid echter weer te klein. Een katalysator was daarom noodzakelijk. Cr, Mn, Ut V, 'e, K, Al kunnen katalytisoh de reactie

ver-snellen. Mn-aeetaat is in de praktijk het best gebleken. Bet Terhoogt de perazijn-zUllJ"-'Yonning, de ontledi ng tot azijnzuur is eohter zo snel dat de oonoentratie van het perzuur toch laag genoeg blijft om explosies te voorkomen. Yen werkt nu bij

~

80

0

C. Het prooes, loals dat tegenwoordig in Duitsland wordt uitgevoerd wordt in (m) besohreven.

2.Bereiding aethyn.

I

De _{oudste en bekendste synthese is hier wel die uit CaCa • dat weer uit CaO en ookes}

(ot een andere vorm van koolstof) bereid wordt. Dit grooes kost leer "eel energie.

Ca~ is sterk endotherm en vormt zich pas bij! 2000 C. Men heeft dan ook elec-trische ener~ie nodi~ om dit te bereiken. (I~e U.S.A. is de prijsverhouding Ten d. 4 brandstotfen steenkool, stookolie, cokesovengas en eleotrioiteit ongeveer

1~3:?:12. (zie Cn) pag. 66 en (0) pag. 2801» Ook het oalc~ren van CaC~ kost Teel w8lllllte. Wij kunnen de kosten hie"an eohter afsohuiven op de nevenproducten. Immers de reactievergeliikingen zijn:

CaCOo.5 ~ CaO + COa CaO + 3C ... Ca~ + CO

- - - -

-

"

-~.

terwijl, bij de bereiding van gebluste kalk uit CaC03 de beide laatste vergelijkin-gen vervanvergelijkin-gen moeten worden door:

CaO +

lis

0 - . Ca(OH)g.

Het odc1aeren komt dus in beide gevallen voor. Het Ca(OHl2 is als bijproduct waar-dnol: zowel de kunstmest- al s de cementindustrie kunnen het gebruiken.

De

hydratie van liet Caca ·verloopt zeer vlot. De moeilijkheid is hier echter de reac-tie fonder overmaAt water vOlledig te laten verlopen. Men wil n.l. het bijproduct zoveel mogelijk vrij van CaCa, maar ook droog in ha4den krijgen. Talloze patenten van de laatste jaren op generatoren, voor dit doel geconstrueerd, geven de indruk dat deze kweltie nog niet volledig opgelost is. Eên van de nieuwste p~tenten ~ dit gebied is de volautomatische generator van de Shawiniglft Chem. Ltd. ( ). In (q) vinden we een ~iotured ~low sheet".

Naast dit oarbid-Drooes bestaan nog enkele andere prooessen, welke alle uitgaan van

koolwaterstof~en (zowel gasvormige als vloeibare). Door diJze bij zeer hoge t· empera-tuur te kraken wordt de enige koolwaterstof, ~ie bi"j hoge temperatuur __ lr lel h.

g~ormdt n.l. aethyn. In de wijze waarop de~e ho~ temperatuur bereikt wordt,

be-sta~t het versohil tussen deze prooessen. Het meest bekend van de~e proce.sen is het electrisch-lichtboogproces van de l.G. Sinds ! 19~0 bestaan hiervoor patenten.

De prijs van het aethyn blijkt bij deze methode (gerekend naer de Duitse prijze~er­

ho!din« in de oorlog, welke bijv. van de Amerikaanse nu sterk kan ;rêrsonilleW) ongeveer gelijk te zijn aan die van het carbidproces.~,r) Het eleotrioiteit . . er-bruik per eenheid aethvn is ook ongeveer gelijk.

De enige wijze om aethvn tegen la~ere prijzen te produoeren moet dan ook gezocht worden bij methoden, die de nodige warmte bij hoge temperatuur ~ uit electrici-teit maken.

Ongeveer gelijk met het lichtboogprooes is deze weg ingeslagen. Men kraakte nl.

na-tuurlijk gas o~ aardoliefracties bij hoge temperatuur met behulp van een onvolledige verbranding ervan. Zo werd een temperatuur bereikt wa~r_ij het niet-verbrande deel tot Ca~ gelb"aakt werd. (IG Oppau). Het nadeel van dit laatste proces is, dat de aethyn-concentratie in het ga 8 laag is

Ct

8%) ten gevolge van de verbrandingsgassen. Dit wordt ondervangen bij een mfJthode met een regenerator, waarbij in een ovee met grote warmteoa~olteitatwisselend verbranden en kraken optreedt. Dit is vergeli1k-baar met de bekende water~asbereiding. Nadelen: disoontinue; ~o~e temperatuurswis-seling tijdens de reactie, waardoor de samenstelling niet constant is. Literatuur

~er deze prooessen (S)(t)(U)(V)(x).

Steeds vindt men, vooral in de betreffende punten de noodzaak van een zeer korte oontaottijd zowel bij het lichtboogprooes als bij de partiële v~rbranding. TijdfJn tussen 0,01 ~n 0.1 seo. worden zelfs genoemd. (Beide werken bij 16000 _C.)

Dit kan men op twee wijzen verklaren:

a)

Ds

ontledin!? van het CH4 (en ook andere kOOlwaterstoffen) gaat via

<;:Ha.

Bij 1&00 C. is ca~ echter nog niet erg stabie\ zodat bij het evenwicht vrijwel alle

~ ~ weer verdwenen is. Door zeer snel te werken en na bi;jT. 0,1 8eo. de prodicten

nlotselin~ af te koelen houdt men dan het aethyn vast. Deze mening wordt in ( ) pag.

129 aangehan~en, maer is in strijd met fig. 2 (uit (x)). o

2) Bij 11500 C. ligt het evenwicht un de kant ve.n

Ca

ö_{a • Echter} is de kraking.-warmte 10 hoog, dat slechts in een smalle zone de te~eratuur van 16000 C. kan be-.taan. Direot daarop volgt een zone waarin ~een wamm'e meer toegevoerd wordt en de kraking aoveel warmte heeft op~enomen dat de temperatuur snel afneemt. Het evenwicht komt daardoor weer on~nsti~ te 1i~~en. Deze verklaring lijkt me aannemeli1ker. Dat men aanneemt, dat het evenwicht bi.; hoger temperatuur pa s aan de aethyn-kant lag ia waarsohijnlijk t. wi.iten aan het ~eit t dat alti .jd vlak voor het vastnlè •• n

de temperatuur al wwer te laag was. Hoe hoger nu de reaotietemperatuur, hoe groter dit verval kan zijn voor men er last van krijgt. Bij 20000 _{C. bi1v. merkt men dit}

dan niet meer.

Deze besohouwing is van belang voor een derde methode van kraken n.l. met behulp van een "f'luid III&SS". (Y) Hier kan n.l. de contaottijd niet zo erg kort zijn. Daflrtegenover wordt gelraakt bij aanwezigheid van de hete "fluid masa", die een grote warmtecapaoiteit heett. ~8rdoor lal, wanneer maar voldoende van de massa op de bekende wijze tussen de {re}generator en de reaotor heen en weer gaat. het tem-peratuurverva1 zeer gering zijn. De enige voorwaarde is dan dat de tijd voor het

"blus_ft" gering is.

Een tweede nieuwtje in dit prooes is dat stoom wordt ge1njecteerd. waardoor dB

dUk

van de kraakgassen een partiaaldruk wordt, die het evenwioht gunstig beïnvloedt.

4.

Daardoor kan bij 12000 C. gewerkt worden.

Dit proces kan een grote toekomst hebben. Inmers: de warmte wordt hier relatiet goedkoo'p geleverd terwi.jl de reaetiegassen Wij zijn van de verbrandingsgassen. Hoewel van dit proces geen andere ge!!:evens te vinden waren ei! n het betreffende pa-tent werd het toch in het schema opgenomen. Bij de besohrijving volgt nu nog een uitvoeriger b_chouwing • .

Beschr i1yi.ng van het

!cheml-Aethyn~ereiding en -zuiverin~. (apparaten 1 tot en met 19 ) R.eactie:Cm~

--t

1/2

nCa

Ha + 1/2(m-n)

Ha·

,/'/ lfevenreaeties: kraken tot andere kO}}lwatersteffen. zowel gasvormig al s vloeibaar.

Pig.2

~eet't

het evenwioht 2CHt ...

Ca

2 + 3Ha·

w.4..

0

/.Bi.1 16000 C. ligt dit volledig naar de kant van het

~~Eohte~

reeds bij 1100 4/ C. ligt het ver genoeg om de reaotie uit te voeren.

~~te

300 C.

~even

sleohts

weinig meer. Het genOftmde patent van de U.O.P.verlae.gt deze temperatuur door stoom-injeotie: Wij willen dit aan het voorhet't1d van methaen nagaan. Een mengst'tl van hog&-re koolwaterstoffen zal qualitatief hetzelfde geven, quantitatief is er weinig van te zeggen. Bedenken we eehter;áat reeds bi j 5(X) C. een grote hoeveelheid C14 gevormd

wordt bi.1 "gewoon" kraken, dan kunnen we ons voorstellen dat de reactie via Clit loopt.

Treedt ook direct kraking totC~~ op, dan zal minder ookes gevormd word;n-en minder

Ba

in het eindproduct zitten (doordat de voeding naar verhouding minder

He

bevat) Voor deze hogere kool1feterstorfe~ zeI da1"rom het evemricht niet ongunstiger maar

eer-der beter liggen. K. P,Ca~ x p'-Ha •

{ij

~Ha (1)

---

rP

CH.c

Cl

r/-

CI4

Is h~t deel ti, van het methaan gesplitst, dan is: PClfI- : Pr_H'= PR_ • (1-0( ):1/2.( :3/241(

of: ~ • 3

-f--;.

.""

"'B -'2 '''2 '/ .

PCIlt

2 - G(

r

2', ~ Ij (1) wor dt: K·

V

3 :x (t)4

rl~;(}4 ~

~

•

ï6

O-,(j'

~

CH.t • (2 ) w.(, "t;')I1..,----~.~--In

P

de totaaldruk ven de g~~Sén CH.t l+ ~ + C~Ha, dan is 1+-. 1-

~

; PC14 +

~~\~ PC~

+"2

t-1.

PCn. + 3/2

~

PCI4 •

k

Pcn.·

i ' ,

PCI4· - 1

J • \.") +"\ 27

i

'/

~ 27 ,( f

pa

(2) 1Fordt: K •

ï6

(1-,,)2 0.+1( )2 •

ï6

(1-.. 2 )2 •

•

i

1

01': Ir •

1-.

iS P. Wordt, door injeot.ie van stoom. P verlaagd.

Voorbeeld. Zpie t'ifá. 2. 12000

c.

~.

0.7.

7'

P • 1 t..tl"l.

•

«'

0.49

K • ~P • 0'.51 x l · 0.9608. I.

Neem p .

l/~

atm. We kri.jgen da.n:

1.:'0(2

:x

y~

·

0.9608.

den zal ~ groter moeten

: "0 rden (I(

<:

1 ) fA. •• 2.8824 - 2,8824~2 3.8824~2. 2.8824 Cl( 2 • 0.7424 e( • 0,86 treedt bi j Theoretisoh ~ehelte 0.14 : 1.29 : 0.43 eX • 0.86. 1 a.tm.. eerst op bij een t.emPeratuur boven 13000 C. aan eethyn: PCR. : pR_ of- p~~ • (1-")13/2,,(: 1/2~.

.~ ·"24~ .

Percente "'e 1"-J.l_ • -..:... x 100 • 23%.

'" "'2"'1(; 186

Maximasl bereikbaar is 2~% (volledig gesplitst). Voor deze la.etste 2% Behoeft meft de temperatuur ,eker niet hoger te kiezen. Me A~geert dan ook aan: 1100 C. eventueel hoger (athankeli;k ven het meteriaa1 van de reactor). Wi.i zullen hier

1200~

C. aan-houden. De theoretische 23%"orden niet bereikt. Door de langere reactietijd zal men er hier echter dichter bijkomen dan bij het liehtboog- of partiële-verbranding&-proces. Ook de voeding (wti "U1en gasolie kiezen) werkt gunstig (zie boven). We

zullen da,rom aannemen dat 17% Cs~ (stoom buiten beschouwing gelaten) in het gas zit

(1ichtboo~heorie: 25%, practijk 16%). Een eerste vooMraarde is eehter dat tot aan het moment van de snelle afkoeling de temperatuur behoorlijk GDnstant blijft.

1

-~

..

~. ''': ., .; ... ~ .. -, _r. _, '~J ..

!

I

r

EvenwIcht

I

L I I

0/

1

r

e

/0

CH~

o

" 100

tJoo

900 1000 1/00 /2.00 1.300

_l"aD

. ~ _.:.'-I;I .. ·.I;I.Ll:.L"j'~"t.+uP

.~

-

;'

.:'

'~~i~~~~:;.<_~ ~\i\

. --I -•. ! . '~!' _ . r -: :.! .. --". ~ ._ .... ~.---.

.

. _.. --_. ~I. _ _ _ .-,-. i , . , j- ••. , . ) ... - ._-:--_

..

~~. . _ _ _ . ' '' .1 '

~ Cfl

_.,

~

- -

_.

C.t

14.

,.".alfl

_'

-~ --;

_..

-;

_q

C

.

M

/500 /600 . ., ~ . "1

; ..

'1

-f • • -!. _ ... -.

.

' - j

--"-. --'-0

.

..

:

.. ~ .~;

~

...

~_.::-~I

.:...- : .. :.~ : i ,. -1- ... _ .... ,----::-"!': . 1. :.~ ~ : i' . . : .~ : -- -_.- ..,j ---.:.-.•

'T'.t"a.kI

~

d4.

l..,,~~~:

5. yuraan hier beter kan worden voldaan dan bij de andere proeessen.

De e:g,arat en.

1..

Voedingstank (i.c. tesolie).Als natuurlijk gas yordt verwerkt moet hierToor een gashouder in de plaats· komen.

2. Reactor-systeem.

~nks. Generator,waar tot 2000

c.

voorgewarmde lucht (z" onder: apparaat 4) en als

brandatof gas yordt in!!;evoerd.

De in de generator aanwezige fluid maS8 (kwartszand, yuurvaste klei, kwarts) yordt verhit tot even boven de reactietomperatuur. In de cycloon yorden de mee~ealeurde

deeltjes afgescheiden. Door een standpijp wordt continu hete fluid ma8~ afgevoerd naar de reactor, terwijl de ingevoerde lucht weer rel.tief "koude~ fluid mass mee-Toert uit de reaot6rstandpijpen.

A~etingen. D1am.ter 2t~ m, rond.

Hoogte ongeveer 5 m.

»ateriaal. Ketaal met vuurvaste bekbd.ing.

Standpijpen:

Cyoloon:

binnen reaotor: vuurvaat mate-ri.a1 (ohamotte). buiten reaotor: metalen mantel en vuurvaste buis.

Voor zover niet met de buiten-lucht in aanraking: geheel uit vuurva8te steen

ot

een metalen binnenwerk in de vom ,"-n een watermantel, aan weerszijden bekleed met vuurvaste steen. Gassnelheid:

3.1

m aeo.

Het hier dat.r Kc Atet gebruikte woordt regenerator li1k.t me minder ,1uist: de fluId _es heett geen katalytische werking. Wel wordt de gevormde cokes afgebrand, me.er

dit is hoofdzakelijk van belang als brandstofBesparing.

Kidde,. Reactor met 2 afdelingen: onder: §toamovergerhitter. In~oer: stoom 5000 C., yelke tluid maas uit de ~eneratorstandpijp meevoert.

Afvoer. t1uld mass naar generator via standpijp en stoom met tluid mass naar . ~

tor erboven.

e

Diameter:

1.8

m(~). Hotgte:

!

~ m. Gassnelheid 3.4 m seo. Doorsnede: regelmatige

. b·

zeshoek: het zijn eigenlijk 6 kleine o-ferverhitters zonder SCheidingswand en met

~ezamenlijke .tandpijp voor ~lUld mass ciroulatie.

Reactor. Invoer~.A~oom + tluid mass en door een aoarte leiding de te kraken olie,

welie in de stoo1ftVérhitter enigszins wordt voorgewarod.

Afvoer;: stoom + gekrukte olie (17% ~lia+ ongeveer ~ ~

+

rest koolwaterstoffen

0... Diameter: 2.~O 1Il{-i). Hoogte: 1.70 m. Doorsnede: regelm. zeshoek.

e

zowel verzadigde als onverzadigde.)

Gassnelheid: 8 m .eo. Contacttijd: 0.57 sec. (zte onder: berekening) Cyo100n a18 bij generator. Materiaal als bij generator.

~)

I

j ... ~ . Rechts: Hopoer voor flu d mals.

r

~ :5. Wa ste heat recovery system.

1

~

.

(

i

Öe

a) stoOllloververhitting 100 C .... afgassen Vfln de generatgr (1200° C.) worden in dit apparaat economisoh benut door 500° C. (links onder) b) pro?uotie verzadi~de stoomolOOo C (mid.d..hf':.! waterpi.1p systeem)

c) luchtvoorverwarmer tot 200 C. (bo~en)

Invoer: links boven via turboeompressor: luoht. rechts onder: water 100°· C.

links onder: atoom 1000

c.

0 Afvoer: link. midden: voorgewar.ade lucht 200 C.

links midden: verzadigde stoom loooC. linke onder: oververhitteostoolll 5000 C. boven : afgassen 100 C. Til. exhauster.

Eventueel nog meegevoerde flul. mal. komt nog onderuit en wordt met een transport- ,~;, schroef iJl de hop}:)er teruggevoerd. Moeht hierin te veel as zitten, dan niet naar ' .. ~.

hopper maar: arvoeren, eventueel naar reiniging8systeem. .~

4. Verticale verd~mDer.

6.

(1000

c.)

tot 2000 C. afgekoeld ("blussen" om evenwicht ve.st te "vriezen").

De warmte • . in het .esulterende stoom-gfAS mengsel wordt eerst in deze verdamper be-nut all verzadiJ!;de stoom te leveren. In een oycloon wordt de stoom van meegevoerd

water ontdaan, nadat dit reeds voorlopig in de kop van de verdamper ie gebeurd. (n.l. door de gebogen plaat moet de damp een zig-zag w~g afleggen)

Invo.r!stoOM - gas mengsel 2000 C. (links "midden") .ater 100 C. (onder)

Afvoer: stoom 1000 C. (reohts boVen uit oycloon). etoom-gas mengsel 1000 C. (rechts 'midden ") vuil water (reohte onder): periodieke aflaet.

S. Watervoorwarmer, werkend met direct contaot van het stoom-gasmengael met het ing. voerde koud water. Het atoom-gas men~sel gaat naar de sproelkceler.

6. Ontgasaer: Door de hett;ige beweging in de tank zal gas bij de wateratvoer worden meegevoerd. In deze ontgasser komt de sOheiding tot stand. Een deel ven de bOVGftM helft is gevuld met raschi~ ringen om te helpen bij de afscheiding.

7. Vloeistotoentrituge. De koolwaterstoffen met een koo~unt boven 1000 C. d .1n ge-condenseerd en in 5 aohter,ebleven. Door het kraken bij deze zeer hoge temperatuur

181 d.e hoeveelheid in verhoud1ng; tot de na de reaotor aanwezige stoom waarschijnlijk zc gering zijn, dat de fijne vlceistofdruppelties met de ~sstroom meegevoerd wor-den. Verondersteld 1s dus dat zij' in 4 geen last veroorzaken. D8 atvoer van 4 is bovendien op Het laagste punt aangebracht, zodat eventuele vloeistof tooh meegebla-zen wordt. Zo~ men tooh last krijgen, dan moet nog tussen de reaotor en de verdamper een olieafaoheid'n voor koolwnterstoffen met kp

>

200 C. in~ebouwd worden.

In ieder geval wordt de olie, die zich in 5 verzamelt (kp> 1000 C.> in oentrifuge

7 van het water gescheiden en teruggevoerd in tank 1. Capaciteit 11 M3/u. Tijdens sohoonmaken (vanwege afzetting van meegevoerde fluld mass) moet een reserve worden ingeschakeld, zie onder 11. Type vloeistofoentrituge~ de Lavalot Sharpies.

§, §!paretor.

De

zeer gerin~ oliehoeveelheid, die zich nog in het water b~indt, mag niet in de .erdamper 4 of in de ketel 3 komen. Daarom worden de laatste resten in 8 (met wat water) afgevoerd.

~. Qproeiko.l.r. Door insoroeien van water wordt hier deo stoom uit het gas ~eoonden­

seord.

De

vloeibare koolwaterstoffen met kookpunt

4

100 C. worden hier ook afge-schel. den.

10. Separator. Hier worden olie en water gescheiden. Het wat.er wordt af~evoerd all

~alw8rer.

De

wateri~e olielaag wordt boven afgevoerd naar:

.!.! ..

Vloeist.otoentrttuge. (de Lavalof Sharples). Ol ie- en water scheiJling. OUe

te-ruggevoerd naar voorraadtank; water is 8~alwater. Ook hier de oape.oUett cp 11

m

3

_/u

~esteld. Voor de beide oentr1~ge8 8 en 11 is 1 reserve nodig, welke niet getekend ti. 12. Vloeistofafscheider. Dit a'P'Parae.t is voorzien van eer. groot aantel hoeki.1zers

~ met de rechte hoek naar de invoer ~erioht opgesteld zijn. Het afgesoheiden wa_

ter ~a8t naar de koeler 9 teru~.

Ilateriaal- en warmtebalans .oor dit eerste gedeelte.

Een .lobale berekening v~ de materiaal- en de warmtebalsns werd op~esteld.

De aethyn-produotie werd gesteld op l~ ton

dei.

waaruit ;,~on/dag azi.1Muur bereid

kan worden. r .3

0'

w De uurproduotie moet dus ziJn ~ ton - 625 k~ •

.vt

S. G. eethyn • 1.173 k,jm3 _{( )} .~4 _{•. pag. 1683.}

~j..,....

\

1 625 kg.

-+

625 • 5."3 m3 _C

2 ~. fk-,

~ ,~. 1.173

.

Y

~

Totele

hoeveelheid ga8:1

fJ

x 533 - 3135 1'13 (Uet

t

50

~

Ha

-+

~

1500 kg. (zie verdert

;y

Volume bij 1200° C.:

.l.4.Z!

x 3135

-=

17000 m3 (gebruikt werd· PV • R'l').

ft

273 •

Y .

/"

Verdund met 2 volumen stoom/VOl. gas 3.4000 m.3

Totaal vol. na reactor 51000 m:5.

Vol. stoom bij 0° C. (ala geen oondensatie 0 zou optredenh l27~ x MOOOc; .6100 m3 • 18 kg.

~

0 damp 0 C. 760 mm ' ..

>-

U.

t ••

tt

f'

~

3

6~00 1'13 ...

..l!..

x 6300 ~ 5000 kg. 22.4

Bieruit en uit de I!:tgeven afmetingen van de reactor: opn·

t

~

'{i.

a . 2.3 m

{zie pag. 5~.Opp. •

2'

x 2.32

V3.

4.58

niS.

Gassnelheid SOOOO • 10900 m/u of 3.0 m/seo.

4.58

1)

34000

mi

/

Gassnelheid

"'2.80·

12100 u ot 3. ~6 m sec.

7.

Warmtetnhoud stoom boven

~o

C. (tot 12000 C.): 700 x 0,5 • 5000 • 1.750.000 k caJ

gassen boven 0 C. (tot 12000

C.):

1200 x L.5 x 1~. 900.000 "

krakingswarmte: 2Ca.

-+

~~ + 3~ - 91 kcal.

Voor 26 g

CaHa

91 k cal. nodig. Voor 625 kg. dus:

62~

x 91 -;:: 2200.000 k cal. Kraken tot CRt kost ook warmte.

Geschat~ totale krakingswarmte 3.000.000 k 0801. 0

Balans voor systeem reaotor + stoomoververhitter (500 - 1200

C.)

+ ge.eratora

Invoer

_Ó

'

AbV

oer :

stoom tot 800 C. a koal 1) stoom tot ~O C.

Voorgewarmde lucht (2000 C.) 680.000 kcal" stoom 500 - U~09° C.

Verbre.ndingswarmte 9.200.000c " , l) gassen tot 1200 C.

(1150 kg C met 8 kcal g ot kraking8W~mte

590 kg. gas) af'gas 1200 C. a koal. 1.750.000 kcal, 900.000 " 3.000.000 " 4.230.000 " ....

IJ

9.880.000 " 9.880.000 " ~~ ~~

De warmteinhoud ve.n het atga8 hangt direct samen met de hoeveelhe4fJn lucht en

brand-stot die 8ebruikt moeten worden.

De

berekening werd gemaakt voor tuiver C als

brandstot, hoewel dit natuurlijk niet juist is! een groot deel van het af'gas is wa-terdamp.

Kraakga s b.v. 17 '" ~Ha 53~ m:5 of' 625 kg.

33 ~ Ca. + homologen laJ5" ot :t750 "

50

%

~ 1568 " ot 140 ft

•

31~6 " of 1515 "

Verbrandingswarmte

CRt

1~000 k oal kg.

Ha 29000 k cal kp,;.

Verbrandingsgas:

CaHg

ia eruit ---. 750 kg.

en 140 "

-+ 9760000 kcal.

- - . 4060000 "

890 kg ':::: 14000000 "

ot 15.700 koal/kg.

Voor 9.200.000 kcal. dus nodig: ongeveer 59Ó kg. gas

ot 1150 kg C (verbr. warmte 8 kcal

g).

In werkelijkheid wordt een mengsel gebruikt, we rekenen echter alles als C,1150 kg. C ....,

ti-

x 1150 • 4200 kg C~, waEl.rvoor nodig 3050 kg. ~ en

1*

x 4 x 3050 .. 10500kg

o

~

Warmteinhoud afgas 1200 C; 10500 kg. ~ -+ 10500 x 0,25 x 1200 • 3.150000 koal.

4200 kg

CC\

--+ 4200 x 0,2 x 1200 • 1.060000 "

4.23QOOO "

14700 kg atgas he'Jtt bij 12000 C. een volume van on~~fJer 50000 m3 (10000 m~ bij

ge-wone temperatuur). 0pT'.generator 3.14 x 1.22 • 4.52 1Il"".

atgassnelheid

50000 •

11060

m/u •

3.1 m seo.

Voorgewarmde lucht: 13550 kg.

200'·ê~

- 4

1~5fiO

x 0.25 x 200 .. 680.000 koa1.

Wiet in rekening werd gebracht de 1re.rmteatvoer naar de buitenlucht.

Daardoor zullen echter alleen de h06V8e1heden lueht en brandstof' ho~er worden. naar

oQ.l'I het "waste heat reoovery eystem 11 alleen maar meer luoht moet voonrarmen en de

warmt.rnhoud ven het efga! ho~er wordt ze1 dit ennereet ze1ts minder economisoh

behoeven te werken, dan verondersteld wordt. De eventuele hogere stoomproduotie kan

elders in het bedrijf gebruikt worden.

"Waste heat recovery Sy~ ".

I;;o;r:afgas met

4230ó00

kcal.T~ 12000 C. 0 0

A. Oververhitting van 5000 kg stoom van),60 C. tot 500 C.

Wermteverbruik: 400 x 0~5 x 5000 • 1.OOO.OO~ koel.

Afkoeling efgassen: 1. 00.000 • ~ooo C

0.236 x 14700 •

Eindtemneratuur 1200 - 300 • 9000 C.

B. Stooçroductie. Daar in verdamper(4) 1110 kg stoom gema~,kt wordt (zie onder) moet

hier nog 3890 kg water worden verdampt.

Warmteverbruik: 3890 x 540 ~ ~10Q000 kcal.

Afkoeling atgaa: 2.100.000 :;::0 6000 C.

---~---

-o GaS naar 1uohtvooTWarmer 900 - 600 • ~OO C.

c.

LuchtvooTWarmer: opwarming van 1800 C. (13550 kg.) Warmteverbruik: 13550 x 0,25 x 180 • 610.000 koal.

Afkoe1in~ atgas: 610000 _ 1750 C

0,236 x 14700 t ' 0

Temperatuur atgas naar 8ohoorsteen 300 - 175 • 125 C.

8.

B 1uainst,..11 at ie boven ree etor ("Quench ft) •

Warmteefvoer ven stoom-ges mengsel:

stoom (5000 kg ven 12000 C ~ 2000 C.) 5000 x 0,5 x 1000 • 2.500000 koel.

gassen (1500 kg" " " - . . , , ,,) 1500 x 0,5 x 1000. 750000 kcal.

o .

Water van 100

C.

voor insproeiing gebruikt. Neemt per kg 00: a) verde.mpin§swe.rmte SiC Koal/kg.

t

b) stoom 100 C. ~ 2000 C. 50 kod/kgJ ft en b totaal: 590 kcal kg.

Bodig ~.2:gÖ~

•

5500

kg

water. Van Quenoh naar Vertioale verdamper:

stoom 5000 + 5500 • 10500 k~.}

t:> 2000 C.

g~s 1500 kg 0

In verdamper afkoe1in~ tot 100 C.

Stoom 10500 x 0,5 x 100 • 525000 koa1. gas 1600 x 0,5 x 100.. 75000 "

600,000 "

Hierdoor verdampt 600·009 •• 1110 kg. water van 1000 C •

. 540 Wetervoorwermer 5.

o

In: 10500 kg. stoom 100 C.

1~00" P-;8S 1000 _C.

x kg. stoom condenseert. Afgifte M.O x kcal.

Er moet 10500 kg. water van 1000 _{C. uitkomen.}

ImToerl (10500 - x) kg. water ven 200

c.

(10500 - x) x 80 x l . (840.000 - 80x) keel worden opgenomen.

MO x • 840.000 - 80x.

460 x • 840.000 x • 1830.

Dua: Invoer: 101)()() - 18~0 • 8670 kg. Ba0 ( 200 C.)

Met gas (als stoom) 10500 kg.

. +

_.----SQ,"'''~

:

19170 kg.

Ha

O.

Afvoer!naar aproeikoeler 10500 - 1&~0. 8670 kg. ~O (stoom)

naar ontgasser l0500 kg. RgO hmter 1000 C.)

.

. .

...

19170 kg. ~O.

Sproeikoe1er:Invoer: 8670 kg. stoom 1000 C.

o ,1500 kg. gas 1000 C.

3.250000 "

Stel afvoer gas 25 C., efvoer weter 600 C.

Warmteafgitte: 8670 x ~4O • 4.681.800 kc~l

8670 x .t.Q x l . 346.800 "

1500 x 75 x 0.1; • 56.250 "

~densatie stoom)

(afkoeling water tot 600 _C.)

(afkoeling ge 8 tot 250 C.)

5.084.850 koal. Nodig aan w~ter: (0l"'8rming 200

- - . 100 C.) xkg.

40 x - 5084850

-x • 127100 kg. Invoer water

12'

ri

'

/

u.

At'Yottr' gas

'!Jooa

m 00 C . . . . 3300

rrr

250

c.

Diameter toren\1.80 m

-+

OpOe • 2.1;4 ~

Gasaalheid:

~

• 1300

m/u -

0,~6

m/seo. 2.54

Hoogte 10 DI. ~ oontaott i.1d

...lP.... •

28 seo.

I

-I

-9.

De

in 12 Tan waterdruppel, bevrijde gaastroom wordt Tia een exhauster in de abaorber

ll..

gevoeld.

l~. Absorber. Dit is een met .aaohig-ringen gevulde toren, waar met olie de lagere kool-waterstoffen (C~ en hoger) worden uitgewassen. Hiervoor b-n gebruikt worden:

diesel-olie of Fisoher-Tropachdiesel-olie. Indien in de praotijk een voeding"" voor de kraa~ reactor gebruikt wordt, die voor dit uitwassen geschikt is, kan ook deze worden ge-bruikt. Men bespaart de.n de !";etekende stripper (14) .

De olle-circule.rt. Bin bepaalde hoeveelheid wordt steeds afgetapt en van de ~ab­ sorbeerde delen ontdaan. Deze "verfê" ol ie wordt bOTen in ~e absorber ingevoerd. De afmetingen van deze toren zi,j~in overeenstemmi.ng met ( ) pag. ? gekozen.

Hier wordt voor het wassen van 20000 m3 _{gas/u een toren van ~.~ m diameter en 14.2}

m hoog gebruikt. Bemen we de opn. Van de doorsnede 1/5, den isde toren berekend op 4000 m3 /

u..

(hier: doorvoer 3400 m~/ u) De diameter wordt dan

i

(5

x ~. 5 • l.6m. bij

~l ijke hoogte. . .

We hebben hier de diameter 1.80 m gekozen en de hoogte tot ll.~ m verlaegd. De co~

tacttijd is dan ongSTeer dezelfde, de gassnelheid wat lager. .

Bovendien werd de itlieoireuletie hoger gekozen: 2 m"lu reoyole en 1

fft3/

u vers (te-genover resp. 10 tn 1 btj het Bios rapoort voor een 4. xçotere hoeveelheid).

Dit werd gedaan in verband met het feit, dat hier waar80hijnlijk meer koolwaterstof-fen geabsorbeerd moeten worden dan bij een voeding met natau»lijk gas.

14. Stripper voor de absorptieo11e.Boogte als in (t) : 4. m.

Diameter 0,5 m. (deze Werd naar verhouding groter genomen dan in het Biosrapport. we kunnen hier meer damp verwaohtenL) Door koelen zullen de overhead-~roducten Tloei-stof en damp geven, welke worden gescheiden. Het gasvormige deel wordt gevoerd naar •

de gassen uit kolom 19 (bestemd voor brandstof). Het. vloeibare deel kan in de vte-dingstank teruggevoerd worden. .

De bottoms worden ~ekoeld er~op de absorber gepompt. De kolom is gevuld met ringen.

1l~.Vloeistofafsoh8ider.

..

.

Doel" inriohting komen geheel Overeen met de afscheider 12 • 16.Csressor. Dit is een" traps compressor voor brambare pasen. De zuigers worden

uitwendig gekoeld in een watertank, waarin tevens de spiralen voor de tussentraps-koeling van het !";as zijn aangebracht. EinddrUk 20 atmosfeer.

Direct na deze co~ressor zijn de leidingen voorzien vm vullinJ!';en, welke explosies voorkomen of localiseren. Men gebruikt hiervoor vaak korte stukjes metael met een

A.

":'vormige door snede. De ~laden sluiten vrijwel 'V& n de buisomtrek aan. Aoh'èr-eenvolgens zijn de stukken 60 ten opziohte van elkaar gedraaid. Alle leidingen, getekend met - - - zijn op deze wijze gevuld.

l?Drukabsor~er voor eethyn.

Dit i s een kolom, voorzien van platen, welke niet ~eheel doorJopen. (zie fig. :5) Hier~er loopt water volgenade aangegeven pijlen.· Opstaande randen zorgen voor een

voldbend-dikke waterlaag op de paten, terwijl afhangende strippen en de

{

'

I

J '.

~

gevormde waterval voor

gasafsluitin~

zorgen.

Het deel van de pleten tussen de verticale streepl1.jnen is een zeetplaat.

_ i

."..

Hierdoor stijgt het onder in de toren toegelaten ga.3 op en wordt door het

I I water uitgewassen. t

~

Op

grond van gegevens in ( ) gekozen: Hoogte 15 mi Diameter 1.60 m.

\

I I Watereireulatie300 .,,;3/ u.

(\,~ ~

Het onder

atgevoerde"'~ater

met opgelost aethyn wordt geëxpandeerd tot

; 2,6 atm., paslleert een waterturbine, waar een groot deel ven de energie, nodig' om het water op de druktoren te pompen, wordt teruggemormen (de pom:p zelf is een hoge druk centrif'u~alpomp) en komt terecht in een expaneieketel.

18. 4 ansieketels. Deze zijn identiek.

" rappen resp. 2.6, 1.0; 0.1~ en 0.05 atm.) wordt door expansie het aethyn uit het water uttgedrewwn.

Bij de eerste trap is de zuiverheid ! 45~. Na reductie van de druk tot 1 atm. wordt dit gas via de compreseor weer naar de drukabsorber gevoerd. De overige trappen leveren aethyn met ongeveer 3~verontreinigingen. (in hoofdzaak C~). Van de derde en vierde trap wordt het gas met rlngpompen 00 1 atm. gebracht om samen met da' van

de 28 _{trap naar •• methoxyaetheen afdeling te gaan.} Armetingen (gekozen in overeenstemming met (f)). Heo gte 3 meter.

Diameter: dezelfde als voor de drukabsorber: 1.60 m. Vulling: Raschig ringen van 2".

I •

10. 19. Bleastoren. Afmetingen: diamete~ 1.50 m, hoogte 10 m. Het water uit de laatste

expansieketel wordt via een ringpomp op deze. met raschi~ ringen ~vulde to •• n ~e­

bracht. Het wordt hier doorgeblazen met de gassen uit de drukabsorber. (l?). In deze drukabsorber worden immers ook CO, C02, enz. uit het gas opgenomen. Deze lossen bij lage druk beter in water op dan aethyn. Gedeeltelijk komen ze in de e~

pansieketel weer vrij en verontreinigen het aethyn. Het is daarom van belang in deze 'fIIatercirculatie de concentratie van deze gassen zo lug mogelijk te houden door het water voor het naar de drukabsorber gaat met een sleoht oplosbaar gas, dat van deze verontreinigingen vrij is, door te bla.en.

Het meest gesohikt hiervoor is het afgas van de drukabsorber. deze gassen hebben immers bij 20 atm. de hier te verwijderen bestanddelen reeds afgestaan en bevatten hiervan dus vrijwel niets. Deze gassen zijn m.i. beter geschikt dan lucht, dat onver-mijdelijk een zekere zuurstof' concentratie in het water brengt. Dit is niet gun8ti~

voor het aethynl

De gassen van deze toren zijn zeer rijk aan waterstof (zie de globale berekeningen voor de reaetor). Wanneer deze fabriek op zichzelf' staat zal men deze gassen els

U

brandstof' gebruiken voor de generator van het f'luld mass systeem. De overmaat kan

I

dan nog als stadsgas verkocht worden of voor verdere stoomproductte -,ebruikt worden. Is er echter een Linde-~sscheiding aanwezig (b.V. voor een ~-fabriek) dan kan dit gas '10(1" waterstof-bereiding dienst doen. Men zal dan eventueel zelfs naar

goel-kopere brandstof voor de generator uitzien.

Meth~.etheen-bereiding. Apparaten 20 tot en met 28.

Gegevens

hi~rover

in

(ni

(az) (bz,. Alle afmetingen zijn in overeenstemming hiermee

~ekozen. Verbruikt wordt 625 kg. aethyn/u.

Reactie: CH • CH + C~OH --.

clia •

~H Kataly ... or: KOR.

OC~.

Rendement 97~ van de theorie

We krij gen duw 0.9? x 625. x

'* .

1352 kg. methoxyaetheen( u. Biervoor i s

nodi~ ~

x 625 • 770 kg

C~OH/u.

. 26

H

leveureactle: CH

=

CH + 2CH.50H

~

CH_{l -}

6(

OC1l:5)2 . (dimethvlaoetaal).

In het product bevindt zioh

15~

methanol ot'l.§. x

1~52

'lIJ 240 kg. m.ethano" / u.

85 Jf

20. &eth~ compressor. Deze is gelijk aan 16, alleen kleiner. Einddruk 21-23 atm. 21. Reaot;r voor methoxyaetheen. Afmetingen: Hoogte 15 11\ (zonde~dtnhlegmator) diameter:

f.20 m. De reactie verloopt bij 21 -23 atm. en 160 - 1650 C. In de reactor wordt een con.entratie van 20% KOR gehandhaaf'l.

Behalve het acetaal worden nog een kleine hoeveelheid polymeren van het

methoxy-aethe~_~~ormd. Deze blijven in de reaotor achter, zodat steeds een kleine

hoe-veelhe~rdt,,\verwijderd (waaruit alleen het methanol teruggewonnen wordt). Het

KOH verbruik wordt hierdoor 5 kg. /100 kg. methoxyaetheen. AfToer van de reaotor: (rechts onder)

13,52

x5.

6?6 kg. KOU/U. in ~ x 67,ó • 2?0.4 "CH~OH.

20

totae.l naar reiniging 338 kg/u ~ 340 ktt/u.

Totaal invoer methanol

tg

de reaotor: 7?0 + 240 + 270 • 1280 kg/u.

Het aethyn wordt tot 120 C. voor gewarmd en onder in de reactor ingevoerd. In deze leiding kan zich vlak bij de reactor va st KOH afzetten. Dit tOU tot ex-olosies van het aethyn leiden. Daarom wordt b.v. 500 kg. methanol/u aan de aethyn-voeding toe-gevoegd VÓór de voorwarmer. Bovendien wordt met een gelijk volume stikstof de oon-centratie van het aethyn verlaagd. Deze stikstof komt weer onder dezelfde druk vrij, zodat een Root.blower voldoende is om voor de circulatie te zotgen. Suppletie Van verliezen vindt nlaats door ~ injectie in de aethynrecycle-leiding.

De verse KOH oplossing van 67,6 kg KOH/u in 1280 - 500 • ?80 kg m.ethanol/u wordt iet. boven de afvoer ingevoerd. (rechts).

De reactiewarmte en de stoomspiraal onder in de reactor houden de reactor op de juiste temperatuur. Het methoxyaetheen verdwijnt gasvormig over de kop van de reac-tor. Ondanks de dephlegmator wordt 15% methanol meegevoerd.

22. P,It\11atteko1aa v90r met~aDQ1. Hoogte 4.fi m zonder dephlegmator. di~er 0.7 m. Gevuld met raschig ringen.Dit verontreinigde KOH oplossing in methanol uit de

reactor komt na reductie van de druk in een vat met stoommantel en roerder, dat als kookf'les van de destillatiekolom fUngeert.

/

23.

24.

11.

P.tiodiek wordt de ~eoonoentreerde verontreinigde oplossing afgevoerd. Het ~evormde aoetaal heeft een aan methanol gelijk kookpunt en passeert daarom samen met het m~

thanol via de dephlegmator over de kop van de kolom naar de koeler.

Separator methanol-aoetaal. Deze beide stoffen menge~ niet, terwijl het aoetaal het grootste soortelijk gewioht heeft. Onder wordt dus het aoetaal afg~oerd. Dit kan o.i.v. zuur g~hydrolyseerd worden tot aethanal en methanol. Wanneer hiervoor de omstandigheden gelijk zijn aan die voor methoxy8etheen, dan kan het aoetaal aan aan reactor 29 worden taegevoegd. Anders moet van tijd tot tijd apart gehydrolyleerd worden, tenzij het product verkoopbaar is. Dit werd hier verondersteld.

Het methanol ga~t via een overloop naer Tank voor methanol.

Oolosvat voor KOn in methanol. Onder roeren wordt oontinu methanol en KOH in de

j;iste verhouding toegevoegd. De mantel wordt gekoeld om te grote temperatuurstijgin,

te voorkomen waardoor methanol zou verdampen.

Eerste ontgas ser. Druk 21 - 23 atm. Temperatuur 1200

c.

Hoo~e 4.5 m. Diameter 1 m. Via een oondensor bereikt het reaotieproduot, waarin zioh ook de stikstof en overmaat aethyn (omzetting "per pass" • ·~5S') bevindt,de eerste ontpsser.

Bij deze druk blijft het aethyn voor het grootste gedeelte opgelost, de stikstof en en een kleiner gedeelte van het aethyn worden over de kop afgevoerd. Een dephlegma-tor houdt mee-verdampt produot tegen. Een nakoeler en vloeistofafsoheider maken deze

scheiding bij lagere temperatuur volledig.

De

gassen worden via de Roots'blower ge-reoycled. _• Een stoomsl)iraal houdt de temperatuur constant. _{- 0 0}

27. Tweede ontgasser. Druk 7 atm. Temperatuur kopt 68 C., bottom 70-75 C. Hoogte 8 m. Diameter 1.2 m.

Na reduotie van de druk tot 7 atm. komt de vloeistof in de tweede ontgasser. Door de expansie en het vrijkomen van het aethyn daalt de temperatuur reeds. De verdere tem-peratuursdaling wordt bewerkt door een grote dephlegmator (helaas te klein getekend) en daardoor een grote terugvloeiing van meegevoerd produot. De stoomspiraal in de bottom dient alleen voor de temperatuurcorrecti!. Het vrijkomende aethyn wordt naar de compressor teruggevoerd nadat eerst

Na

is geinjecteerd ter compensatie van de

ver-liezen.

28. Meth0xx.aetheentank.

De bottonu. van de ontgasaer (27) worden, na reductie van de druk, bi.1 3.5 atm. opge-slagen onder stikstofdruk.

Aethanalbereidin~. Ap~araten 29 tot en met 35. Gegevens in {hl (az) (bz).

»et een overall yield van 96% kan uit methoxyaetheen aethanal worden bereid. We krijgen 0.96 x!!x 1352 • 985 kg. Cli3CHo!u.

Rea ct ie:

C~

•

8DoClt.5

+

Ha

0 - .

C~

CHO +

C~

OH.

Bijproduct: vorming van wat harsaohtig condenaatienroduct.

Katalyse door verdund zuur (concentratie te handhaven op 0.2S %

Ha

SOf ).

De hydrolyse geschiedt in twee trappen met overmaat water.

e 0

1 trap onder druk van 2,5 atm. en 80 - 100 C.

2e trap onder normale druk en ~ kookpunt van de oplossi~. Theoretisch: nodige waterhoeveelheid l§.. x l~52 • 419 k~.

32 . 58

Gevormd methanol: - x 1~52 - 746 kg.

dthanol in

methox~etheen,'

240

.

kg. (zie reaotor 21) •

Totaal a~oer methanol 98S kg.

29. Ie Reactor voor aethanal. Hoogte 10 m. Diameter 1 m.

Wa reduotie van de druk voeren we het methoxyaetheen onder in de reaotor in.

De hydrolyse vindt nlaats onder invloed van verdund zuur; het water en de nodige oor-reotie van zwavelzuur worden onderin toegevoegd. (Zwevelzuurcorrectie is nodig door-dat de producten steeds zuur meevoeren uit de reactor). Over de kop verdwijnt een mengsel van vloeibare en gewvormige produoten naar 32.

30. Wlter=meettank. Afgemeten hoeveelheden weter worden uit deze tank naaI' de reactor

ge-vnerd .•

31. Zwavelzuur-oorrectietank. Hierin bevindt zioh verdund zw~velzuur, waarmee de zuur-ooncentratie oonstant gehOUden wordt.

32. 2e Reaotor voor aethanel. Hoogte 15 m. Diameter 1 m.

12.

~ersohillende hoogten in ~eze reaotor in.

Hoe;er ingesproeid, aa ne;e~uttrd weter ~orgt voor oompleteri.ng der react ie. Tevens werkt het koelend. Een deel van het methanol condenseert hierdoor. De rest

oonden-seert in de dephlegmator, waarin de te'"1p. op . . .

10

0

t.

wordt gebracht.

Een atoomspirael houdt het mengsel van methanol, water en nog niet gehydrolyaeerd product onge\T"er op kooktenperetuur (ruim 800 C.)

Over de kop verdwijnt het dampvormig aethanel, bevrijdt van alle hogerkokende ver-ontreinigingen. Na pekelkoeling 1n een nakoeler wordt het in tank ~~ tijdelijk opga-elágen.

De bottoms van ~2 worden gekoeld om verdampin~ 1n de volgende neutralisatietank te voorkomen.

33. Beutrallsatie tank.

Hier wordt door in"'oer v . loog het zwavelzuur ge neut ra liseerd. Wanneer de bottoms van kolom 22 niet te erg verontreinigd zijn, kan zelfs deze geconcentreerde

oplos-ling voor een deel hiervoor worden benut. Rectificeerkolom. Methanol-water.

Deze kolom wordt nader berekend. De gegevens worden bij dez~ berekening opgegeven. Doel van deze scheiding: terugwinnen van het methanol, dat via dephlegmator en con-densor naer de voorraadtank 2~ teruggevoerd wordt.

Schatting over de invoer: De gebruikte overmaat water wordt niet aangegeven in de genoemde literatuur. Theoretisch is 419 kg. nodig voor de hydrolyse. Teneinde deze volledi~ te maken zal een grote overmaat gebruikt worden: h_ met'_nol immers sta~t aan de andere kant van de vergell.iking.·en werkt het evenwicht tegen. We mogen daar-om zeker wel een gewich't~-sverhouding methanol : water • 1 : 2 aannem8l1. Dit geeft een mol. vfllltruding van 22 ot 78 (of ongeveer 1 : 3.6). .

Bovendien fungeert het water als middel om het methanol gedeeltelijk te eondeeseren.

In

de dephlegmator van 32 moet ~ers een vo.ledige scheiding aethan~-metkkn.l tot stand komen. We kunnen dit niet ~ehe~l aan de dephlegmator ovoBrlaten. Voor de 986 kg CHbOH zijn 260.000 kcal nodig

ö

Hierv~or zou nodig zijn 260.0 • 4300 kg. wster. Van 200 C. dat daarbij tot 80 C. wordt opgewarmd. 60

Laten we de helft van .deze condensat&. aan het weter over, dan ie :!: 2000 kg. we.ter

nodi~.

B.de~en we, dat de expansie tussen de le en 2e reeetor ook een deel doet dondense-ren en dat een deel von het nroduct ~an de le reactor als vloeistof wordt

meege-eleurd, den komt dus minder dan de helft op de den hl e gmat or neer.

We kunnen dan de gewiehtsverhoudin~ water : methanol. 1 : 2 handhaven. We nemen daarom a~n: invoer in 34:

1000 kg. methanol en 2000 k~. water.

De temperatuur moet redelijk onderohet kookpunt zijn om in 33 geen grote verliezen te leiden. Het kookpunt is ruim 80 C. We nemen aan voor de arvoer van 33: 450 C. Voor d. berekening u l verwaarloosd worden het sulfeet en de condensatiepl'oducten Te.n het aethanel, welke bij de reactie werden gevormd. Het sulfaat immers is minder

da n (1,5 ~ in de reactl'ren was de zuurgraad immers ong"eer 0.25 %).

Het kan bovendien op de destillatie geen andere invloed uitoefenen dan een kookpunt

sj

verhoging van het water, welke zeer gering 1.~1.

De concentratie van de harsachtige producten is ook zeer laag en het kookpuntsver-schil is zo groot, dat we de invloed op de dewtUle.tie kunnen verwaarlozen.

o

~ank voor aethanal. Het a&thane.l kookt bij 20 C. en moet daarom op~a1agen worden in

een tank met pekelkoeling. I

Azijnzuurbereiding: gegevens in (m)

React les: CI\; CHO +

ot

·

~ c~ c~ H.

per~az ijnzuur. 2CÜ:5 C~H ~ 2Cli;3 COOH + ~.

Katalysator: Mangaan8cetaat (lo~ 2

gil).

Temperatuur: 50 - 60 C. Druk: normaal.

Overall yield: 96%.

Productie: 0.96 x ~x 985 • 1290 kg/u C~COOH. of:

44 24 x 1290 kg/dag. 31 ton/dag.

Azijnzuurreaotor met uitwendige koeler.

Afmetingen: de reactor is onder brede~ dan boven. Brede deel: Hoogte 6 m. Diameter

~ 1.12 m. Sm~lle deel: Hoogte 1.5 m. diameter: O.? m.

\

A

Mater iaal: VaA staal

ot

staal met Al-l ining •

---~ - -- -

-l~."

et~ ze.t~laat in de reactie vloeistof komt. De reactie vindt plaets in een

azijnzuur-milieu waarin de kat&lysato~gesuspendeerd is. Vla» boven de zeefplaat wordt

aetha-nal enerzijds an azijnauur-katalysetor-suspansie als reoyole anderzijds ingevoerd.

(ongeveer 240 liter per uur). Ioc e.t.y\'~

Een deel van de vloeistof gaat bovenuit via een overloop ne~itwendige koeler.

Deze dient om de reactiewarmte at te voeren. liet koelend oppenle.k is 425

rr.

De

vloei3tof uit de koeler wordt ~e-recycled.

In deze kringloop kan de ver 8e kate1yslitor worden ingevoerd. Verbruik :t 200 g!dag,.

Mangaanaeetaet.

De eiroulatie wordt veroor~~9kt door de ingevoerde zuurstof, die als gaslitt werkt.

Het andere deel, dat van de reaotievloeistof,wordt naar de destillatieafdeling

ge-I • voerde De hoeveelheid zuurstof wordt naar boven gaande steeds kleiner, Vandaar de

I nl~e .ectie bovenaan. De overmaat ~as wordt afgevoerd naer ~7.

37. le Serubber. Hier worden de reaetorgassen, door deze aan de onderzijde in te leiden

ve.n meegevoerde aethanal bevri,jd. Ze worden daartoe in tegenstroom gewassen met de

reoycle azijnzuur-katalysator-suspensie. Deze suspensie .aa~ dan Deal' de reactor

zoals boven aengee;even. At'<!oer gas sen naAr de volgende scrubber.

Afmetingen: Hoogte 2 m. aismeter: 0,2 m. Vulling!raschig ringen. 38. 2e Scrubber.

De gassen worden hier nog eens uitgewassen om meegevoerd ~zijnzuur terug te winnen.

Water ot, zoals getekend: een zoel' verdunde azijnzuuroolossing uit .eparator 46,

wordt gebruikt als wasvloeistof. Deze wordt rond~epompt. Een aan de invoer

aequiva-lente hoeveelheid wordt afgevoerd naar de destillatiese.t,ie.

De intichting is geheel dezeltde als bij de le scrubber. De hoogte is 2x zo groot.

0

_ç

,.

39. leDestillatiekolom voor verontreinigingen. Afmetingen: Hoogte 7,5 m. diameter 0,7 m. Vulling:ra8chig ringen. MSteriaal: VaA

staal.

. Het reactieproouo; van de toren, waaraan toegevoegd is de vloeistof uit de 2e

scrub-i bel' bevat 96 - 97'it uijnzuur, 1 - 2% aethanal, 0.1 - 0.5% ester. De rest is .... ter en

/ /,;, katalysator. In deze kolom worden het aethanal en de eater afe:edestilleerd.

De

ov~rh~adS

bevatten

20~

ester, 30% uijnzuur, 30'/ó aethanal en 20% water. (:t t20 k,J )

T~. 80 C. Ref'lux 5 : 1. De bottoms worden afe:evoerd naar 43, een destillatieketel.

De damp hiervan wordt ten dele teruggevoerd in de kolom. Temn. ongeveer 1200 C.

4O.2 e Destillatiekolom voor verontreinigingen.

Afmetingen: hoogte 2,7n m, diameter 0,24 m. Materia~l en vulling als le kolom.

Ref'luxkoeler: Liebie:koeler.

Bottoms: temperatuur 1000 C. Teru~oeren in 1 e kolom. Overh . . ds: 70 kg/uur ester en

a.thanal.

41. 3e Destillatiekolom voor verontreinigine:en.

é

Is gelijk aan 2 kolom.

Scheiding aathanal (overheads) - ester(bottoms).

Overheeds terugvoeren nul' reactor. (36) Bottoms na koeline: (hiebb~ ' koeler) opslaan

(:t 20 kg/u.)

42. Ester-ontv8ngtank.

43. Destilleerketel. De bottoms van de 1, kolom worden hier gedestilleerd. Een deel van .

de dampen gaat terug in de kolom (wat dit betreft fungeert de ketel als reboiler).

Het andere deel van de damp kan gecondenseerd worden tot technisch. uqnzuur ot op

ijsui,1n worden verwerkt. Ven de bottoms wordt een katelysstor - azijnzuur-susoeneie

afgetapt, waervan ongeveer 240 1/ u teruggevoerd wordt in de reactor. De rest (eAn .

zeer klein deel) wordt afgevoerd,teneinde op den duur verontreinigin~en te voorkomen.

44. Ontvangtank voor technisch azi.jnzuur.

Na condensatie en nakoeling in de getekende koeler wordt in deze tank technisch azi,jnzuur opgeslagen. Dit is een v!.n de eindproducten van de getekende fabriek.

Product met> 97% azijnzuur, <O,l~ aethanal, rest: water.

45. Destillatiekolom voor rectificatie met e~rainer. r~gevens hierover in

(C Z).

Men past tegenwoordig voor het water.rij maken van

azijn-zuur veela) de destillatie met een entrainer (o.a.

butyl-acetaat) toe. K.J.E.M. Heynens vond tijdens zijn afstu-deerwerk, dat ook benzeen, tolueen of m-xyleen in

aanmer-king komen. Bij deze laatste stoorde wen verontreiniging

van 15'/6 van de isomere xylenen niet, zodat waerschijnli .1k

r

calj

-.,

-

I --290

1

20 30 50 o TO /5.8,0;0

/1.3j

0 _____ ~ ... :': •. :.. _ ... ____ J. ) , . . \ - - - j - - - . _ .. _. -- :- --->

.-.-'

\

\

'\\

5.e~%

lS

_So

_lS

_/00

---I

r

t . . j~ .:.~ ··1~:·~1·;··-i-'~~:~~:; . - ... -_. -,.._. ~ . .,.--. ")':: .t . '

r

I • I ':--~-

-r

~_

.. _-- ;--_._-

-ï·~·.: .. _~- -, . , t 5 16.~

liJ.

I(

o

o

₅₀

₇₅

₁₀₀

,I .-. --~ - -t " I ' , ! , ,- + _ ... "'~"r-"'---',' t I -'-_I

._-

... ---_• ~ ... _~_~ --J._ .. .. l ~_.~ ."_-4

,

0.6

~ l ' • - ...

__

.' ._' ... --

O'~---~---,---~~---r---~---~---~---~~---r---/0

lO

JO

60

70

80

90·- ~

i

t

I

r

! 1''

-cr

' .. t

5

r

/00

90

c90

--70

10

10

JO

₄₀

so

Cf/.,Ofl

----:>~

%

l'

~Q."~

i..

ol...

~H ~~,

:

~.tJI.

'"

lc-...:-1

u..

e

k

r

~

tb..

~

~

- -

- - - -

-I .

14.

de prijs van de entrainer en de ~ootte van de apparatuur beslissend zijn, welke

entrainer het best geschikt is. Hier zullen de ~e~evens voor het syleen van Heynens

verwerkt worden. W9ter-xy1e9n geeft bi.,1 92fJO C. een heteroa~eotroOJ> met

semenstel-lin~ 35.8 gew. '1:J water (A). 0

AZijnzuur-xyleen heeft oen azeotroop

(

8

)

bij 115.4 C, 72,R gew.% ar.ijnzuur.

Water-azijnzuur heeft geen maximum of minimum in de kooklus, echter loopt de lUI

un de azijnzuurkant zo vlak, dat men bij een soheiding.water. azijnzuur practisoh

niet boven 97*ig az i .1nzuur komt. 0 0 0

Koikpunten van de comnonenten: water 100 C., azijnzuur 118.1 C.,m-xyleen 1~9.2 C.

Bevindt men zich op de lijn A-azijnzuur, dan destilleert de azeotroop A over,

azijn-zuur blijft achter bij rectificatie.

Men gast nu als vol~ te werk: Aan het uijnzuur wordt zoveel xyleen teegevoegd, dat

men op de lijn A-azijnzuur komt met de samenstellin~ van ~e voedin~. Men zal nooit

preoies op deze 1 i.1n dtten. Het e.:evolg is det in het eindproduot bf nog wat w.ter

bf ",.t xyleen komt, (resn. 1 inks en reoht s van de lijn A-aU.jnzuur).

In de practijk zal men juist redhts van de lijn ~e~n zitten. Immers de azeotroop B

kookt lager dan azijnzuur, zodat men de rectificatie zo ks.n regelen, dat het

azijn-zuur als bott.omproduct aan de hoogste eisen voldoet. In het destillaat komt dan

on-vermijdelijk een weinig azijnzuur.

Heynens geeft aan, dat per pass 100

ke.:.

xyleen per 1970 kg. 97% azijnzuur nodi.g zijn

(theoretisoh uit de figuur berekend). Zijn kolom, kon worden gesteld op 6,4 theoret~

sche schotels.

Wij zullen hier verder niet s aangeven over de ~ootte van de kolom: dit is sterk

af-hankelijk van de hoeveelheid ijsazqn, die man wil bereiden. Deze anparaten werden

alleen toegevoe!;d om de mogelijkheid van i,1sazi..inbereiding aan te geven.

46. Sepera.t.or ontrainer-zwa~ .8zi.1nz.u.uJ:,. De heteroazeotroop, welke als overheadproduot de

kolom verlaat scheidt zich na condensatie in 2 la~en. De ene is xyleen, de andere

(onderste) besta~t uit wat8r. Hierboven werd ae.n~egeven, dat ook noe.: wat ezi.1nzuur

meegaat. Dit verdeelt zi~h over de twee lagen. De xyleenlaag wordt teruggevoerd naAr

de recttficatie, O~ watArlaer, kan in de 2e scrubber (38) worden gebruikt, waardoor

geen azijnzuur varloren r,aat.

47. TAnk voor entrainer. Deze dient als buff6rvat voor de entre.lner. De verliezen

wor-den hier geoompenseerd. Ve.nuit; de tank komt het xyleen in de voedin!!;sleidin~ van de

kolom.

48. Destilleerketel. De werking hiervan komt overeen met ~~. Het ijsezijn wordt hier

nog gedestilleerd om verontreinigtn!':en van leidingen, kolöl'!!. on entrainer te verwij-deren •

. 49. pnt'Vlln~a!!!.~Jjsui,jn. Ne. condensatie en ne.koeling ~ordt hier het eindproduot

opgeslagen voor afvoer noqr de consument.

Berekenin~ van de rectificeerkolom methanol-water.

---_--...-.-

.

---A.

Berekenin~ van het aantal theoretische schotels vol~ens de methode van Penchon

-,

/

~"

S~'Varit •

De theorie hierover wordt ~egeven in (9 z). De formule voor de vloeistoffen bevat

hier echter de term + q (q • mengwarmte). De mengwarmte wordt meestal gedefinieerd

e.ls de warmte, die bij \'lIenp;en van 2 vloeistoffen vri.tkomt. De.n aaal.t d;, enthalpie,

,adat het m. L juister ia - q te gebruiken. " - . - -__ .y - - - - ' "

, / , Gegeve,'!.s_ voor ~e con I!.tr~ie.

(

,\1.

I. Methanol. Kookpunt: 64.50 C.

~.

W

~~

Verdampingswarmte bij

koo~unt~

Deze werd uit de gegevens van

.(\",", Fiock, Ginnings en Holton (dr) Eg IUo pag. 2726 grafisch geïnterpoleerd.

,v\

\l'

(zie kleine grafiek no. 1). Dit

ga'

263,5 oall g of 8440 oe.l./mol.

~(f.

.P

Soortelijke warmte:

rç

"~ Voor de dam,,: c(!'''' • 0,390 cal/g (z) pag. 1794.

v

K

cvH30H of: CgcH30n'" 12,19 oal/mol. Voor de vloeistof: 0l .. 0 69 CHcsOH ' en extnpolatie in ~rafiek 4. of: ClC~OH. 22,1