Verslag behorene bij het fabrieksschema bereiding van azijnzuur

r

..

1,' • ~ , •

l,

J

1/1).

·4oe,.

\

.

..

L~

..

~....,.,"·""'''';!IO\'~· . ~l' ~ • .il. _ - - - . J :.i!: " , , ' 4 · . . . •

... ' , ' . , ~ '"

.,

" . ' ' ' , . , ' " .'

.

I , I .: . . :,. " -' r,', \:.

<:,.~~,

;i«'

. ~.~~

..

' ... ' , c~ ' ... 1

rr

, I, " " ~ , I , I r

r

,',

•

.~ :

•

.~ ;;. " ,". " .- , " .. " '. ."

.

" ,,," . ,', ..

•.

, ' .. ~.' ',,' " . t~ t;. .~ ~ ~ ., .... : ','. " '

.

.-'.:.' " ~' .... , , i · · ..

H:.A.

B6ér'.'

I:' ,,' <

!!.H

;'v,an

Meng.~'

.

, ";, " , " .,.:~ ,J : . -1',._ . . . " . ::v-";'. ( . /" '\ . 0, ,4,_.,. "~~ ",', !~' " ... '. ~ . , 0 ' ',~ .. ~ _{. .,.'~' ':f.: ":~}

·< ...

't3l..t<,·:,-: '" , " I, , ',' , , , " ,I .; " , . ... ''':. -. ,', ... ~. -. '. . " :. <" .. Il.;"

..

,.' ,

.

.. : .,:'" ' , ' ','

.'

. " ~ ; ' ... ', ... " ... _, , , , , ' , .... , .. ~ '. .J '.' ', .. ': , ; ,. :/. "

.".

·i· •. ••• ..j; ," " " , . -.., '. ,', .~ , _.;, '.":'::>":. ,,~ . 4' .... ; . . '>' . ,"''#--," , . .. .. -; ..j.' t..:-! .. '. ,...:;.~ ~ •• " ~'iI' . ~ .

'.

: .~ .r:, " " , I " '.,' .. " ... ', . . ot" ",-~~.. ... " .~~'~. . ' : ~ .. ; . , " · ... ; t •. : .... ~.: T' r ... ;: . .'\ .. ~":"

·

, " ' , : . .1 ; . .' . .. "',; " : i , ~.' " .... ~"

..

"

...

... _. ' - : , " f"i ~ · .' .;~.~ 'I - . . . ; • ~. "l

.

~. , ' . -.l'

",.

ï " , . , '," T .:', , , :,., ',' 0:. _,:' ,. ~ ~. ,.. 1" ~_ " , _.' \ - ' ,.

"

.

'.

' , ' f } : ',~' _, ü " .... . / .. " " ~', ,"1..:.>(' .. ' , ~, •• ' "'ir '." .. ··.11 . :..;.~ > '~'.~. ... .'. .... '." '~ •... '.{:

...

.' •• !', . \ \ . 1,< .. , '" " , ",

•

•

"~,' .

INHOUD_

Algemeen overzicht . . . ,.f' • • • • • • • • • • • • • • • •

blz,_l'

Inleiding . . . ~ . , ... :, . . . . ~ . . . • 0 • • " . • • • 2

Toelichtihg op het schema, ter bereiding yan

.acetylee'n . . . ~ . . . . . 6 ;

Toelichting op het schema ter bereiding van·

aceet~ldehyde •...••..•. 0 " " ' . ' • • • ' . • • • • • • • • • • • 10

'.

Toelichting op het sêhema ,ter be+eiding

vap.

azijnzuur ... ~ .. ' ... .. 0 • • • • • • • • ~ • 2·1

Gedetailleerde 'berekeningen 'va~ de aèeetal-dehyde destillatie kolom,met. b:ijbehorende

è on9.-enspr •.. , ~ ... -.' .' .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . 30

Gedetailleerde berekeningen van

een

koeler-condensor . . . •

₃₅

-0-I r I I, .' i ~ I. j

l

I

e-I

I

I

I

I I . i

..

'a . ' .. , ... i. ~"

.

. ""~, _{. .} " .".; ;. " \ ' • • ' . . ' : . ' , . _ . : ~ • ;', ~.,', .. : ~ - ' l 1 Algeme,en overziclit'·,~. de i n h o u d . , ' " , '

. Di t '~erslá~: is·'-.d~ toeli~htirig op: 'deberè.:fÓJ.ti

g

:VàU'" . '.,

,,-azijnz'U:ur ,m:et'

alS:'grond~to'f C~lct1,l~ta;bide'( z~i V~;h~id,

80

~ 5%)'-~

.

De·~ij·"·de·:·~e~~~ze o~tiedend.é· o~~~ttin~é'n

\ó.j.nnen'

al's

~

Vo],gt',"/ ,

.~

:"

"'-:'~.~"''''.;~'''::-: .. '', .. ~ " , , : . ' ' . ~.",. ~.''''.-" - " . , ' . ' ' . .;~ . ,worden, ,samel1,gevat.: ' .,', '.'. . , . • i,':". . .. Calciumcarbi'de +H'O . ,Acetyleen. zuivering r:---:;.o:;-~~=" " AcH-concentratie;~, 1"":'"'-.,...4-_+...;.0;0;;.. . ... ;., Mrt (Ac) =ka t .' . ~';-'--:-~--=m

Azjjnzuu. AcOH-zuiverin -. Az' 'nzuur

. In' ~eÎl inle·idin'g . wordt'dezewérkwij,ze gemotive·é~d. ",' . In

~en

,toe1i.6hting' op

'd~: $Cl?-ePlàti.~~'r .bereidirig':~~n:

. ,

.

" _, "

.

ic'~t:Yiee'n

uit,

Cal~iumcarb,ide

'" .' .. ",:' ."'" ,'.Á.c'eet'aldèhyde· uit" ,A.èe,tY'l.e'(;H3.,.·. . . , ..

4 • " ' . . ' ~ I • _ . ' .".,., ' .

; .

. . en Azijnzuur ui t ·.Acee~aldehyde, ' . ' ". . .

. wo;cieh

màt~riaal e~ wa:r~te :b?-lafis~ri< opgel1i~ák'~,en'rde'gebruikte

_{... . . . . , ' , . . ' .,.. . ..}

~ ..

appai-at~:urgèdimEm~io:neerd:.: >-':~:

>.:.

..'

.'

, Van. een koele'i:-

'cónèl~nsq>~ ,en'.eèn<;l~,stiliàtietore~

met

~ . " : . - . . . ", ... ..".. '.. . . ' . . : . . ~ ... . . , : . . ' . '. ~ . '

.bjjbehorendè'.condensor wo+,a:~n;' gedetaillee:rde berèkening'en;.: ... ' .

. ' ' . , ,,:' _", f . : · '.. \'" i ' , ' . ' . --.. ", ~.. ~

. gegeven.., . " . . ",' , . . . . .' , ' .

. ' - . t " . ~. .. ... ~ ,.' '. : ' . " . ' . . , ' , ~ .

. Het· schema; i's .gèba$,eerd·óp e~n:'productie va!,l ,34,8 .ton·

. äzljnzuur

p~r

etniàal( zui ve'rhe:Î.d '99%):," .

" Onzui

v~rheden':3,

3 kg.'

~è~'eta.ld~hy.d~/tori'azijnzuti'r

6,?

kg/wate~)ton

a

i.ijnz uur • '"

" " . • '* ;"0-: ' . " .', "

..

" , " ~ ' .. , I .

..

.

' ,

.

-', . ' '. ~'.. ~. • !~ '. . . ',t. ' ... .

.

. '. ~: .: .~ ... .~, ... } ... '. ,. ," . ~ ',; :~ ... 1 • ' . , .' . " ", " . '.,' . :..:':

} '. . :" " i . . ot' • ....

-.

<~.

,."

~

.

L . - ; ' .

.

" . ~ ' . y . . .. : ..•. ,.1 ~ ~ a' • .... .lil. • "'~' -. , " .,; ~.. * ~.' ... : ; ' • • • • .... ' :';;.' . . . . ' • • .\ • ~... " , . _. • :., • .4. ' ~. 40 ' : ' . ' i~ . , ' . ' . . ".

'.

.:' . ~',,;... " ~,.: .. \ .. ,'; .>:' ':: .~~:; '" .' (' .

.. ',': , ' ,

~ ~ ~-

,'. <

:t.:(~

L(; _.:

.;~'~~

:,' ; ':,: ... '

,,:.:. ..

.

:' ',~

i..

~... llJkb.eden·. trot,.onze.; oef?Y.b:l.,kk=!-:pg:«l

,.g) ."" .. ;.,: ..

>.:; .

,~. ',~~ :~-:'.'~"'!;" '. ,.:, ... .

t · : . . . :, .:--:" ."~:''''''''.' .. ' ... '~ .••• '.' :~"" . ' ... ' ... ; •.. ~~ •.... .: .•... \~ . . . . • . . 7" v:.f..~ .,.: ...•. :: ••• ' . ~ ,.f..."" ::' ... .

r. : . . . a. )OJÇyda·ti:e·· vári. ·a:cÊH~t·aldehY·cle: .... ,i ~".' :fr- ':'.".'~'_:. ':, .·:·:i/.·,·,(: '~\.>1/! . :"':~ :~'. .

r .. ·.··."

,:'~. :bi0i~~~~i·k:

..

~~~t·~~~;&i;i66·h'p'1":<:''';.~~::,,~ ':</.~

.. /, ..

::~:.::'./:::~,.:,;,··r~·Jtf>;:. ·:·}·:'/".T:.~

.

I '. /.

"ó}Be~éidirigUJ:t~~'th~n:~i'

en

K6'oiili6ri6~yde~~"'> ~". ~':~ ~):

...

:::.:~:

....

":"~.~

:;.' .. ,'. '.

r':

t :.:. ;., ~,". 1~.~ . . . ,.::. , . '~." ',~.; .... c .•• ~~:' ".<~~

..

<:~."> .:.~~:1:~,.':.:· '~:;"'" ~ .. ,~.> '~~.'f'.~«~.·:.~ .. ::-,·~~ .. !~~:~.·,.,:·~~:,.~ ... ~,'~·>l ~'.'-.. ~'._ '. ~.~ .' .. : .. ~":~ .. ) t ' . · . , ·.d)0x:yda.tJ.e. van koola.terstÇ>ffen:. "<:. ~ , . ' ::. I ;" .. , ' •• \ . : . : " . : : , , . ' ;

i .-

~:.

. " . ,'":,,

...

'.:~:.,,""'

..

'1:':;.'_!: " ... ~.: _.~ .... ~f·:I<·~:'1".:~~j"';·~~··."":· •. "t."'(·~:.,-.I·~· <:>)..~ .. -'~ ... / .•. ;:::.' ... 41- 'A~~·4~·~'·~ : : .

[.

,- '.: .. ' :.:

D~

.

.'·ó·xjda:ti.è'·Yàri ". ~ëè~~·t·~i~ê!b~:dci.{

met .. :

i;.Ij'liJ~rb~,·~)~4i, 'Z~~rs{of'

..

;·:·'.~:;:(

I' . . .,.... .... ' . ' ... w •• " ... : ... '~"', ' . ~ .... s ~-. ·~ • .(r: • • '.. ~. _.;.:. " , 1 ' , ' • . • • ' . ' • . .

,.' , .: ~·~uit·:de .. lucht:

.vet'lçropt.

z~~;r'···:\r.4-·á~.:.Qude'f~ ~D:v:lo~Çi~~va'n n1á.iig~an":":· .. ' .{"~

I

·'

". ... . . ..--::

'~'

..

~~

...

.~:,~:

·:·äGè'täkt·"a.1s·'~~talJsatö~~Bji~·:<+~~~e.·::.;e':ç.t·i.é;·",.~~'t~r~~f··Ëii:s~:.e~r'Ë?tè·\'-.·:.·;'·:.·

': '<:.: ';'

~~

.. : .

~'\~~~""~

... ; \'

~

"

;~

....

!> ..

~.::~:."?~ '~::~ ... ~. ' I

<:

~. ~\:

>

~::\

:;. ,:': ; ':;:::

-~'::'~.' ",~./: .~.

.

~;t;~;~ .~.:

·> ..

·~

..

;::t~·, :~ ot • \~ .. ~"'.: ~:.~.~ •. ,~ ~,]:~~~.~,:. ,';: .:: •. ~ .. '~~.' ~~~':' !"., . ' . "'./ reaqt~e' '·'pro.a:uçt.:Ji~:t; :a.c~et.p~r?ullI.\ .... :~.: .' .. :'.:./ :':' . ,"" :<'~,:. :.; •• " . . . . \" . . . . ,fo.

r ;.'.,

~'>',::~

..

~

..

",~?~~

t"

',~:~~FA~s: ~o~.~ :1~:~~:,b.ij~i~,~w~~t~~~di·~:'~y.~~:.i~?Je{4r~~~;~{P~~:i~~~f

t:

i

r::~.~;

I .... : .::::· .

.'·.:t~m;p~r.~~'i:l:l:ll',·~:pov.~n }l~':H~;' q.~g.e,V:àarl:~q$ "l;u" az~~.~uur··A.n; :.zuurstof,!'~ :' .. '

I ".' '. ,": . 'De'

'o:i~da:tie

'wo!tcfi

~ö'ónti~ti;

uitgevöérd";'·

<.: ....

":;~:

:.'. .

<,p::: ..

:J, , .' :." . ,

r' ... ;' ....

:c ....

).<:~.~::

.. ';.' :. : ..

~.

''' ...

:",-:<, .. "',

~:-:

" .:;:'" ,;, .::

.!:.~.;~. \~

..

><~Y.·\;r·.·,:·,» <>:~,;~::.:

::;"-::"'<,

'~,:,.

"

r ~ ';; .~,t .'~ •• : : ' . ~", " )~e.:. o~y~ati.e.:·;j'ari': aet.b:yt'~lç~h.~.~::,~O~à:(~~;i~~g~y'~~~i'd;,. m~,t.:··'Y205·;: 'i:

t . . ~ .. i" . . . . ' , I ' .. ~.' • • . : ." .. ., , I ~ . • ~.~,' a .". • • • "~j .. .. v · ' ~. ~

~ , ... :". :.:·:Ag~yanadaat,Cu-v.an~·q:aat,en:ZnO al$ kat'Èüy's'ator';inet, ·.tuÖb,t~.. .

• ' . • .. , ~ I ~ , - • ~.,. • • ~., • 1... ol • ~ -; , h • ... . • • . . . •

.' :. zuurstof, ~n' e~

..

n.

te~pei~t;ni~<

"kn:

3?O·,tq·.Hê,~::vei'~egên···re·~~~i~ J ' , (~.

;. . :

.;.

';m~ngs'~

l.',bè

St"~?-~r ·lii't"'~ic·~·e

t

.~J.'d.~;hy.ae

..

eh

··~~ij~zriui<:~··

.... ;';

"

...

,~

:'. ; ':.'

\ ': :'.' ,'" ,~~~~ .. " "-'~'.""" .. , .~ " ,,'\.,' ~.: ... ::'.~'·~I:'''~:'' .. :~., ~-"', .. ~j~,~>

...

_,,~.:·,."l.~:"~;',.~,"~~l~~:.j.'. ~ e: .. ;! •• . . . : . ; •

.... ~ '.;.' He~ is ·mo~e~.lj~··?lÎl. met'. ~ctiey~ kool'; e·n.. metalli.s,c.he ... :' .. ;

':,-'oxyci~:h 'áls.'. ka't~lysatè;r~:e'~n~ meng~ei" v~n nieth~ilOl. ~~

'.,C·O

bij

J . : ; .~

t

..:.

~h'~'~e ~u~( ~ 30~ ·~tm~)·.~ ~~ 'è~~"·;·~~.~J?~rá~~ti~

..

:~~~~'

2,<?P'!

C'.

,om,

·t~.

'. '"

.~:,,)

.

;,

,~ :.~>.',:.

zet·teil ..

~n·. a.z~n~.~:û~~ \>~'~:~:

....

J::'

.~.,:.~;.h:f;:.';~; ~';

::::.;.>:..

~'/;

;: ....

:::.,.>~.'~.:.;

.... ,' ..

~':,.:.,.,

',:' ....

~< :~~::~:

, . -::.'. " :.Oxydatie;ya4 .lágere lto91.j{éjtèî'stO.:ffè!l., ~d?:19·':R~~p.aan ".èn ';. ~; :/:',:;.

... , • ; .' : - . ' . . . '(., ... "\' _.' ~'.: ~. ,.!'.;. •• ~ • .;, ... ;:." ... : .. ;-io'~.:~; l ~_.', '/ 1 • ;~~":.' •• ::'! ... v. -~ .... ' : ' : ' . ' . . '

'n. bl,..rta~., l~ye~t .. e~n. :re~cti'e:rn!?ugs~~'L;waJ3.ri~ voorJ:tom.en:. ~.' t ".', :"

t . . ' : . '. .. ~... ' . '~ .. ., ::. ....;.... . , ' .-H. . . ~ ':: ~ (.. I ' -,.. ! ... ,'. :.7 .,' t . • ~ ' . , ~,~ •

! . • . '. : ":aceetald~hyde',fozünalde.l;i;yde,aceti:m,evG~Door·~vo0rifgèze,tte·' : ".,.' ,

I . • . . l ~ _ * , '.. . ". .... .. . ~ ~"1 • • • • : : . . . . . • " , ' . " ~. ...;... t

[" '. . :. 'ox;{datie :is :het "aahwezige .. acè'etàiàep,yd'e" 0$ te', i~tten

in . '. .: ':

,1

I-'

.

'.~zknzu~.··

' : ..

'~.'

:. .' ,.,";',:'

<..,:'.:

.'.:<~

,.'-.

~~',':~'.' ~<~:'::.'.:

:

,,?,:~;.:;}.~:

..

:'.~:~':

'-:: (: ,;' ...

~

t .... " .. ! ' .

'.:,:~., I.n4iert·we;·d~~~· ·.werln1v~zë~ ·:~Ä9:~:r

..

~>b~·~,Ö?6~~~n;::·~ii··.ó~~e·Î'i~n~ ,":~;:'

',:

, ... ; .. ,,': yerge;tij~en,.çitiJl·;'!ku:nnen.· ~e '~opmérkeri:~"d~t~h~i: :èer'st~h~:w~éde,

€:h ... ,". :'.

" .· ..

>··:·:v.iê~·de··.p;oè·§~f,·i~weze~' .. de·z.éiid~:: g;ó·~~~t6f(;cè··~t.4idè'hy'd~Y>·:"

:': \'

.. ' . . . . ' . . , - .' . .. .•.. .,.... ? . . ..•.. ' -. I · . . . . ;.. - . . . . ; . "... .. ..

. . ' ':. ';:'09.+,' d~ . àz\Jnz~ur. h~~'e'i:Äiig' hëJDb~n~j;~è'rs'

.

of'.

~~'Ä;~~ti·

ü:i

~g~;it;

'.:' ; ..

~'. ':~:

. ,.,J, . . . ,'~ ... '.', " . ..'.,., .. ' ~'.' ' . . . . " .... '. ,". '" 1 t"'~~:" .,~' . ~~''''.: . : .... r \4:;1.~\·

', . . : ~ , . Vé3.U aet,hylalc·öhol.;·of' .:lagere., ·ko.olwaterstoffen, men : voe'Ji'·t·· 'de ze ; .-~.:.~~; .

• " .. : ... ~.~. ,}o" ' .. ' r ... ~.~' ~.\/. ;.,'~. :,.,,:,t!,. " ' : : .l,: ~ .' .. ~.(~"~ ... '.~.~.(;~~ ... ~ .. '''' .. ~''., ";.:",.;, : ., .. ~ .. ..,' ", / .. ;·;,;'s'tof..fen·,e'erst ovel?~:ïn··ac~.etal.dé-hydè'/;::·., ,~'~'::,:'"'.,, ,:,_:',;:"~;:,.'/~i."',, . >;.'" ':'.

·i.:

'.' .... = ... : \_: ." ,~.:.... . , ? y", ' ) 0 ' . . .: .,ta:': '" i ~:. '": ... ., .. ~~ ,\~.:~ ... i ':"r\",)-:.~. ,,,_. :.,,: '7 ~ ~~. '.:' ~'~;'; '~'. J: ~"···t? .... ·~~:~;~~· .~), .... . r: ,I,~ ••• " .... ~,

, :./ -::':,". '~. ·:H~t .. :de~~~ <pr~Q .. è~de :~hë~~,y::',.e.~n· ,I!le\~J;" <l.~p·ec·i;;.ere .. ,;az_~n.z;l.;l~~~~~~t~~f!l.e-":Jj".;.

. . . ,.... .... ~. ~ . . t~ _ v . ..n. • ~ ,,'!. • p . ' - ' . . . J"~. f • ~ {,. _ " . ~. ~ .a, ... t' 1." I, , "\ . , . " .. ~ "'!.t'"

"'" '. '~\;.:'- :':~a:qîi:'-he~f~ .. ,8.18 .q.?a~éJ·!··4át;.no:gé'· tàm:p~:rat.ur~~ ;,-e~ ~Piukk~·~·:'~·"~~~1:f.~:·'·~:

.... :

1;';"~'~'" ,'1:", ... ~;l~:."' .... ,""'~:I .. '·;.r4"'· '~-.,,- .... ,~ •. ,:j' ',': .... ,';: ... ~:,.I:t,;-.:.!_"" .: ,! .. _: '" '1'.;:;4:""':' ~ .<.~~",;, '- ."~ .... \P"~ ... '.'~h ... ::,

-; ...

·:·.;'\1.~ word~1;l ·tgegèpast'~ :P~:~:ëó.(n: \vQr4ën·:.d.àp: .. bok ·.4o'gè~. eïsen. ~;ge,st,Eüd ":.: :'. ~;;,~ -;

.. ),," ~ ... .. .... ~.::- r. "~ • .:- ~''''.''''' ·~,f:,.jJ/t.:4 .• ;~.... ,f',-.;-;'I!<:;'~_~'::,~""'. i. t,.'".'''''' •• _~ ~ ' . J .... ·r ~ ,'!" ,"'1 :'-"~ .,.. .... --:. .. :\ _' ... ~~< .. ' ' 1 . . . . ;

I ;.,~, .•. :~:,,;

:1;

~a~~:_A,~·. :~~QP·:r.è~j3f::,o~~.$.~~e'+!.~~·gh~.:t'sï-.·véi~~~d~.~·.g~:e.~,~t~~~t:,~Î>?~~~~;~~i ~ ~ '";~~'~'\.t.' :::.

I "

~..

. . ,

~,

"'," .... .:.:

~ t t · ,,!_, .. .I,. 1:0 . . . ~ . . . "l .... . / .. , •• ~ . . . l' .. ,; ... 1;( . . ' • ., .... ~ '''ot'' ,,\~4, of ... ., ... Ij~ ."1. ~ \ ... ' . • .... ":"::: ,; ;~ .. \~~.-' ,JE.ot ~~Ii'og ;:t'gi··:z.f~î·h.

Ji.'og

:g~:en':.äi9:óe·iiàe:.' .è'br.:rhS;l.è:;b~·f?te41çtîg~~· ~',~~:".;:'; ... ~'\~~f."!

1:"1; . . . ~.' 't'""'''·': . • . . • -' .. :,'" ... "":' .... ::: ... !~ .. ..,-~ ~ .. r'#.,~~"W'~~~ •• ~.,.: oI; • • ~ .. ~ ... t'."'~ .. , .. _ •. / .. . ,.'7r·;~~·,·;. ... :-··:r..·.J;.·.l~·L~-«. :..,...v .. y: . . . ·~· .. :~f.

~. ;., ': '::-;~.-:"..:))J.§l.terJ:;aJ.:~rl::!·gev6nd;en;zoda't>.deze ·ihe~tli<j'dê~

aï'vàrt"'{l)

ç>.{ .~;,·.,~':':.:,~h~:; _.~ ... ,:;

•

'-Ne moeteh dus ,een keuze doen uit, het, èerst , tweede, e~

d _{er e pnxe e.} d' , d' _{. " , ' . , "} , _'. ~ V"

Wat betref,t' het tweede p.r:0céd~

,o.è:

oxyda,tie van aethylalcohol

''l.oJPr\'l..

dit is een proces dat ttchnisch weinig belangrjjkis.Het. zal,

<{

>'"

alleen 'dan economisch've~antwoord.~ijn indien èr een' o.vermaat\'\

aan aethylalcohol bestaÇlt.

Het ~ie~de proc'~é ~o~dt nog weinig in toepassing gebracht. De petroleum industrie. heeft wel de nodige octrooien'voor

de fabricage ~maar 'omdat moeiLjkheden ondervonden worden bjj

de'afscheiding van het azjjnzu~r uit het' react1.emengs~l,iS

het alleen eeonomisch verantwoord .dit proces uit te voeren

indien eè~ grote productie wordt b~reikt.(l) ,

Als enigè mogelijkheid bl~ft dus: over de bere,iding van

, - ' . . .

aceetaldehyde.We dienen na, te gaan op,welke wijze we 'dit aceetáldehyde mOeten maken.

Bereiding,van aceetaldehyde.

• ,r '

Voor de bereidirig va~ azjjnz~ur is'het n6Qd~~ke~ijk dat

we kunnen beschikken over acéetaldehyde. Gaan ,we, na, wel~e'

methoden tot' onze b~schikking staan voor. de technische,:.

b~reidin~.van ~ceetaldehyde,Qan blijkt:(3,4)

a)Bereiding uit acetyleen ~r1, water'.

b)qxcYdatie respèctieveLjk dehydrogenering van aeth;y'lalcohöl.

c)Ox;y'datie 'van koolwaterstoffen. _.

,

Bekijken we elk 'van deze drie moge,lijkheden ·afzonderl~K,.

dan kunnen we opmerken over: .'

. 'De

ber~iding

ui

t

acety;Leén ,en' wat~r v.~rloopt on'der invloed'

, . van kWikziîverz01:lten.De reactie vindt volgens het' hieronder

v:ereep-voudigdem:e~'hanism~'plaats:

~" ~.#.

.

~~'

' . ' ,

.'

.. elf' ...

CjJr' r #ISOy --:

f#=-

~# ~ '4- "~#~ t'~-~#O.

. . . #1 ~.s"Y

Het evenwicht vinylalcohol ~ aceetal-d~hyde lig't ver naar de

aceetaldehyde kant v,erschoven. De reactie wordt . in een contiriU,' _{. . . . .}

proces uitgevoerd,m~t een reactietemperatuur ~ussen d e ,

•

95

en'lOO'C.'

Vo'or . de bereiding van ace et aldehyde d90r oxydatie. van,

respec~ievel~k iethylal~ohpl,en lagere' koolwaterst9ffen~k~n ,

verwezen worden naar de opmerkingen, die gemaa!rt zijn over de bereiding van azjjnz,uur met réspectievelijk' aethylalcohol en lagere koolwaterstoffen als grondstof.(blz 2,3)

•

j

.

, "lil

.•

'

•

4 , ..

O.:..~dat we redds eerder c'on~ludee:rden dat, deze p~océá..é" s

technisch weinig aàntrekkeiJ,Jk' z.iji:+,bljjft àl,s enig~ mogel,ljkheid tot ,fabricage van 'aceetaldehyde 'over, dé.; 'bereiding uit

acetyleen •

~ereiding ~an acetyle~n.

yJe zagen dat voor de ber,eiding van, aceetaldehyde ,acety-leen als grondstof

die'p.tj.ve~kè

technische bereidings methoden staan hiertoe tot onze besc~ikking?

a)Bereiding van ácetyleen uit calc~umcarbide en water~(5)' b)Door thsmische omzetting 'van methaan in acetyle.en. (6)

, Voor de bereiding van ?-cet;yleen uit carbide en .water zJjn twee systemen ontwikkêld~

. I )De natte acetyleen ontwikkelaars.'

B~,deze.apparaten worden p;et water- en het'carbide,met

. • ! "

elkaar in contact gebracht ,,me,t ",eep. -grote water' overmaat. De

we~kw~ze

is

cönti~u.Er'

wor;d.t

èen

kalk-s!urry

'''g'espuid~,

II)De droge' acetyleen ontwikkelaars.

. .

BJj deze apparaten is er náar ,ges:tree.ft in plaats 'van

, , '

het moeilijk.heden veroorzakende kalkslip,-een droog

kalkhy-• • • 0 . ••

draat in handen te krijgeri.Mèn past. deze zógenaamde 'droge acety leen ontwikkelaars .echtei-_. ,Jui tsitii tend toe,

i~dien

,zeer

. . ., ~ . _ . - ...:

gr,ote' hoevee"lhed'~ri, ,acetylèen ontw;Lkkeld nioeten. wor,den,ömdat: de installatie zéér' ~o.stb~ar is. (5

Y , -,.. ',", '

, ,

• • ", • ' ' . • • • " ~ '. • . ' . ' #

Dé

thermi'sche omzetting van,m~tha:an'in a~etyleen' is

er op gebas~erd dat acetylee~ 'bove'ri de 1500 'K een. 'grot"ere','

'st~biliteit

bezit dan. metl1aan,of

e~h

andere

"';~;,zadigde,

U,

-koolwaterstof. Boven dez'e'

'teIl1P~rátuur' mo~t

'het dus' mogelijk'

'zjjifmethäán"

(o~ :Çla~dg~s}.

Qm:

~,e'

l, ,~etten :in acety1.een~,De, omzetting

IS"

, . ~ ...

"

IDln>

,'Y" "

.I4P"" - - - ',t'.' "

. 'is ster~;,endotherni.Er,zljnop"

~ - ~ " . ' . . ~

, het o!3enblik' t"vee proce.$sen: _.

" .

in, ontViikkeli.ng. ' "

~T)Het""'arc"', prpè'es.Hié:rb'jJ~·wo~dt·

":!la~dg~~':'gèieid' tusse~'

de <

t~~e

I '

,spitse~ ii~n, ~é~l;ichtbo~g~ ,

' .. II )'E(n

,,~~to'thé~m pr,~~:~s

,waarbij' ,': " ,. het:'nieth.~an' gedeelte-l~kmet";' ; <

: zui

v~ri~', ~u_urs.~o·;t:~ ~~7;dt,;'.verbra~d,

, "e'n;:', zO:de hoge' rè:actie'te~p~~~~ . tuur'wordt he:re~k't ~ "

Indien we uit deze mogel.ijkheden,een keus moeten mak~n?

dan valt de keus op de bereiding van acetyleen ui t carbiçie,

~' met behulp van een natte acetyleen .. ontwikkelaar. (De droge

•

•

,',

ontwikkelaar komt alleen in aanmerking b.ij processen wi:.iarblj ~:~ (.

JOOo.

m.5/m:,~n

meèr'acetYleen, ontwikkeld moeten

word~n,en

in

,', ons geval' is dat 586 m' jhr.) , :

We z:ijn èr echter van overtuigd;dat dit proceB economisch

bekek~n het onvoördeligst is.Mome'nt~el' is de thermische

om-zetting van methaan ,in acetyle~~,m~t eenp~~tiiele ~etha~n

verbranding, in puitsland een'gro'ot studie object.Voorlopig 'is echter ,nog een bezwaar tegen het proce's de gecompliceerd"";

'heid van het ontstane reacti.;: ~engsel.Maar in de toekomst

zal dit zeker verànderen.(6').~,

'. " '. . '.:' , , ',' l" r . ' - 0 - ' ... ' '. ~'. ~ . .. " \ '. , _.. ' " • . 1. .;' ',..*. ~:. '. ", ~ ,,'.t . • ' . " " .. ,

.

. ' ... . '

..

j . • !

.

.•..

, • j : . ;

TOBLtCHTING '2!? .het'SCliE·MA tèr

'~EREIDING.van·AêETY~ÈEN,:

. . Grondst'of is:~al~i~~arbi'de' (zuivèrheid'~O,5%)'>:" ,,'''. "Het

aè~tyie8n

·ontJ.'Jjkt ''uit de·

6n't\~ikk~1~ar

op

ee~ tè~përatu1..lr

• . ' ~ • • • • ~ • • '.... .~.... ö " . , • . • •

van'

55,

'ç.We _{. .} nem:è~ _. vervolgens aan dat'het a<;!etyle(,3n. _,

qJJ55'C

_{. .} ,verzadigd is aan waterdarp.p., ,

~

" "Al yorens· het

a~etYl.een

voorde berei'ding

va~ áceetald~:...

' ,hyde kunnen g~bruiken moet he't gezuiv~~cl. worde~. ~~ iÏlterisi~'!'

teit van het zuiveri.qgsproces fsuite.raard sterk,afhánkel:ijk van de kwaliteit', v?-n

h~t, gêbr~ikte c~i'ciumc~r~ide:lÎet ;~we',

àCétYléeÏ'.1' 'bevat' klei.ne'

hoeveeihede~ ·a:mmoni~k,zwav~lwate~sto~,

. 'e,11' _{,. .} phosphin,e. (tota'af, _.

i

vol

~

%) .Deze

ve'r~nt~einiginge'n 'w~rden

. ~ ~ . . ~

.

'

, .

" verwljdE?-rd , door,: , . - , '. ' .. ' . '

0/' •

. ' a)Hetgas, in ,een wastoren met v(:;';rdund z\Váv'eizuur te: wassen~ 'b

~Het

. gas te" lei'de; "door' e'eh toren

~elkegev~lq.

is'met

'.

,ch~oorkal~.

Di't

chl~ork~ik

oxyde·e·rt :het phosphine';en

iwavel~

,:w'i3.te~_stoi

-tot respectievelijk

'PhosPhorzüu~

,en

'zwav~l'z~u~.'

.

...

, , ' . ~. . . . . '

... : ])eze zu~en \vorden vervolge~s' .'gebonden doo.r hè~ aa.nwe~ige

••••

..

\ - . ' ." . . .

c'~lc,;Lumhy·d~ox:yde. . '

':AI';orens het, gas echter op 'deze manier. 'gezui verd

w~rdt,.

.'

~

wO~dt:h(;)'~"in

een

g~~koeler

gekoeld,tot 20'0.

'}~~,;r;y/

. .'

~omdat@ a~etyle~n. 6ntwikkel~a~,.

ëen'

ye,;~erJ:cin~sca~ac~-

.'V

te'i t va~ _{1 t9Ii CÇlC 2/hr heeft, en, voor de bereiding ongeve'er' .}

. ?

t'on .CaC2/~~ nodig is ,moeten twe,e acetyleen bn~,~ikkel~ars ': '. worden geplaatst. Elke ontwikkelaar :heeft' 'zljn : eigen koel:ing,

en gasreinigings installatie.

'Bekijken we vertv()lgens de benodigde a.f>paratuw.r hader, dan kunnen we hierover het yolgend~ opmerken; . .

ACETYLEEN OWl\'vHKKB~LAAR ~ ,

'Reactie vergelljking: CaC2 + 21120 Ca(OH)2 + C2H2.· _. H'=-j'0,9 _,,' kcall _mo

In

de stationaire _.) toestand'mo~ten _{. .} worden geleverd:~43 kg CaC2 per·hr.Benodigde hoeveelheid calciumcarbide:

" 643 r 100 . " , . . '

. 26 x 04 x 80,5 = 1970 kg CaC2/hr •

De g8bruikte ace·t:yleen ontwikkelaar heeft een ,maximale bedrjjfs'capî;lciteit,van 1000,kg'CaC2/hr.

Aantál acetyleen ontiükke1aars :2 .•

De warmte ontwikkèling in de .. ceactor bedraagt":

1 64-3 '0 r-. lOA' '8;'< 103 k . 1/'

2'

x 2ó x':;, '::I X ./ =;; ./ X , c a hr.

Treact6r '=55'C. U.1ax~70'C.)·

•

7

.Het· ul t de reactor tredende gas' is b.lj 55' Cyerzadigd,

aan waterdamp.Dan bevat het ontwljke.ndegas 1,74 ktnoL:H20/hr. (zié' ber'ekening gaskoeler )poor 'verdamping 'Worden dus. onttrokken

1,'74 x 18 ~ (620 ~ 15)= 19000 k c a l / h r . ' .

· De warmte balans irroet dus nu in evenwicht gebracht worden

door afvoe:rib.g .van3ó4006 kca1/hr~Dit. gebeurd ·door invot9r~ng,

van koud, koelwater

in

de re'actor.

· , .

Aan wàtèr m~e~:Wb~deningeVoerd:(Tbe . =15'0.)

383000 -' 1'9000 _3ó4000 -9100 kg'/' h g l n .

4 0 ' 4 . ( ) . , r . . . ' . . . .

:Voör de reactie zijn nOdig'.J x

~ci3 ~

18' =:22:5 kg,'i.rater/hr.

Voorde ·verd8.mping zJj~ nödig:l,74'x 1,8.

=

'31';3 kg w~tèrihr'~

Totaal' 'mqeten worden afgevoèrd: 9100 .

kg

water/hr.

223

.... 3i , 3 , .

~ , . '" ' . ' 4 • • • " ; . . f : ' . .,

. · , , " 9 3 5 4 , 3 ~g wate;r/Jir'-,,' ,'.

'Nadat het acetyle'en een

él:cet;yîë~ri b'~ffe;vo?-~'

is

g~~asseerd.

wordt het gekoeld in e~n ACETYLKI~N GASKOéLi~R:

IÎ:l

elke àcety1een' ontwikkelaàr vvordenon:,twikkeld: ...

• , , L . .

+4

643 ='3~1,5 kg C2H2/hr.Het gas is bij 55 'C verzadtgd

~ '. . . . .

aan waterdamp.De totaaldruk bedraagt:1,3 ata.

PE20,55'C:=0,lóO ata.De hoeve~lheid aanwezi~ water in het

ruwe acet;;le,en gas wordt berekend ul t: .

kroolen H20 Çh160 . ' . '7 : , l' / " ,

, . ,kroolen C2_H2

=

.1,140 ' . ' water~ 1,4 kmo hJ:",'-#;; . , .,

. De,molenstroom bed.rà'agt:1,74 + '12,40.= 14,14 kmo1/hr.·.· .. ·

· . , ' . , 328 " l ' ' . ~. 3· .

De volumestroom:14,~4 x,22,4'x 273 x 1,3 =293 m

lhr.

We koe~en het gas van 55 tot20'C.

De hoeveelheid af te voeren warmte bedraagt:'

a)acetyleen koelèn';an 5:5' tot· 201

' C:

,... : . . ,

.

'. ai?

X ?5' X 0,35

=

3930 kcal/hr.

b)Condensatie 'warnite,yrijgekomen door condensatie van de

water-damp .• De, hoeveelheid waterwater-damp in het gas nadat het

dE;}

gas"-koeler is gepasseerd beä.ra,agt:

~"g~~~

x, 12,4

=0~242

kmo·l/h.r-, ,

"

'

.

Gecondenseerd zijn:l,740 ~ O,~42 = 1,498 k~ol/hr. ,

Condens~tie wanite 589 kcal ikg.Dus.afgevoerd rno~t worden:

18 x· 1',498 x

'580,

=

15620 ',kcal(hr. .

. . ,

Totaal afvoeren. 3930 + 15620= 19550 kcal/hr.

We'koelen met_e~ènpekel oplossing.T_b .

=

~lO'C;T'. d='+lO'C.

~---.. .:~ . egln , ' e l n

s.w.~1~.~:Ö~~i.~_~".~E20%:! :O,8r\~gal/~g. ;: . . . , .

·Benod:i"gdc

hoev.ee1hë~d.pekel:20~~J.4 i,:=1~15kg peke~/hr.

•

. : ''''. • 0'·' " '8', " ' ", .. .' . ,.. ..

We richten de gaskoe:)..erzo in dat het' gas d,oor ,d~ binnenbui,z.'en ..

strbomt, eh daar

o~l(.,he'en

dè

pekêlop1.ossing~';,

:""',, '",' " , .. ' ,

Als

hinnènbui~kiezen ~é" ~.en@Olii~~~B~W~o-:~H~.~,,'~:';.~~

" , , '

. Inwe.Q.dige diame'tE:~'r :'1, 8~

f,i

ti,,:' ,4,' 6 om. _' . ' . " , . '

Kiezen we een gassneiheid van,10 m/$ec. ,~n b~;ekè'nen wé

;V,>

vervolgens het ~e-getai v:oor het str.om~nd,e :gas

,in,

de/pijp:, " ".

, '~vd" ,:. ,'; " '. "',,"

Re=T

'..

".

" .. : .. ,.

L

'fl.

=0,011 -ep." Re'_l"Ol

x

19

x 0,046

,424~~",>""

"

.'!1P4 ' ,

v:'~lOlD/sec'. ' , . ;, 11 'xl0 '- " . d '=0, Q460 IIL.

,',,'

_~.

_.

_{• ,",' ,', M -_____}

, ;#"

~ , ,(5' '~i ,Ol 'kg/m

3

.. ,,"

l./

.',

. De hoeveelheid gas perpljp p e r h r : . . '. ~

'I~wendig' Oppervlak: 0;0191

:sq .

.ft.;

ó,

0017'9m2 ,; ,

" Du's: '179x .. lO-5 x 10 x .5600

x

' l ,Ol,:: 6S

k~/h.r~'

,', .,:,'

Benod'igde aantal' pljpen:

5~42

,=

5.

" .

. ' . b O , · ' , ,'~ 2' ' , ' ..

V;armtéoverdrachts coéfic,iént wordt gesteld op:30 _{. '. . '} J/m' .~e~:-'C·; .'

,

'De lengte van de koelpijpen bedraagt: "T=.59'C.

,

.

,

(omtrek koelpljp': 0,4896 ft.= 0,147

m;

195:50

'=:ï~~63

Je'

'39

.x

,L

x'

,5'~

0,147- ','

L=26,3 m~

We nemen 9 passes elk van 2,92 m lengte.'

De

V.D.I.

Wärme atlas ge~ît ~en diameter 'voor

wisselaar met 5 k?,elpijpèn, en een

d~iehoeki.ge stee~::va

~.

'1

D~2 x 1,25 x2,54 +5~08 + 2

i

1,285 . , J

D=

14

Cril.

~:)A}A1:I1VAT(r'lî~G :

af te vOt:ren warmte: 19550 1~9al/hr.

,. diameter' binnenbuis,: 211 _{B. W. G. 16.}

.. . ' .

aantalp~pen per koe1buis:~

, gassnelheia binllenbuis ~ lOm/sec.

2 ' . '

'~= jOJ!m 'C sec.

,aantal· passes: 9

,lengte koe lpljpen : 26, 3 m ,

'Con~tructîe

materia:al:

K()~et'.

'fo~Ac~/. " . ' ~ _.... . ~. . . . .~. I" ". :,.: "

.•

'. ~

-

..

...

. . ,'" . ! " , , . . ~ .',1. ".i .... " . ": .~ ... , , ,. .... , : "

,

. , , I

/

I

!

r

l

Ct·

"':,' ", "" • • _ . ~. '

..

I ' .

.

'.

.

..

'.

'.

~. -:. .

:<;·:i.: ....

·j)~.·:·:.: : . " .'

..

' " " '~ ." \ .. .' ~ ",'

Nadat het, gas de 'géi13koe1$rs

is,

g~passee:rçl word~'n de

ver'o~treini'girigen

m't het gas

·g~was~~~.

In"

de' 'e'erste: .'

w~skoi;m.'

~ordt

het gas gewassen met-verdund: 'z;wav'e:lzuur

_..

_{' . .}

.'In,

e.e\:~:~ tweé~e~'

"

, . . .. ,

kOlom,die gev'uld is mèt' ch1oorkall~ wordt het·, aal'l:vi6zïge.·,

. phosp.hine, en. .zwavelwaterstof verw.ijderd. . .'

De diameter ·van eike· kolom bedraagt _{. , , , .}

;bjj.

aanamedat dÈ(.

~

druk in elke kolom. 1,2 at.a· is:', " . 12' 4 _{, x} 2;) 4' _{-, _, x} 29~: _{273 x 1} '.1 _20.',~ ' 2 ' 9" 3/_hr'

L+ m.', .... •

.

,

. , .

De gassnelheid worÇit gesteldóp: 0,5 m/sec·. Dan is:

.: .' ~ :1" 1 "tr' d2

3600

=

~ x ~ x~ ~ ~_

d=:O ,42 ',m.

• a , •

C'onstructie matèriaal z~ave1zuur ~olom :R~estyr.ij

construct~e.'materiaal .. ~:~oorkáZ::°7vrij

. ~.: ,~-' " • , :.:._ ~.:. .0e.. '-"Ü' ,I . . I 'staal ·20i29. st.aal r . . ).8/8. ~ r ' " .' .

•

...

10

. 1iOBLICHTlifCr ~ het· SCHE~tlIA· ter BEREIDING. van ACEETALDEHYDE .. We gaan uit van een productie van 25,1 ton (99,9%)

~., : ' . ' .

aceetaldehyde ver etmaal= 1045.kg (99,9%) aceetaldehyde per. hr •

De omzetting van acetyle~n.inace~taldehyde verl~opt .

onderinvlo'ed van kwikz1.1verzouten.Er zijn 'twee mogelijkheden . om de katal~sato~ toe te voegen:

a)Kwikzilveroxyde 'wordt sàmen me't . verdund zwavelzuur in de reactor gebracht.

b)In plaats van kwlkoxyde wordt metàllisch kwik gebruikt, . dat met behulp van een oxydatie mi"ddel' in Hg ++ wordt· omgezet. 'Oxydatie middel is bijVOOI'b~o.e·ld:F~+++ •.

H g + e 2F +++~ . H ++ g + ·2F· ++ e

Uit de'reactor wordt continu een gedeelte van de reactie vloeistof afgetapt,en in een regeneratie inrichting wordt· het 'hie·rin aanwezige Fe ++ omgezet in Fe +++. Vervolgens w~rdt

. . .

het Fe+++ weer in de reactor térug gevoerd. (D.R.P.292818-l914)

. .

'Het voordeel ·van dit laatste proces is dat. het kwik voortdurend in de reactor bl-ijft. Daar'ln tegen mpet 'hij het

o ' . • ~

eerst beschreven proces het' gedurende de reactie,~oor

r~duc-tie ontstane,kwik. worden' verwijderd,gereinigo.,eb: door een oxydatie opnieuw in het·· oxyde worden omgeze~.

De reactie met water :C 2H2 + H20.-i> CH

3CHO A H=':"33.,

7~~~:

Bij de vorming van 1 kg aceetaldehyde komen 766 lccal·vr.ij;

Het is mogelijk om dooreen na~wkeurige regèling van het p,roces,deze warmte door verdamping van het aanwezige water in de ketel,af te voeren; zonder :~at een extra koelsysteem aanwezig is. Daarom wordt als xOeactie ketel e.en reactie to:;.-en

.. gebruikt.(3Hoogte is 10 m.,diameter is 1 m.Bovehop de toren

~

1.S een verw.ijd opzet stuk aange.br'acht ,dat als schuimafscheider

. .1 . ,

dienst doet.Een:waterringpomp pompt 'het acetyleen gas via ,een windketel in de reactietoren,inet een over&uk van 1,5 ata.

·Bij.een temperatuur van 95-100'C vindt de reactie tussen

het acetyleen en het water plaats.Het gevormde aceetaldehyde' + C2H2 + H20 wordt onmiddelijk uit de reaètietoren verwijderd.

De overloop van het bovenste.conische deel van de Fè~tie • toren mondt uit in een afscheider. DeKÇlt<Ll~s-t~~ "i'(".~f3~t~P't.,wot-çC:,-cl.o() ..

~eregenereerde katalysator oplossing vervangen .

..

.

~~~:::e:e:::::d::::::d W~:::n::n:e:a:e::: :::~:r

..

hoeveelheid kwikdamp hier conden.seren, omdat hierover echter

~ geen . gegevens beschikbaar z.ijn,is hier~ verder geen rekening.

..

..

mee gehouden.).De gecondenseerde vloeistof wordt in de

,

.

reactie to~en teruggevoerd,gel~k met de geregenereerde

kata-, ,.) . .

lysator.ln een tweede ko~ler wordt een aceetaldehyde-water

mengsel gecondensee~d,het uit deze koeler-condensor tredende

gas heeft een temperatuur van 25-30'C .

Het nog aldehyde bevattende gas \vordt vervolgens met water gewassen in een waskolom.De onder uit de wàskolom. stromende vloeistof stroomt samen met het condensaat -van _{. .} de tweede· koeler-condensor in een opslagtank,waa~in de AcH

concèntratie

@

bedraagt.

Uit deze aceetaldehyde opslagtank wordt de'vloeistoi via een voorwarmer gepompt in 'een destillatie kolom, waar

het

AcH

van het water wordt atgescheiden.De kolóm werkt .onder atmospherische druk. Hiervan is de consequentie dat het

dauwpunt van het gas dat over de .top gaat ongeveer 2l'C is,. omdat de samenstelling van het, topproduc~ 99,9% AcH is~We

zljn wel aan deze samenstelling gebonden o.mdat we· bij de a.z.ijnzuuI· .1?ereiding een grondstof willen h~bben die ,vrljwel geen water bevat.

De conversie bedraagt 66%.Door een ~ van het·nog'

niet OIp.gezette acetyle'en is een reactie rend.ement van 96% te krijgen.

,;

, In apendex I wordt. een· beschouwing gegeven over de'

katal~sator regeneratie •.

• ) T c b~O' C .

eind gas

~---,~,~----_'t~

•

..

). 12

Wat betreft,· de omzetting van _. acetyle~n in aceetaldehyde _{, .}

, ~

dienen nog: de vo:).gende ~pmerkin'ge~':te wördè.n gemaakt:. ",' .

Door aldolcondens~tie wordt qrotonaldehyde gevprmd.(Ongèv~e~

1% van het gevormde aceeta~dehyde wordt ~n, crotohaldehyde

omgezet.)

Door het aanw~zige Fe +++ wórdt ongeveer 0, '5% van het gevormde

aceetaldehyde omgezet in az~nzuur.

Omdat dit, echter zulke, kleine ho,eveelheden z.ijn', zijn dez'$ .

.

' ~ . "

hoeveelheden verder hij de berekeningen verwaarloos,d.ln,iede.r

geval ~ullen ze, b~j de destillatie van' het _{. . . .} 1'0%' aceetáldehyde _.

- . t- :

:-,met het ketelproduct wordèn B:fgevo~erd, gezien de' kookpunt'én

,van deze beide 'stoffen.

Kookpunt crotonaldehyde 104'C.

Kookpunt azjjnzuur 118'C.

;&;e:r:ljjkheids halve

mO,~,tenwè, opmer~en

dat het ni.ógèlijk'... "

~

is om het, crotonaldeh;yd" te winrlen,indien 'grote

hoeve~lhederi .~

,

aceétaldeh~de

worden g,eproduceerd:Een, schema hie.rto,e',

lS, ",

"~,'~'"

~.

aangegeven 'in de lltt~ratuur(7). .

.,,',' .

Wl'6 bekijken vervolgens de géb~uikte aPI?ara~uur ,nader.',

. : .

'ACEETAtDEHYD.B: REACTOR.

..

, ,

. ,

Algemép.e productie gég'e'vens:, '

~ ,

<'.~ ~ ..

~ '~ .. '.' , "

.Productie: 1045' kg AcH/hr. (9~9,9~ z1-li verh~'i'd)

Conv~rsie 66~b,; Reactie, reridement

96%. '

Reactie ,vergelijking:C

_2B2

+ B

₂₀

~CH3CHO

a);IJ1ateriaal balansen.

De benodigue hoeveelheid acetyle~n is:,

" ,

1045 26 99,9" 100 9"L:. k'

'c'

H.c/h'·' " ','

4l+ X ~ 100 x 66 =:; ./ g " 2

zr.. "

"

,Door recirculatie is het rendem?nt te verhogen tot 96~:

D~s 10~5

x'99,9 x

26 i

l09

_9,:

44 100 0

n'l _~leore t' _{lsch z~n nodlg:, 44} , 184:2 _x

Als afgas spuien 643 - 61'7

=

26 kg C2H~/hr. ,

•

•

De benodigde hoeveelheid wate'r yoor de reac~ie bedracht:

~~?,x

_{18 =427 kg H20/hr •}

De warmte ontwikkeling in,de kete~ bedraagt 7.70 kcai/kg AcH.

D:us 770 x 1045 x'

{6à~

=

805:x 103kcal/hr.,

De ontwikkel'de, warmte wordt afgevoerd door: a)Verdamping van CIl

3CHO, verd. w. =137 k~al/kg'.

b)Verdamping van Vlater,verd.w.~543 kcal/kg. ,

Voor een warmtebalans van de' reac'tior, zie berekeningen' van

de k~e~er-condensor volgend op de aceetaldehyde reactor.Na

afloop van deze beschouwingen zal'nauwkeurige opgave worden'

gedaan van de materiaalbala'ns behorènde bjj de aceetald~h;yde

reactor.

Constructie materiaal react:Letoren ~ Staal, b,eklè·edinet Buna

,rubber.De afmet~hgen van de toren'zjjn overgenomen uit de

lïtte-ratuur(7) •

~en waterringpom~ pompt het ~cet~leeri in

deaceetalde-hyde react"or. _{. .'} Het' _... acetyle,en word.t _{' . . .'} ,j~n 1 ata, g~cómprimeerd

\ . '. ":. . . .

qp,

2,5

ata.v~rIÎlogen

nodig om

i

m

3

/se,cvan l,ata op 2,5ata

1

«,

·te brengen:

,735

x

~_I

x 1 x 1,913 x 10

5

x

1((~5),:

-1)=

~ ~1;28 ;N

=

138 pk. ",

Aant~l

m

3

C2H2/hr~ ~g5

862" , '293, .... r ' '3 x 2·~,l+ x

273

=, 802 m < Vermogen: 3600 x.' 138 x 100 " " 80

=

, 414,

,

uk. ,,'

~ , , (r,endemerit= 80%) Ee'rate KOELER-èoNDE1~SOR.

Het <±n de ko\:'!ler-èohde.nsor', gevormde: cOüdensaàt WOrdt _{. : . .} ~

wederom'in de aèéetaldehyde reactor,teTug _{. . . . ' . .} gevoerd.D~ze

vloei-. '

..

stof bevat echter CHCHO, en' _{. . . , . . , . ' ,} èÜ~ ze hoeve~lheid wordt dus 'Ine,de

'. .

• 'l. • . _',.. .

~

. in de r~àctor terug "gevoeJ:o:,en treedt dus ,11i t ',als extra

hoe-.. .. ..

, veelheid AcIL Daar'om wordt" 'de stof' ~ . , ~'. bálans va'h, . . . de: koeléi":con-. .

densor gemaakt uitgaande van de. hoe~e'e'lheiçj,A~iI,~ie: in .~et ,

. ,

I·

14 '

gas ·achterbl:ijft.Te weten:1044 kg aceetaldehyde/hr=23,75 kmol.

. ' .

'.

A~H/hr.We'veronderstellén dat 68% van het AcH en het water

. .

worden gecondenseerd.Het gas ,dat, in ev:enwicht is met· de .

ca

vloei'stof die gecondenseerd wordt, bevat 80 .mol% A~H, ten

op-tJ:o:

...

...

zichte van het aanwezige AcH en w~ter.

Dus gas uit:25,75 kmo 1 AcH/hr'

. .' 30 /' 23,75 ~ 80

=

5,94 kmol

H

_{20 hr.} . I . { 12,23 .kmol :C'2H2/~:k'. =1044 kg AcH/hr =

i07

kg H

₂

0/hr.,.

=

318 kgC

₂

_H2

/hr

. D~ totaal spa~ning. be'draagt 1',,4 ata. '

l:'AcH =.0,794' ata. . , Het PH

°

= O,198ata. 2

Pc H

=

.0,408 ata • ." 2 2 . . ,

dauwpunt'van het,gasmengseldat de koeler-condensor

c,

,~

verlaat bedraagt 60'C,dit dauwpunt is gebaseerd op de partiaal-spanning van, de waterdamp.

floeveelheid gecondenseerde vloe.istof:

.;' (23,75 +,5,94-')x

~~

;,,' 63,15

kmOl/hr~

'"

De vloeistof b~vat 6 mol% AcH:

l~O:

x· 63,15 =

.3,

'19 kmol AcH/hr. 94 . . - .

100 x ~3,15 _{=59,.36 kmolH20/hr •}

. '

.

Ln de condensor' komen: '

.' 59, 3ó + 5, 94~:(:65, 31 .kmol H₂0/br" =1177 ,kg water /ht'

. '

23,

'75 +'3,79=2'7,54 kmol' AcH/hr

~ =~207. k~

AcH/hr •

. en 12,

23'krnolC2H2/~ ~ ~.3l8

.kg

C2~2/hr.

Di t is evene sns de massa ,s'troom, die' de ·reactie' t<i>xen verlaat.

?

':~t"elde ~ot~aldrUkitl ~e"topvan

de

.reacüe"

tore$~ta." ~~.~.

. " " ' : t . " . , "

M

1

,Dan is.: PH 0" '. =.0,

9:;3

~t,~," ' . . '. ' ", . ' ,.2. " . , . ' , ',' .'. 'P

A

'

H '. :;O;39.5,.al;a.':, '.' . . c '. . . . . . . , ,- ",: .... ~ " :t:'C'H .'

=9,1;7.4,·a~s:

•. :

.:~":

.

,,".~

,.:.,.'>.'

,<.

".'

'. " 2 2· '", ·",.e " . , . . . :. ' .. :" , . . . . " ....• , . . . .

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

;'~':' '~:'~.~:

••• :".;:::,,;;:;!,

.\{,:.z:' .,';

:,?'!~'!;::';:~'/~t~():i~,':~U2;~};,;'~

. " , " • • ' , ' . . • - ", ' : . ' . ; . •• ,.... ,~ , . , , - " ,jo. <~. ; - . < . ' ) ~. 1"'-' • ~. ", ': .. ' 10. r ' . . 10' • • • ."",,~: • _ ,". .~

" .< ..

~_.

' .. _,

.','~>.:. ::~

>

.~:).:':

..

'~\'::yl:,

,:.:>

":~:"'::;';:"

.. ,_ ... : .... ; .".

i. •.

:'.">

>'-. ', .. '

::<:

. ".: de tèwpèratuur Y.9.n .d~ .. ontwjjkend:s· : damp

=,97

~c, •.. ,; ... :, .. .' .. ~ .. ,: ... : .. \~.~ . . ', .' l . ,,," . ' - ~ . . ... ." ~.' . ::.,~ •.. - . '~.:,' . . ~; • ) ... , .••. ~ " '.

>

.>

~.

' ..

~

.:; .. :

~~

.

,~~~:.:"

;:

":/.~~:

.:' .

,~~ (.~ ~.'

. ,:

~\',

';:;

... b)\Varmte 'balans van·'de. kóëler .... 0ónd:ènsór • . :' . .";, ;: :~,; .... : .~ .. ".:

... .

~.:

',... .., .. :

'.~

.

. . .

.... :....

~

-: . _ ... "':

..

~'.~ ~

. ".: .. :

~ .~ ~. ,I'.:~

.. '" .

Ao '"' . '

, '.

Afgev0~r.d :moet~ri'~vlqrd~~,áq70

"j{,:

.~LJ-9~" 577:.:~ :Ü)~ ~~~lïht ~.>

'.

,:.~<.

::',

. ," '.'. , .' ' ' .. ~'. '. .~ ">;: '.~: .... ::: ":. :: : ... ,

·;<·· ..

3~: ~"'.>;' ; ....

'>'... . ... ,

~~

'.

:: :.;'.' .... ..' ... 16.? x ) . .?o= ... 22,2' x. .10· .lèqa~/1u:: •. :: .':. '.:

' .. ,:.

c·~·nden~atie' Vt~~~t:e"t

: ...

'/~59~~

2.'

~ió'3. k~~l~'~·>··: ::<~: .. ",

• " • • : ~ '0-. . . * ' " • ~."", _. ' : ' . . "o • • ~.· / ' '", . . . ' •• ~ .. ,~ ••

':.>"'-'·.:·~ral?:m.tê·:· om', hè;t· gäS

van';9?.:.60'

o'

àf"

fè'k~'el~'n;'

.... ,., --

~'.:

. ' : . :

;:,

: -' . ,'.- .. .'.' .: :.

~:,;'

,,: .. :

'~.".' .\;:'~>

.. :' ,'. :',';':.

~:~

; ':' ..,'

~.;:: ~'..

. .' ,.. .:'.

518.

x

j'7

'Je. 0 35:::., '. 4-120:kca:l?liri: ~ ... / ' , ' " . " . : '::.~.. . '. ';.';. \ : • . '_ • ~, . ' • t - i ... · " " . ; .~ . ". .;'., ". _. .. ::. ;'" ,:." "':. " .. , .~ . ..; . ~ . ~.~ ~: ; '. ," 1207

x'37 x·

1 ,58··'1 .... 'OOO··:: .. · .. · . . " '.' '~',.': . . : .. " "';'" :::';,:', ... ,.'

.: ... ;

~'.,. ·8~2='<~

. -... ,' .. " ' ..

;~:

..

::~

.... ,,/,_.: ...

'.'i··,,'-,,:

-.j.'. :".: .. '.-~"'

..

1~77.

x

·~7 x .~=:

20000.':

".'

... - .. :. '.;

.~:,::. I.'. . _ ... i · · f \... ~ . " I • • • • . ' . .. ... ":""~. ~'. .. • . ' ., . '.40120

••

'

..

' .' '. ~ ~ ... t.;. ." .

. .

~.:

.> ..

'Totaal:

à,f·.·te

-' -I: ./, ," ~. . i· "{~ . . . .. • c'.~ ' . - . . " t< .' • : !

" .

.

. .

:..

. ' . '.... 639

3' 'x"lo3~ kcal/hr· " , ' ,,' , "',' ,.. ' .

. '" . '. ). < '.' .. ' ... ,

<

.... ;:. :'. .

~.

';;;

~,',

...

>:-:.":: .::,,::. :',

~.:;:<'; ,~<

.

··;'r};:.:.:~:~··:

..

~~·;?:.:·;:'

..

;·)':;·:«, ..

. . ' We' k~e~é!1'

·een

·condens·o):'·.mèt p:ijpeÏl.,}ne:t, :e,en,

iI'l:w~n<liJ?;e'·.9J>~.et~~"~::~.,,,-"" ,'van,

1;

5; 5

'.@~ '':-~:,

· ',:: ).

'~". ':i~'

"

'~,

;'

,,'~

/::

':,:<"Z~J0:j';,'::;

'.'.

. :. .... .... .' ...

;~.<

,.;;': .:' .... :" .. : ...

,~::.':.:.:.~~.}

...

::;,h(~·.<· ~

'<".::'.

-;~"

. , Bij ëen·.stromtng,s$D,elh?id .. van 'h~:t;'~k6<?J;\Ajatë~ :rn··,d~':'Pljp·e.p, yR-n::.· ... ':<' ,'~

'" '. :.'. " , " '.' " ,'.:.'.. .;> '.' ... .'; " :;y::~,;,?},i""':i~::' /~·~,::~t'· .. '.· ."':.','.,"<./:.:':: ..

, '" l.ft/seè.' ,st~.qomt do'or <ï. ·P1JP~pê.r-\hF"r13lf5': ,lb -waier/hr=:i.61Q·;.kgAir.~ :.~'

: '<:: ... :-./ ... ': .:,:.' '. ': ...

~:;.

' ':.,::.' ':.

256()6~.{~··::~,::.~:~;::.~·,;·~;;:~·,:·",~::

...

~~< <~~:Y'.{·;·.>~:·

<

..

~;::~:<~":

. . . ~~n~al; .. b~nodl.g~e koe~p~pe.r;. ·1610.'.'t;-~5,~<·Y:·j:· .,.; ... , :-..; ... _, " f ;.;:"; .. ,~.;

• • . . . : . "' • - • • • • • ' .lJ. ~ I: • • • ' ~', ~.~:;:"".: ... ::. " .... _:"11; ... ~. 01'"' • • -~ ... -.;> J;~', .; i-... ::. ! .... : . ~ ' .

, '. ',:' îifemen: we'·. 4 "pa~s~s .aan,<la~·: .. breÏlgeh 'we b:et:~aa:ó.t·~·r·pjjpèÏ);"o·p"· "::: ..

!:

" ',', .,:

+~.

,+

~',l,~8..·;~:,·:t

:':( .:

;;:<\":'.:~:;;: ·:'::~;}Y.:f

..

;~~;~~

:

:'~S:}~~

>l

"'''~V>

. :., :~~e ~:~ .• D .•. I. ~~l~rme .. p:~l~~'.:ge,~~f~ :.v:?<?r",.e.en:·~a:~te~~.~~ .. ;~.~,~>< ~".~:}~,.'.'

'" :i

68

:p~p~n' ;'~(7é~:#.i:~li?èki~e~~~,~~ ~~W~90~d~:.~ ~e.1i~~'

;:"

.. ."varl

'de?e'

w~rnitewi.ssela~,~, :D~i:3';8!5~1'~25~'g'~ 54 ..

.:3

~ 35+ixi.,6Ii~· ::~"':~:

.. .'

':-~

:.' ". ,:::' ." . ,," ,'". ,,'(

,::'.;~ ';:;;':'~'.f~,~~t ~~·,"},:':;:~:~:~L::, ,,~:".

i

,';ltZ"

'.~):::\

... ,. ::;' l!e ~l.éngte;, yan de .::kdelpjjp~il.'Y~JiÎ.·g.e.::k(),~J,ê'r;~qQ·p:.de·ns0r,; ,b.è.df'a.~gp:,~ ~': .. :~::'

, .. :.~. ,~,,~'. ',':\ ,," .4.· ... : .. ·. ~~~:::::!f~~ • . l' ".;;-~, ; "': ' . . ,~.~.!'·~.~)·~~< .. '.:~'~.!~, .. r~~.,l~~.~~:";\,>.:.~i.~~;~~~.~;~~ .. ~ .. ~.';':::.":.~,.:~. "-:~ .. ~ ~.t~;~~

. 6c39 '3'x iO.? '~'"

'x51

':X;-'l'''á'' O·l'Ór-':·.:·]j·;··'I'···/ .. ,:;.: ... , .. ';., ... ' ... ;

. ·",.t ~.>.': . ~~~}<?3·:::·.·

....

,-o"~ ~<'.\~~·,.<:R.:::c,<;·~ .~:".~:-,;,.;::;;::./.:-

..

:::.,~~,;'}-::::.>:".;::;

...

~,.

. L~l

,::05

ni.;· Warmte ..

oyer,dracp.t:S:

t óo'é.rft:i,èté;n:tf g:è:·~;t~è~~:;·,oi?:':

.. ::' .... : .... : .. :;; .

.

,~~.

: , ,,' "',::'

~,

,,',' . .0.': ::'

:;<~F,;

,:

'::S

;::~5.?i;:j)k

2}§

'~~~:V

,,?{'.;

',T

Als. koelmedi urn· ge):)J:ui~'en ~~.' .b·PQit~tater~T~T,~~~i~:=15f.q ;·~;eidd=Lj.O~C. ; . . . Hoe-vèelheid· beno9-igd ko'èiw~tci~

':

93930'0 ::'~560P' k'e;;;àter.ll1r,; .. : . ... ' .

. ,,' '. ( 40-1 5l, ... . '." . '.. ' . . ~ ,

'.

~ ' . . " " . ,. "'. . , . ' . < ' . , .... . • • . ' ~. ~. #" . . . . • t ' . I ~ ' . ' ':.' . . . . : , ... f...·, • I • "',0:;'" . , ; . . . ~ . '. , _{, .}

'. h ' , . ' •••• , . . . .

",

~

Î."

. , . " .~. . ~ • • • " . ' • • ) ' • • • < "

Aantal koelpijperi 168, bij 4 IÎ.: passe·sl~.~ . , . . _ ... '.

-.,

~=' 500J>1II~·'~~~~i·.":·

-:' ..

~.'

.. , .. ':' ,"" ... :,;.'" .' , " .i'

" " " ' , ' ." • -t ".' . " / • ,

.' Lengte' koe

lplJP'€!n:

i

~.65 in ~ .. , . . : ) . ',. _ , ' \ .

:

c'o~structiem.ate~~a~l·:rQestvf~· ~s;taa~~:'

',-,:

r< . . "

""X::"

.~::,.

' .. ' ' , ' : . . .... "'~ ... '.' " '.';': .. : ... : '.:"< '.

q.ecorrigeerde 'lIl~teriaalbalans:,!,a,n' de.: re'p.c·t·iè ·t,o~ên: .

. Om de

~ater. b~la:( y~n de'~eaçti~:'t~~~~U~ .~f~nw~~h~i:..~.~ ~~~.nge~

. . :,moet.aan·:de',tore:q. wordehtoegevoe+,d: ;:,- . :.! ,;',:.:". ,.' ' . • :

',~:':.

,"

v0ó~·'~~·'r~~apti~·' ~~~'-·~'~~dig;4~?, ~~:::.~:t~~)~~:.:· ~,

..

:.:>~;'~':-:-" "~::':--:'.-:'~.

, 0" " . , .. ~.:. ~ ,. " ... , ' . ' " . • • • • ', . ' . ·1 ,

-.

.. . .. . . . . ~ ; . ',' .. ' ",' : .. ~ ,,' t · · · · . . . : . . ' .. " ..•. > 1.1.77-1070:=107: :" ,'. : ... ; <.: ..

>..

... '..,

~

"::",

• • • > , . , '

yotial' .

"534' kg

~at~;/hr~ :iie~~iV:;;;~~té

.

. .:'

ho'e~e,~lh~id

;ati

de

,hoeveelh~id.··\rlO~~~~O;· 'w~ik~::~~r~~~"'át~~:t'~p~

". eJl naár 'de kat' ..

reg~nei'~ii,~· in~iéhti~~~"gä~~~:::·.~'·,

:.:: ; ..

_":~','

:.' .. :. '.'

. - ,,~ ,f~' ~',' '. ' .. "," _ f , ~ • • ~. I" : ' , : J ;~:'t':

.

~.' ~ .'~

.'

~~

.::' .. :'. ,.,." ,", , ,'. '. : .. ', ' .

In,: 107 + '1070 + 42'7 '=160,:!- kg ·WÊlter/hr •. , ~ .. ' .. ," .. :' .' .'" "

"

. ,

,: ..

'. 93'5'

~g.'.c~H~(hr

", .:. ,',: : ... ,\,:.

,<,.". ':. '.'

.! " , .... : . ;.~ " . ' . ' . . . , ~. • : - ," ! • " . ' .. $ • • ~ ~ " ' , ' .. .:.'" ~ ~; ' . . ,';", 163 kg. ·~cH/hr •.. ~, ;' . ':.' : " . ' -.. - ~." • ' . ... • : ~ .. ' '" . "'-: • : • , ... P.·~ • ". ??02kg/hr. ': . ; ' . . .' . . '. , . Uit:1044 + 163

=

1207 kg' 4cH/hr. :; :. *'. . • ~. " • . ,,' \.

.

. ' " , ' • . . J1,1 1107' kg 'water/hr', . . . r .' " ' " I • . ,

..

' . . . . . i ' · ..•.. ·.318kg

ê2H2~'1:~::'::

':

.:<"~".

'.' fecorri.g~drde:.~arm~e ~al~~.s .. va~,?-e.,r~.~~,tie,<~~.~e,~::,; /:." ,.'

<,

.J,

. Ontwikkeld' word~ri: i044'~

770'

~

.

.s05:x,lo3·

kcal/hi:<· '." .' '" :, .-:'.;.' "

, ' i ' • ~' . . , ' . . t . : : , , ' .. ~ .~-4' J~ • • . . • :~,.'. ·• ... • . • • ' . • ~·· . .;",~ . •

:·T.·' ...

r~ • • •

. ,

Àfg.evoer;'d'~'~.;d~n·;·:,f,5,31

x

18x'

540

\::6:3'5

"i"IO'.

3

kd:al/~.:. "'~<".,

" .

. : , j ' '.

> •

27:?4

X,&,6)t"'i=~,65~:"~è~ \':,:.~<:/"

!X':'.':

-'. . _.' " 800, _{. . , ' .} x l.o. ,kcallhr ... · . . · _{. . , . . . . t.' '.. R.. • -.} '. _.

:.

te:k6~t !5'~

10

3

·kcal!hr

~'We' kuriri~Îl'~~htera~~~~en:'dai ·d~iê"···.

';

".-~ . ~.. ; . - ..~' . _ . '. . : ' •.•. ' • . \' . : : I . • ~!. " .

'hó~veelheid- warmte' door . strali'ng verloren ga.'at. '. . .... : :: . .

"

...

'" ~ ~. ,', ; ... : ; ..•. , .. #;:

.

" . ". ~ ... " .,~ " , : ... ,' .. '. '/., ', .. (~~ ~." ," :'," "'. ~ . -

... .

~,:' ,r. : : : 1 ... ..~ . ,,~ ., " _. ' ~ .. ~' . . :.

..

: < ~ .. .. . , . ~ , .. . .'.J ." _. ,'. ~ '.".'! ..

..

Totaa1 moet worden af:::;evoerd:7l,2 x 10.?

kcal/hr~

Afmetingen van de condensor:

of W J

18

Als koelmedium wordt gebruikt:bronwater Tb . =15'0.

. ' egJ.n

. ~' b=60 f O. ; T = 2ó' c. / T . d =.30' C.

gas . gas e . 71200 eln

Hoeveelheid benodigd koelwater: 15· =475.0 leg/hr •

'Ne kiezen een con.densor .met een uiwendige pijpdiameter van 1, .315"

=.j,.55

Cli. Bij' een stroomsnelheid van 1 ft/sec •. van het

koelwater stroomt per Pijp. per hr: 610 kg/hr.

4750 Benodigd aantal p~pen: ólO =8

Nemen we 4 "passes dan bedraagt de lengt ván de pijpen van

de koeler condensor:

71200=~~~6.5

x52 x 0,105 x L x 18,9 ; . =500J/m2'Oseco L= 2,61 ffi.

De

V.D.I.

~~rme atlas ge~ft voor een warmtewisselaar met ~2

koe1p.:jpen,en een driehoekige steek van

l~"

,een diameter aan: D=6,0 x 1,25 x 2,54 + 3,35 + 2 x 1,225 . . D= 25 cm _• .

J4:$

t5tJ°~

••

SA~,1ENV ATTI ~l',.

NG •

:SÓ ' f p ~6'c

Hoeveelheid af te voeren warmte:7l,2 x 103kcaI/hr. Aantal koelpljpen:32,b.ij·4 IIpasses".

Diameterkoelpijp:l,31511 •

. . ~ "

::: 500 J/ml::.'Csec. . T= 18,9'0.

Constructie materiaal:roestvr~ staal.

~~adat het gas de tweede condensor is gepasseerd,wordt

y_

het gas geleid door een waskolom, omhet· daarin aanwezige AcH

~,; ~

yP /)

.

..

.

~

\.1<

l... .

ui t te wassen. -. - ---~ ,.,. cl r .1.'"

.

C

~u

~-Stel de uitstromende ,vloeistof bevat! 1004 kgAc;[Lh~. ~iJ'

Deze vloeistof stroomt samen met het condensaat uit de tweede condensor in een aceeta1dehyde opslag·tank. De· vloeistof in de opslagtank geven we een' 10% AcH-concentratie.Het conden~

saat bevat 39.kg AcH/hr.Dus de vloeistof in de AcHopslagtank bevat:1004 + 39

=

1043 kgAcH/hr.

en 9 x 1043

=

938'7 kg water/hr.

Aan de kolom moeten/worden toegevoegd:9387. - 87

=

9300 kgJl20/hr De waskolom treden binnen:

:318 kg C

2

H_{2/hr =12,23 kinol/hr.}

20 kg H20/hr.

=

1,11 kniol/hr.

36,20 kmol/hr. ,

Per sec. passeren:j6,20 x

~2,4 x~~~

x 1:2 x 3660 = O,202m

3

/sec.

Totaaldruk van het gas in de waskolom wrdt gesteld op

~ata;,..J.

.Ir

1

B~

een gassnelheid

Van~bedraagt

de diameter van

~~\l

'

de waskolom:0,5 x

'*1f

d2=0,202

-m3/~ec.

,..-Constructie materiaal:staal.

Uit de 10% aceetaldehyde opslagtank wordt de AcE-oplossing via een voorwarmer in een destillatie to~en gepompt.

VOORWARMER °

?

Doorvoersnelheid 13930 kg 10% AcH/hr. '

i

().f

.l:!:nthalpie koude vloeis,tof 26 kcal/kg ,

J

f#~

., .

Enthalpie wame

vlo~istof

92 kcal/kg. (zie fi,g 2) ' Q

7

Voorgewarmd wordt met 'stOOpl van·3 ata en 250'0.'

-b

;;il~

/

De hoeveelheid toe te voeren

warmtebedraagt~ ~

"

, .

---'

, 13930 x ( 92~26 )=' JfiJ1SOD kcal/hr.

De op te warmen voeding stroomt door 1" ~Upen,B.WoG.16. Inwendig oppervlak van de pijpen:0,0413 sq.ft::·0,000384 m2 Stroomsnelheid in de pljpen: 0, LW ni/sec.

Dichtheid:950 kg/mj . ' ,

Hoeveelheid vloeistof per pJp per hr:

, 0,384

x

10-3x 0,40 x j600 x 950

=

526, kg/hL'.

Aa~tal

benodigde pljpen:

1~~~0 =

26,

Tvo~ding b=20'C ;Tvoeding e= 61'C (koóktemperatuur)

T _{s m ,} too =133'C (=condensatie temperatuur) _'

Nemen we !L "passes,oaan,en een warmte overdrachtscoéfficiént

van

1500J

/m

2 t Cseci, dan bedraagt de lengtè van de koelpjjpe,n:

""73"01=

î~~~3

x 91 x 0

~

08 X IJ X SJ.

L= 1,00 •.

De V.B.I.Wárme atlas geeft voor een warmtewisselaar met 104

p~pen,en'

een 'driehoekige steek

van~,een diamete~

op:

D=

'.111~'<

/ 25 x 2,54 +

215Y~

2 x 1,18

. D-?7

t

l

cm.

De condensat' armte van stoom van j.ata bedraagt:

IJ' • _~oevee lh' _{e ·s oom;} 'id' t' l.[ll';(JO _{~l6 ' :.'}

9l.1

1r ' /h "/"'16 / 'd '

I ~ l~g r. '/ kcal ).<:gc(011 e'l1~ttil(,'

\al " ' ... tftl+e.

Constructie materiaa:Koperen pijpen stalen ma,ntel.

,

c.W-r~?;

"-..

\

•

; ... '

·20

Na de voorwarmer'stroomt de vloeistof in e~n destillatie

kolom. Voor de berekeningenover deze kolom wordt .verwezen

. .

naar.de gedetailleerde berekeningen van de aceetaldehyde

. .

destillatie kolom met bjjbeher'en;de c·ondensor.

SAMENVATTIN G: S -Loo.". "a3 ·c

'I'

; -lP "'(; ' / .;J~ 0 c

Af te voeren warro,te;

1497iD.o

kcal/hr.

Diameter pijpen:l" B".W.G.16 ..

• . til ti

. Aani;;al koelpjjpe:q: SA~ ;.1

P

",S$e$.

lengte. koelpijpen : j"cJo;1Il. '.

= 1500 J/m2 'Csec':o,

.-6/

Constuctie materiaal,:Koperen pjjnen,roestvrlj stalen' mantel.

21

TOE1~ICHTING ~ h~t SCHEMA ter' BERE!Dl~fG van AZIJNZUTJlf.

We gaan 'uit 'van een productie 'van 12'000 ton, 99% azijnzuur' per jaar=32,9 ton/etmaal=1363 kg AcH/hr.,

, Het proces is ats volgt ingericht:

In eeIf opslagtank wordt aan het, aceetaldehyde (99, 9%Y.,

een Mnllacetaat oplossing toegevoegd. (7 gr 'MnlIA'c/1 AcH) Uit deze opslagtank wordt de oplossing onde,r in de reactie

,~oren gepompt, waar, de oxydatie plaats vindt.( 7)

Deze' oxydatie toreri. 'bestaat uit een stalen met aluminium

, ,

beklede' toren, bestaande uit vjjf, compartimenten, elk van twe'e

m. , iengte :Ieder compar:t'iment ,bezit 'een ~igen koelsysteem.

De compartimenten zijn van elkaar .gese:hetden door eelf zeef-'

plaat. ln de onderste vier c,ompai.'timenten wordt ,lucht

ge:-:-blazen, die ,.de benodigde zuurstof' voor 'd~ oxidatie 'bevat.

Het 'verkrè'geh azijnzuur l~opt over de top' van' de' kolom

. nal;r het destillat;ie station. Hier wördën 9-e' lager kokende

veroI}.treihigingen afgescheiden,voornamel.ijk:bestaande ~it:

aceetaldehyde'

,methyl~cetaat ,methyl'al~ohol"

fórmalde,hyde, en

inie~enzuur. _{' .} Aangezien geen gegevens tot 'onze beschikking _.

~. , ,. . . , . .

stonden,omtre,nt de' ~ame~stelling' van dit topproduct

,:is

veronderstelt dat ht!t uitsluiten?-,bestaát uit aceetaldehyde.

Het tópproduct, wordt 'dan ook in zijn gehee,l tfirug~evoerd ili'

de:reactie toren. In dè practijk zullen" we wel, dege'lljk

reke-. . '. , . .

ning moeten "houdén met allerlei ontledings, producten,en

• • • ' . r- . ' ' • • " .

'zullen we dus ~en gedeelte.~an het ~opproduct moeten ~p~ie~

om opéén.hqping van deverorttreinigingen 'te,voo,r,k'orilen~'

, Het ketelproduct wordt aaneen; twè'ède

desttll~tie',

onder-' . + • • • ' - " ' . •

worpen.Nu gaat ,het, aZ.ijnzuur- over d~ top, samen' met de aanwe.zige

sp'or.en water.Achterbljjft -de' kataljsator,die gespuid wordt.

. . . . ' . ~.

,Er staé!.t nog aangegev:en dat eveneens achterblijven respectie-'

. . : ~ , .

velijk paraldehyde,en a,ethyleendiacetaat.Omdat echter hieJ;'over

I • • . • ~'.., ,

o

geen ge'gevens bekend .z.ijn,is me~ . e,én mogelijke aanwezigheid

van deze stoffen geen rekening 'gehouden. ,

VervÇ>lgens, zal de gebruikte apP8~ràtuuI' :nader'worden "

, ,

bekeken,en matariaal,en warmte-balansen opgemaakt. ,

AC~ETALD~HYDE opslagtank.

, "

In kÓUien 1385 kg AcH/hr. ( 99, 9tjb)

De wInII

k~talysator

wordt in deze opslagtank aa:n het AcH

toegevo,egd. Aan

d~

,tank'

toevoeg~n: 6~~§

x',

7~1500

gr

~~II1\.C/hr.