De productie van formaldehyde uit methanol met toevoeging van stoom

(1)

Laboratorium voor Chemische Technologie

(2)

(3)

:De ,)rodul:'tie V2.y)' fO:"':~!21dehy<le uit methé<nol met t oevoeçing ,_T_2-_n_G_t_o_o_m_d

'.

Proe es-voorontwerp

A. Pot H. A. Z8.2-t

Nr.

2263

Îe brue,ri

19

70

(4)

~

\

!

i.

_...

I

'

\ • (

I

(5)

1. 'I'echnoloGiGcLe l.ütvoeri:<'}con van de i'orm~;-Icl8hyd.e-:.proüu]\:tie 1.1. Inleidiq;

1.2. Produkt ie vc.n fOl'meldehyde uit niethanoI

1.

3 .

Verwerkingskerunerken i n het B.A.S.P.-proces

2. F'ormaldehyde

2 .1. Fo}~maldehydeG8.f3

2.2. 100rmaldehycle opeeloc:t in wo.-ter

2 .

3.

CommGrciMle form2ldehyde-oplo8singen

2 .

4 .

Opslag V211 form(?ldehyde-oplo:-;f~il1G:en

---- ---

--

---2

.

5.

;·ïe.t e:ri:üen voor è.e ccnstructie van a:rpm'aten bi j de forme.l clè _ ;yde-pl'odul;:t ie 2~6. rr~oüpr:.Bsi.l1{;e:t1 van forr;!~-1(1eh~lde

3 .

Ontwerp naar

het

B.A.~.P.-proces

3. ::'.

T1_îcrn0c1;)"_n_{2I:'i -che} :<78-::;e"en8

3 .

2 .

Kinetische gecovens

3.3.

neacto r in het -vervierkingsdisgr::.m

3 .

4 .

Verwe r}jn[S E::di acra:;!

4 .

lvI as S8.- en warmt e be.1 anc

5 .

Berekening ven de 2p pa:Cc:;tuur

6.

1\8.beschomvÎ21G

7.

U_ jst van gebruikte syl'1bolen

8.

Literatuur-overzicht

(6)

- 1

-1. 'l'echnolociriche ui -;,v(le:rin-:::cll v?n de :f'o:cm:Ü:lohy(]crlJ'Oi'u'·::tie

:De bel2.~1:::ri.j};:;,te bron voor cor.lme1'ciële formr:.lr)ehyde ic~ de rrorlul:::tie uit meth81101. Door pe.1'ti ële Oxycl2.tie n?J:1 een r.let22.1 of met8:J.Ioxicle k8.t1l1y:30 -teer word .. t het netherlol omGezet in formc,ld .. eh;yde. Samenstelling V2n het

rec.ctiec;ç::,s, teE:ll81'C.tuUl' en ki:::18tie]c ,,'pelen een bel8.ng1'j .. j1<:e rol in dit :)1'0(;88, ([S8.:::' dG o.:cyè .. c.tie zich C8J:ïéc'==>;:el i j:': vie. mierenzuur ne,ar l:::oolf'''~of-mOl1ox;yèce, koolstofdio:c;yde 8n V!8.ter voort?;et. }jeze cOmpO~1E.l21ten :jUllen

dOl} 00)-: ir.: CGTil1ge ~!2.tG i:r1 het p::cod.VJ:tgo.8 voorl=oscn en het rendement 'l2,Yl een ol:!zettirl[)' verlace:G.

de tot2.le form(;lcleh;ydep:roduldie door directe OXjTc1.c.tie

pl~2ts. Het .. cnndeel VRn deze nethode

ketonen, vet Z'c1.l'en en é.ncl8:1.'8 produkt 011 OlJhl~engt, dat r::er,.-;:f:'finee:cd !:;o~t

Na2.:;;-t; boven,senoemue voornaamste prociu~ctiemethoclen van f()}'!!1Pcldeh_{J ,l}o z,ijn

nOb 2.ndeI'G met;}Od611 iE chemicche lite:2atuu:c en lJatenten beschreven. Zij

blijken ,sccn commercïélo \ïaarcle te bezitten. :Gn..1zele van deze zijn: simultéme })1'ocluktie van forme.lclellYdo,mierenzuur en azijnzuur doo.L

ket81~; .. tiscbe vloeistoffase-oxydatie van aceton met ZUU1'é,tOI hydrocenat ic van kool stofoxyde :::

pyrolytitoche ontle dine VELn formiaten.

1. 2. Proc1ul:t ie Vé,r: for maldehyrle u~ ..

!:.

meth~mol

Een C;8.svo1';;Jig Ji,ongsel VOD methe .. nol/lucht VlO relt bi j atmo ;,;ferische druk ovel' ee2l VSl'~ütte katd.y8stor c;ebr2.cht. De })l'odul::tgassen \'lorden in een 2 .. bsorber met wat er g8'.':.3.8 ~'en, hetce en een fmnaldohyde-orlo 8sing met een

concentret ie V2-:::,

3 7

-5C,;-~ 0111 svert. E~n

3

T~-ige

rê.L'

maldelo.yde-oplo s~c~ in,::

;1..

(7)

- 2

-Op dit basisprincip0 van het forrnRl~ehydGproces zijn drie te onOerschei

-den technologische uitvoeringcvormon ontstoan, namelijk:

a. els z.G. kl.a~'sieke proè:edure c;ebruil-::te ~ of koper ):atn.I;}'u1.tor

met .ri j~=e metl:al101jl ucht mer~c~)el [' (bovetl (~G boven[;ren3' v['.n het

l~Ünder dan 1;~ zuurstof in ~.fC8.S met l8--20;~ wiltel'stof.

b. een later Qntstane procedure ma~:te gebruik van i jzer- en molybdeen

oxyde k.Rt elys2.t or el1 met a;::!ne meth,.moljlucht men2:foel s (onder ondergrcn~,

van het e:x.plo;·:iecebieJ.); re2.ctiee;au":ien zijn :prD.kti~och vrij von on['e1'eo.

-stof.

c. eeil V~'J:i[?tie op de t·::l2.s;::ie~:.e procodure door a31l het ri.jl~e met}~.!.ë<l101j

lucht meD{;c:el !',toom toe te voeGen, '::8.:::.rdool' de ve~·l10ll.dinG meth2.nol l ucht i:vl een grote'.'. Gebied C8V2.1'ieercL \.::::-::1 Horden 7..oncler in hot exr:lo-sieco1'Bd te komen. Het rendG1cnt i s Groter d2n bij a on onGeveer

In het kort zullen ~&t ~eer g8cevans betreffende deze drie methoden ver-werkt ~ordc:vl, waardoor een beter vergelijk mogel i jk wordt.

V 6rv:eri:inG::;é,crlê.em~l' s vrU1 urie p:'ocessen, eL,: behorende tot een vc.n CJ

bovenconoende croe~en moeten een representatief beeld van deze ~'oce dures geven (zie f igul'en 1, 2 en

3).

ad a) Gemodificeerde Fincherproces (lit~

9;

fig.

1)

Oxydati e-deh;yrlrocenering over zilver Lat alys2.tor bij reactie -te;npel'at uur VB.l1 6000 C. (1 atm.).

Ten gevolge V2.l1 het e.:x::plosieve kareJ·:ter V311 bepc..alde methanolj

lucht menGsel i:' (zi e explosiegellied , Gl'afi ek

4)

kan niet de

stoochimetr ische verhoucling VTb rden toegel)a::,-t, doch zeI een overmo.o+

met~}2.::J.ol aanwezig zijn (min.

s

U;s

I1eOE in lucht ). Het Gevolg is een me.ximaal mOGeli j'-:: rendement perstFi.:p ven

7 0/;

.

Eet niet omgezotte

~

methnnol wordt door dest i l latie v·J.n de form2.1üehycle gesctteiden en n8.ar de inGang van de re?ctor t eruggevoerd. Een nAtto render!Îent ven 9~~ is h2al baar.

Produkt: 37; fOl':nnloehJ'üe iE water met ~eth:"nol. en lilLD~181' Clon

(8)

-

3

-Nodig voor 1 ton formnldehyds

(3TIG):

500

1'-t7

""b stoom

29 m3

10"'/ Ctt CT .

44

k:':!u 811ergie.

a(~ -b'/ -' 1 LOD t eeaulnl-proces +" (lit.

10-15;

fig.

2)

Ilirecte oxydatte over Fe-oxyde, L~b-oz~lde of V-ox;ycle l:é;.t(.'.1;;r:3E~torell bij een reactj e-temperó::tuur van

400

0

_C

₍₁

_atm.) _el_ie_{Zel'eseld \'lo:cdt}

deor de oliete~peratuur. Een grote overmaat

lucht

i s tij~enG ele

reactie 2.enV!ezic

(8

/;

methoDo1 in 1uc~t is lné'c):in22.1 toece:3tae.n,

~ 1 A' , gra!ie~ ~), waarnoor

boven de dehyclroGen(:)ring:.::-rea.x:tie. Het rendement per step 1jct

bli j--en. Echt ey' Grote h02veelhe-:Jen inert cas moeten dOO:l" de

rstuu:, '."lorcten 3'e;3tuurcL (grote 8.})p2.rc.ten) en dop:coeoc1ul'es Vé).n

op-WarmGl1 en 3.fkoele11 dOOl'm~3.kell. (enerci 8-verlie s) •

Produ"::t~ in water met minder Qan minder dan O,O~ç mierenzuur.

435

k'G r.1ethsl101 n

, .J' 5C'

+

,'\N'~ {Y\

-. __ ---='SfL?::::p:~. ~

-v---22 m3 \'later 70 Ä:'.':uol1ergiè

0,3 kg ~inerale olie

0,5

kg }:e.t 2.1;y-sator.

:De cluurz8.8J",Jheicl van cie kat2.1ysator is meer dan

18

maanden. ;)e

rea.cti evertoont gret e se1 eeti viteit.

ad

c)

B.A.S.F.-proces (lit. 1; fig.

3)

Oxyc1atie-deh;:;rclrogenering over z i l VBl'kf!.t alysator bi j .J- •

reac

(,le-ter;,peraturen van 60C-7000 C (1 atm.). Een hoeveelheid stoom ir!. een I-I20/CH:::,OH verhoudinG V2.:;1 om ell ne.bij ~ VlO rdt t08gGVOec:d,

---

'

'::C.::;',):::; Ol' ::1et uw cel i j\~ 1.':0":" ö.t oi.j e e:: opt imcü e r:; (;,'ch211 0 ~ /1 rc~;.t VC1,"Cl!,· dil}g de reactie t e 1éetoi1 _{111é'_atvind'3n} (ej:plo~;i('GG~Oiecl). '1'07811<::

(9)

•

tomper~~uren niet te hooC o?lo;o~, d~~~ "n~ors koalinc met olie

noo,iz,sj:r:,J,j,j;: wOTrlt. He':; :rcmc.[r:,,;en"t nee::lt in vorcelij~'.inc; net p::"OCi',c:: a nu hq~el'e '.'l2.;:':rden "en, l1:J,melijk + 8S;;:~ n:J8:C fo:rmé',J.(~eh;:ltle

(90:'

meth;~ ol Hordt omGo~et) .

Ook in dit IJl'oces \'l!l dO.doi::;tillatieG8ctie 2.chtcl".':ece blijven.

Produ~~t:

37 /

fornn.ldeh:rde in ',;2.ter met

2?

methenol on 8ir..der c1c.n

09Cl~; mierenzuur.

445

kg l'loth2.nol

LHO-51C kg fitoom ~

16,5

m3

koeIv!2.ter

22 k':Ju ene:q;ie.

TIe l8V8n~3duur VoD de ko.téÜ;ysCl:tor l iet bL:men 2

4

m3.2.nden.

In èle behnlC'1e) (~e nr..oCP,S';Gl' l~2.n ij" plo.ats V211 eel! vast gop:=>\:t bed, in cle

gl'otO vool'cleler; op. Deox;;rcle.tie-deb;r':'l'ocen:-h e-,reectie is zeer 8nel 8n

ten aanzien van de nevenreacties, die alle volcreacties zijn, is mencing

geen gunst ig ver ,cbi jn~;e1. Bover,c1ien wordt ele horno!;ene pyrolyse -';<'.n

formaldehyde, eloordot de porositeit van een fluIde bed hoger iE dan V2~

een Gepo.kt bed, in vereelijkinG met de laatste versterkt (lit.

5)

.

Het ]ce.tal ytisch effeot van lucht op deze reactie wordt door de menging

gemê_kkelij;~er uitgeo~; fend.

1.3. Vor\'lorLing-f.;Lem~](lrker~ Vé.:'l'l fOT!:121dehycJ.e in Det E,.A. S.F. -proces

De c;ecornprimee:rrl e en ui tee b2_~ o.nc eerde VO 1'[,1 V311 het ::'0 ]:l:12cl del'l2,deproc ef)

1.2.c. in vercel i jkinG met de andere t~ee, m~:en het tot een economisch

(10)

-

5 -I;;

:rc~tentel1 (lit.

lG,17,J.C,19)

ct<-J.[.'.n neer l:YlC:l1tite.tief om~:chrevcn

I: e~· c t:!. ct or:1T~er é. ... ~ V.l:.r ClI30H ~i2~~02 ~ H20 CE30l-I~02 ~ CE20+H20 +

20

58

38

kc[~l/mol ( 1 ': _{- j} 1~c8J/l:101

(2)

1~c2.1/mol

(3)

v08GinG)' wor~Lt G'Goxydee:ecl. volcen:" vercslij\.i'nL;'

(2).

Je diJ~ecte oY.:;)é!.[~tie

'18.11 i1ethenol wOl'5.t '.-"ee::,gecoven in veTGelij:~ins

(3)

en i s 8.1s som te be-"

scho1.J.\'len '12,1". (1) en

(2)

.

Or,l een om7.ettinc V2:rl i,linst ei1s 90, .. 1'1eth8Xlol te bereil:811 moet de terlpel'2.

-tuur boven 6COo C l iggel1. De sti jf.;i!-l[ von de otlzet Hls functie V2.n de temperE,tuur Ylo:C'dt beperkt., o._{oordat nevenreacties bij h00"0;'e}

tempera-tuur een bel p..ngr i jke 1'01 G2.2.n spelen. :Deze . zijn: C"7'" _n.Ju;lï)~ r'-TT I "" / " _t'"

°2

-~ i~n2+2H20 161 kcal/J'Îol

(t1)

CH20 + 02 ---;> _C02+rt20 ₁₂₄_kcal/mol

₍₅₎

CH20 .----;;.. _CO+H2 4- ₃ kc~l/mol

(6)

De re2.ctie~J spelen zich af in een adio.b2.tÜóche reactor; de ex.otherme o:zydatie-l'eactie produceert warmte, die [:;ecleel telijk gebl'uikt y,'t)rdt door de enciotherme dehydro{;onatie en gedeelte1ijl: voor het o J)'::ar:J€11 'lém de ge.Sf"8n nro.<1J.' de rec.ctietGmper1:::tuu:::'. })oor ve.rïèren V2.n het

zunrstolceha.lts van het in[;'GngGgas va.rieert mGn de re2.cti et ompel'8-tUlJ.r en het waterstofgehal te in het c:.fgé13. Figuur

5

geoft de e.fh2.Y' .. keli jl::heid

V2:11 het renc.or:lent van de temperntuur ·.:eo1'. Het optimum ligt bij die tempero.tuur, \ï8[D.'bij de som van niet orJgezette methanol 6n nGvenpl'odukt bij de reactie naar formal~ehyde een minimum borelKt.

st Domt oe '10 '~E'il:,e;

tIet proces is erg afhe.n}::elij): \T~rn de cleh;yurogena"tie·, d.Vl.Z. d2.t de teE1-p3J.'é.tuur 'lcm de zilver-kat·."ly,,:ator eOE belé'.rè,:,:rij.:··e fctetor is voor het

(11)

rnoge---- -- -,

--

6

-lijl~ (te rncthnno1/1ucht vc:rhcnclir:.c i:r:: oe:l croter cebiecl te v,,:.riö:cen,

( V'r' .- ~(..{1 l' 0'0>'(1''11'' .; . _ ... --.... '" h'; p-t -): ,_10 . O... ''':''1r([,ti ... ,+. ..1--i (_1° - ' e " , , ' - J P C' j + .. ; IJ ..J~""'" .-,) 0 .:: _.\,.--' ")1', cJr . l \ ' : ; . , "':rl .-1. h O·I. vu ""','---' "r" " ... 1" 1,~+ \:-; V V";_,>-. --"__ O,.-,t \.." ,1 .r.+ ... ,;.;

--_ ...

_----C""l···cne ", r'toorn 1"'11'-'-'''''-'0] "er'nc'J(' I' y r'

f-)t ... ~ t..;jJ..1. ,..; ) l_/J~_-;u1..1u.l • . v _ . . 'L.L lü v.:o:eclt de

lucht vGr~0uding.

begint bij 5020 C meetb~~r te verloren en ie bij 7000 _C_voor 9~~

COD-pleot. StOOL1 èoet deze bove,~crGn:c 8l~icszil1s (1.é'len z.o;"L' Zl'::,fi8~: 3 128t

-_.,.

~---~_._---~----1

'I

zieD. Lucht J-wcft een gwcstige invloed op ue :::,ee.cti.:~van de

f:...

öJ~J!lJ ;:~\,(!i.

;lehyul'osene.t ie (oxyde.t ie

V[~,l1

v:p.teTGtO:n •.

"\';'v

;'Y"Je ve:i.'dun!1il~,g d.oor toevoering Ve.i:. stoon heeft verder noc" Gen r;'ul1stiC'e

Q/r: A' ~ ,~ . )'" '"- .'

r'

~

\

i nv 1 0 f3 cl , do 0 r-cl at h:er d 00 l' (~e ~:?:::::::::'~E:~~~!:~_~1L!.j. 2L!.~{~

__

~~~~:~~:i :1

:::_~::~~:.-rr

~~:~! '!-,ordel1; vooral de l'y:r'olyse V2,l1 :é'orméücloh;}rcle (homogene l'e:=:.ctie). Het ve2:'Oo:-:,z2cl::t bo·vend.ien nog Gen I'Goctiverin5 van dekQtaly;ic;.tOl' 7

zond.er stoOJ:1tocvoeging c1a8.1t zij 1':;1;eller in activi~eit. Ge.rince kataly;:;a"tol·verciftigincell-le.ton zich soms cloor' een verhoogcte Ltoom-toevoeging terugdringen.

Als kntalysato:::, worden electrolytisch cereinigde zilverkristallen ge-bruil:t. Omzet e21 renclement hanGen :~2men met kOl'relgloootte eH 0l)boul'l vém

hetbe(~ in de _reaC1;or, ( n • , ) T" ,

9

l l g. Lf- • __ ;J.1;. 1.. verineldt een o pbo LP:.' va11 eon

katalys2.tor beel '.':a8rmee goede opbren,~Tten verkreeen \'lord.en. :;)ez,eis in dit proces-voorontY{erp gel)ruikt en i f3 ols volGt:

bedhoogte 20 lnf:l, w[l2rin

70~-; Ag-kri:.:tlli lon 30:''' jl.C-krist2.1J.~n belasting 135 gram meth31101/crn 2kaLopp.uur.

1,5

3,0

rum

0,2 - 1,0 l:ll!l

Een goed sP.1:1el'lgestelcle kot alysator heeft een 1 evensduur v:"n

2-4

maanden. Ged.urei1Cle deze ti jrl tred.en ste:dc8 ii1te":,l"~o'isté'llijne om7,ettiJle[Wel'scbijn-selen op die ecn verdi·e;htinc -';-,',11 het bed verooT.':'.:ken en de 2C'~iviteit

(12)

7

-god ntel>(l, gloeiend conclomeroet l:,it . :Ge clrtL::vfl.l over het bed is gro.tor

dé'-n bi j een normaal eeIl8,~:t bed (roroGiteit kleiner dan 0,4).

])e zuiverhoid van het z2.1Ye~ iro VOOi' (~e f!electivi-ceit V3n do b:rtr~ly".F':'

-evonals h31o,;-;ener. veroorzd:el: Gen il1CCt i vE'J:rinz ven (: e kat Gly';'e.tor. Invloed van ele J:ntelY,;C:-cto::::'belGstillg op het rende:nent ü; in figuur

6

"o'80:::-cegeven.

Afkoelir:.:S' l"l:rochLctCo.S

> '

Een V2.~ de belcncrij~ste oorz2~en voor de ver~indering van het rendement

ü : dG thcr!!~isclle ontleding V&.1'. fO:::>Ti1é?lëu)h~rde (reactie

6)

.

liet is een

homOGene reactie clio bi j 15G-350o C. zeel' la~ezaon verloopt on boven

4000 C 8.2":lzien1ij~: in l'eactiesnelheid toeneeot. DelE<nErijk i s dv,s ele t i jd, \'lcD,rin hEt produl;:tg'2.8 op de re.actisterTperatuur of op temreTaturen boven de 1500 C i s, zo l::ort fJo;"Glijk te Louden. ~)e \'!GG van het koto.ly-satorbecl n~';'::.r de vJc.:rmte\';issel2-é.1' dient zee:::, kort t e zijn ('lI.VI, (lirect

onder het beel) , en binnen 0,3 sec. moet het gas é.:f',jeko;)lcl vlor den ne.ar 1500 C (lit. 1) . Gr2fiek

6

geeft enig inzicht in de verliezen ten G8-vol ge V2.n de :f'oI'nJa.ldehydepYl'olyse.'

De vmrmte dio nfgevoerd moet ','lorden i~ de vrarmteYii;:-;f:elC',8.r na de l'e8.ctol'

kan bij coede 1::eu~;e van de reactie':"omé;tandigheden uitgebalanceerd worcJen. met de ';:2..rmte die nodiG i s VOOI' de ve:c0,2.mping V2n methé'.nol en v.'e:ter en

de ver'.'Té1rrning V2.:n het reacti egas !12.ar de inGang:::~temJ.B ratuur V2.n de reactor.

Absorl~ti e ve.n fOlmal dehyde

Het afgekoelde reactiegas vlorcit in 'meerdere ~bsorptiesta:9PGn in teg en-stroom met water gens ssen. IJe cOY'.contrati e V<ln fo rrnaldehycle in de

produktstroom be]J2.al t de hoeveel heid \'!G.t er, toegevo<o, gd aaL het mctho.riolj

.1

ucht. m811c;sel in de verdamper en bove:"l. in de ÇlOf'0I'lyt ieto,ren (de '1 élat ste is ldein).

In de e.bsonJtiokolom treedt een vlarmte-effect op: de condens2.tiewarnrte Véln stoom en de nbsorptie;'Ié:.l"!lte van forL~éÜclGhJTd;e no::·t afgevoerd ï:orden.

(13)

-

8

-( • .., .. ..). _t . ., '-1

r"V)

(0,)

z' "'ê.)....I.

Z 1. G I', c"I m ~ e 1)<:. <,-',,_.0 , ~O Cic, v de v108i.i.ofbclastinc; in de kolom e:root zal

zijn en hna~ dim~nGieG zal ~ep~len~

vel' f.: eh i ;j llf,.e 1

(meth;yleen[;:;"ycol) el'l el s rol;yox~Tm~cthyleG~lGlyco1en 801'l\'18>:,iC i~; (zie

2 .

2)

.

Het L, mo:elij>:: het f'ox'l:1!-"dC.ehyclo VOOI' 99,9~;~ to é-~t.soJ~bcrol'l.

(14)

Ol1t--

9

-2. ~malc1ehycle

Zuiver droae; form~ldehycle i s een kleurlaoG gas d::.t bij -190 _{C con}_cleni::_eert

en bij -1180

C

overeaet in een ]·:rist nllijne vaste stef (1 atr'l.). Vloei

-ètpf en g~s polymeriseren snel ~. . . ." H '\ 1'\ T \ 'TT T

-li8.8.r . polyo~':Yf:}etl1y J G en, ~() (CJ~"20 ilJCh20!~,

bij 18De 8n nor,,12}e temperatuur. Gèril1se concen-crc..tie3 G8.svol'r:îiG

:fo rmcèl clehycle bi j tem F-e l'at uren vanaf 80-100° C vertonen geen noe lJ1Gl1f3W2.2r

-clige polyrne~'isatie. In concG!ltratieG van 90-1000 C moet hGt be'.il?:?rd '.ior(~.en

bij ternper~turGn van 100-1500 C of hocer, wa~neer polymerisatie vermeden

moet 'riO reien.

De initiële ontledincstemI;ffi'l?tunr V2.n forJ:1dcle.hyde/1ucht menGsels ü ; 3000 C.

Onder normrüe omf3t o.ndigheden is een nencselr, form2.1clehycle/lucrlt l')ot enti eel

explosief in· een Gebied

7-7

2;;

fo r::1o.1dehyde.

2.2. Fonnpl dehyde opgelost in water

Het fo::,m?ldeh;)rde-aT1...hyclride ge2 lost in weter op met een proQ1..u:tie van

15 kcaljmol,hetgeen zo goed 2.1s onafhankelijk i s yan de f02:'Jnnl ,lehyde

concentratie i n de oploE'sing (tot + 4aï'~) . TIeze hOGe Vlélé.1rde vindt zijn

verkle.ring in het feit dat opgelost e formaldehyde voorn8neli jk aanwezig

i s i n de vorm Vé'm monohydraat; methyleenglycol CH2(OE) 2

tt

6Q,':~), en een

serie - uit een Gering aantal mOl10meer s0n1811ge,;telcle - polymeer hydraten, ..

polyoxyrnethyleen glycol en HO(C~120hrOH

-

+

40 /

;.

One;eveer 0, l~", mOl1ome!'e ,

formal(1.ehycle i s 8,2.l1\'!8z.iCi ook in sterl-: gecol'!centreerclG oplo;";f:il1~el1.

Tanel 8 e:l tabel 2 Geven een ovorziC'11t V3.11 de cU f.:t r i :)utie v.:-:::n formo.ldehyde

in de reeds genoemde componenten.

Het fo rm2.1dehyc1_._{e in}_{cle Ca}_s_f2._._s_e _cl_{ie in}_evenw_ic_.!1t _iG met een :;:'ormQlclehy(ie

01üos'3inC:, bestao.t uit het on[.'EJllydrcLeej'cle monomere molecuul Îll evenwicht

met een kleine concentl'atie mothyleel1S'1;ycol-d,8J.1p. l3enaclol'de w8.n.:cden VOOl'

de pp"rtiële 'druk van form21uehyde eil ',ï~"terclai:rp in ev·enwicht mot de oplos

-sing, t ot een cOl1centratie ven 80:." formé'.ldeh~\rJ.e, zLn \'!eer2:egeven in t :;.bel 9.

(15)

- 10

-CC)11C • _ e~l_ ~ ·t~',t .1..( -i _~"'~~J n c ' ',<"'\ ... -.... ,e ~; ..1' 7 -)'. C· 1.) ('0'" . 1 6 ; ,

"'i

.

'lJ"'e r~,.'o·",s'+ "'-'~ v C'~"'''·''v '-h 'll'll . . ,··.·J_v 'e ~'" .; c· c1e' • ,. stc,,~rl!:>''''''':' ..\ ~.,.~ .-',

')·7'"

" nlet V"l('.' ,lr'Gn. V . " ,'~e rle+}·r.·f'ol " v .. " " : , " om neer

-s lag v [In V[~.f::t polymeer 0:::'\3. eI' no l'),1,ÜO omst 2c~ldié:hoc1 on bi j op ,ü ,y; en val'VO er te voo:ckomen. Oplossingen ':"011:0 minder d8.lî

1 ;;

r;1ethnnol bov0.tten mooten bij hocere te~peratuur be~~~rd blijven (zie tabel

9

en 2.4) .

In t(1)81

3

zij::l ,"'ne.lytische waarden on in t übel

5

ph;y si HC h.e Yi2.Rrcl on

van formaldehyde-oplo2~illeen vermold.

De })Arti€:lle c1ru1: Ye),n fo_·m2iàl~.:·wded2npoYer cOfn.rnerc:Lële opJos:JinE,'o::l

zo GO ed als nul. Pal'ti€:lle (Îl'l.u-:wae.rdoi'l voor \'!ei1ü'j methi:~nol houclende or-10si:3ingen ( .:!.S;'.:!:. 2::~') bij YG:r:.':chillenc]o ;:'-concent:L'2.tie en terrn)el'f~tuU:C zijn bij benaderinG hetzelfde alG die voor zuiver ~aterige fo

rmaldehyde-01)818..7 van COfi'DerC iël e fo l':"1<11d.eh;yue-orüos ,;inc;cn

---.~ ..

---,---iieo.ct ie 8 di c kunne l:l optreuen i n d.e fo~:nw.lcleh;yc1e-oplo::.; iJ ins, gl:;rang2c hi)::t

n. l)olymerisatie 811 neer~üa{'; ven het polymeer

b. cmmizZP_l'O-l'eactie: 2 CE20+H20 -;. CH30E+CH202

c. methyl('].yorming= CH20+2CE30H ~ CE2( OCH3) 2+H20

(verlopen V2n de

zl'u ... b ... ~r"''''rlL_C .... \...4. )

e. cOYlCtensé':.tie DO.ar hydl'oxyaldehydes en suikers.

Vele van deze re2-cties zijn te voor1_-'.:om_{en door} _deO_I)s₁₈_{~_col1_dit_ie_s zorc-vuldig te kiezen. Temperatuur, st abil isatoren en constructiemat eriaal zijn belanGrijk in de7.e. ~~en hoge o})Glactemperatuur doet l'e2.cties b, c',

cl el1 eversnellen, te:cv:ijl reactie 8, ve:t:'tr~l:lc:d wordt .

Ten :::'.2IJzien V2.Yl de belémgrij>:f;te vm1 deze reacties

(0.)

zo.l no.aer vlorden

(16)

11-De voorna~n8te factoren voor de preci pit atie van polymeer uit for~aldebyrle

-oplossineun zijn:

f _Ol'~_:ié_üc~e!i:rn" _{ee onc}_en.t _ru-'-_"J" _._e (T'u _\ :c!.'oel _~ n';J\; ter!!n.:::::r(ltl.n~r (tabel

9)

pH,

effect o? de reactiesnelheid: min. bij

2,6

-

4 ,3

- c.ol'rvolezi[;'heic: ve,n steoil i sE',t oren (concentrnt ie en type) t i jd.

Twee type s fo rTnal deh;,/(le 0 plo 2'.~ing'3 st ebi1 i ;:;ator en VJorcl0l1 toe Gepast, nCJliel i j)::

de co:n.ventionsle st['.bi~.is2tor of inhibitor 8.L l11eth;,'.nol, et'iw.:n.ol

8 . 2 .• 2100>01021. Zij vor;~8;:: met het oN.::elo~,te fo:;-:>mnlclehyc1e moté;.

-stabiele verbindincen (po1ymere:n.) met laag ~olcculair Cewicht en

hoge oplo ::b8:::'.:dlei cl U'-:'Ol't 8 ket (jnlen~;'t G (looI' invo Gl'e.n vall Lo

ten·-e üld ten·-en) . 'Je. v.'el']~ Z 2m e e021e e::' t r"'.t ie vn.r: dergel i jl::::e st 2_0 i 1 i cat oren

liet om en ncl.bij de l(~~ (te.Î:le1

6 î

,

.

r:t :':.bilise.torel1 die ele eOnd211Gati ere2.cti es inhi bi t eren, \'ier,=e tot

polymGerprecipit2ti~ leiden of die het kristallisatie- of

preeipite.t ie.,-meehR.nisrne zelf vertrr"-een. Sporen ~~ijn reeel'3

vol-doende 021 hun vlerkinc 1.:. i t tG voeren. Zi j v8r18.gen de rnin:i.rYlale

opsl e.gt empe rc:tuur, nodiG om de oplo f.;:,üng geelu:rende eon bepaalde

t i jel te bew8.ren zonder clat polymeerprecipitat ie optreedt, met

8-16

0

c

.

Voorbeelden: hyclroxypropyllnethylcelJ.ulose, gelatine,

polyox;yG~le enether s.

Bij gegeven forlna1dehyd.econcent:,-:>atie en st e.bilisatie met een pH in het

gebied 2,8-4,3 behoo:rt bij een veresite opsla{';tijcl een minimum

opslag-temp::ratuur (vele zijn gegeven in

t

~be

llen

6

en

7 ).

Hogere t

empera-turen bevorderen reacties b, c, d en eonnodig.

OplossinGen w8.e.riD polymeren gepl'eci pitee::.'cl zijn, Kur,nen door verv'Jê.rmil1[;'

vleer helder gema2.1çt ""Iorden ale. o.e periolle bij deze in zich 011[,Ul1stiG9

verhoogde temperat1.:.1.:.r kort is.

Voor ele 1)0 u'.'.' van ~~l)parc,t en t er Jwodukt ie Vfl n forr::n.lclehyde VoO relt 1'0 e Gtv 3.st

ste,ü ge}Jrefereord, zoals AISI

304,

316,

3

4

7.

(17)

- 12

-materialen voor fcrDaldchyio-opsln~ zijn:

kerc~mi f:ch m8,t e1'iaal

zuurb~2tGndiG emeil

(niet voor YJo.rme l ' _,_'_-0 _:p1\ _~_"

alumini:mn (niet voor \'!é'.:r'Lie ;:'-opl.)

(l

-

a"

J--'

'

-

n,.. \...' ....

2.6. TOe 1;éèél;:èin:-;8!1 ":;1':, f.'orf::~;Jcl~02{r1.e

C orilf.'leI'ciële i'orr!1aldehyéLe j,:è moe st al de wé:ttel'ige fOTlc2ld ehycleoplo ,:;8ing,

a1ho8Hol 21 cohol i ['che oplo s~ing8n, ureum-for::12J.dehycleo:plo ~,singEl1 en het

vacte polymeer pnI'aformi:,ldehydo ve:ekrijgb2-ar zijn en een be12,rgrLjko

rol in de r:1ukt spelen (lit.?) .Do,éèrnClast dio::18n oo~ het trimeer trioxcme

en he::::ameth;'{leentetramin8 a13 ,,~peciale uitganesstoffer: V001' (~e vele

t Gepas .:~ingen van formclclehyde .De eigol1schar:oen, die forr~cüclehycle zo

aBn zijn hoge reactiviteit,

kleurloze kc,r3JdeI', stabiliteit en zlliverheicl van zijn comrnerciële vorm ..

:De mee

st

belangri jke producten Wé]c.I'toe het halffabrikhat formaldehyde

wordt omgezet,zijn

phenol-hé'..l' sen

ureum-formalcloh;yde harsen

molamine-formal dehyde hal' sen

ethyleenglycol

t etrahydrox;ymethylmethaan

hex2.methyl eent e-tramine

t I' imethylolprop=1.8l1

trimethylolethaan

(18)

- 12a

-Formaldehyde en formaldehydeproducten vinden hun toepassingen in

landbouvl (me

:,t

fJtoffen)

oxplosieven fOrJ;18ceutica ÜU3ecticicle rubber

te

xtie

l

br éll:d st of co smetica verf stoffen papier fotografie

s

t

ab i1 Î!:12.t or desinfactor

(19)

- 13

-heden in (~e reactor zijn reeei;" ondol'

1.3.

(jeG;evr:n. Jone;:; 8J:: co':/li e (2) hebben de thGrncocl:m21'1ice. V8.Y] de t'.'Jee hooföree.ct ic,s (1) +

(3)

UitVODJ':ig

bestudeerd. ~,~et l;ehulp van hun gegevem\ (tabel 10) zijn gr::f:iel~en 1, 2

en 3 bere:::o:1d.

recc-t:':.o -ui j de relevante tn.u₁)er'1turon in het even'!!ichtsgobied liet. De ox;ydn.tiereccctie is COl!lpleet en irreversibel bi,j de -oescÎ}ou':.,·de

tom-rel" r:t llT. en.

Cj-I30li ----=>0. r"" 0 ., ₊ _{20 kcnl/r.101} ₍₁₎

~ ",·.'1.2 +li2

CH30H+?O') ~. '- ---'!!IJ> CH20+H20

38

kcal/mol

(3)

De7.,e t',;iGe re2cties ):unne2'2 bij iede.re gek:ozem l·C!lctir~terrrpero.tuur ~o Ge

-combineerd worden dat huri reactie-enthalpie~n t OGon elkaar

uitgebalon-ceerd. zij!'l. I.'it betekent in feite dnt er bij ell~ e;eko~en 02/CH30E ver-houding een reactieteml)er2.tuur behoort, vlar'roij het l)roces oen even-wicht bereil-:t (nevenI'ee.cties ,ouiten besc:houv!ine celaten) •

TIe cwe:1.\'iichtstoeGt2.nd is stG.biel bij cle gekozen teLiper2:tuu:C; een tempe

-ratuurverhoging verschuift reactie (1) naar rechts, hetgeen warmte kost. - Aldus is de s8~enstellinc van het reuctiee~s met I'eactietemparatuur,

hoeveelheid ceproduceerde fornH.:.ldoh;yde en rencler,1ellt in Gr2"fio!:c 2 ge-relateerd. Hieruit blij):::t ' voor het geval dat geen stoom 2.é'.ll het l'eEo

ctie-'

-(

' gao wordt

toe~evoec~

een

~oG.ctie

te~

poratuur

van 1000 0

K

eon

k~

iti

s

che

\

me tb alO 1 eone efltnt ie ve" ei st, n";eli jl,

36 ;r;

;

,

De boven ct e explo 'ü a-·

81'ons vell r:1dht:inol/lucht rwncsel c.; l i[;t b l

j~,~;

methanol (zie Grfdï ek

4;,

zocl"t ie \;erl:!î1eYl5sel~ voor temperEltucen boven 1000° K expl08ief

zijn.

7 \j

~

,

1Y-~

Het explosieJi2gram 12,at dat, inaien de reactietem~eraturen in 2.cht genomen \.·o:I.'clen, een kri t i SC}H: t Gl:lperatuu:c ol,treeclt van

700

0 K,

overeenkomende met een mengsel V2n·

50/

~,

methanol (bov8nu;rens explosi€

(20)

-

14

-roe.ctie (e:qJlof.üe) overvleuceld viorclt 000::" tie heteroGene reectie \'!8.n':"

noer d.c G8.sGnelheià.lTI2é.r volè.oende n;:ücn Groter :i.~; dan (le l ine2ire

e:~pl 0 si e roC\.cti (, !ènElhei (l (~C!

c

m

/

r.:

)

zal het l'enuer:Jent von de :cc')C'.ctio

-coch é'.e.Ylzie111i jl:: teruGlopen dOOTQat het ~;I'oce;.; niet eriS r.:trlbiel ie en

meer o~·::ycléJ.ti ereD,ct ies optreclon n,'],8.]~ ho2' er geo::::;yrleorrle vorbindin[;el1

(zie oo}:: Gr2,:fie!~

5).

TIet prodt~~ca~ mot het hoogste gehul te 22n formaldehyde TIo~clt Gevormd

bij 7500 _K_uit _een, _re3.ctie_c;as _b_e_v_a_tten_de

_4)'5S

_methanol. _E_et _re_ndem_ent

v2n deze i s gest eGen tot 99,S~~

(grafioL:: 2 A-B) '.

ook: 750-10CO o K, corre~~ponclerende met

45-37

0

r.1Ctl12nol.

- 'l'oevoegi1'l5 VE.l1 stoom [?,8n het react ieze.s

~erl:J:'

i

jgen

van

hetzelfde re!ldem'·mt de reac;tie'~empel'3tvu:t' ësl el1, ZOé;J.S uit cr,::I'iek 2 blijkt. Het ~~tel')=8t tl'eecit clitop bij 8e<l', vercluYlYÜr}[; Ül eon stoom/

methe,1101 verhouding = 1 (grafiok

3 ).

K'qüoüeGev2.or VC.l1 de V;G:r.~Ql1ellg8e1s

treedt voor de beschoU\'lc1e te:npera,tuur l1iot op (vercelij~: de (;r0fiel~el1

2 en

4).

Beschou'iJil1g van de reactieternperatuur en de samenst el l ing V8,n he'~

reactiot:2.S Ül dit verband levert een kritische tempore.tuur van

+ 1000° K op.

Eet meest gunstige Vierkgebied~ 750-10000 _K, ₃₈ _- 26~~ _met_{hc_l'lOl.}

~

3.2 .

Kinetische gegevens

Zoe.ls reeds vel'mel c1 is treden enkele .nevenreacti es op die het nooclz2.~(e

l i j}:;: ma>cn niet 8.11eel1 de the:r1ï1odYl1Qrdsche eeGevens te bekijken, doch

ook de kinetische. Vooral da8.l'om omdat zij vol[,'reacties zi jn en zoal s

het st alüli tei t sdi 2.gram' aangeeft aflopend zi jn in het in

3 .1.

CekO::;811 t emreratunrcebiecl. Het z i ,j 11 cl ere c,-c tie s ~ CH 30:1+ 3/ 2 02 ---;;. CO')+2H20 CH20+02 -;;. C02+H20 - 161 124 +

3

kcal/mol

(

4)

kcal/mol

(

5)

kCol/mol

(6)

(21)

-11"

-

)

-reD.ctle in een i1u'i;le beel. ~denctiemech;:-'l1i: me en rer:ctiekinetiok V2.n het

Eont€cc:tiniu.:,cces ,-"'crei.en uitvCJeri[~' in lito

3

beh2:~(1p,hl. Lit. I~ vermeldt

kinetische r;G[,'GVenf; voor oell lnGel' tGr!rperi1tuu:r[Sehie~1 ':,'<.'l.8.r een am10r

tne c]};3.nÜ.,me oft l' cOllt al s in 11 et ho[;,'ore interes ''f'nt e t el!1pel' S.t l..J.1.l.rGe l)ied.

In lito

6

schieten de Gegevens to kort voor een omzetting 212(1..1' s

toon-doell \'J2.T e~~ v.Jeinig t 0 €:g'~~l~J-:e 1 ij'·,:.

,~

Het l'cm.llt2at v;.:,n à.aze lite1.'i.·tuurf"tu(:.ie liwEH',)o 0.,;)1 '.lel geell rekenmet~wcle

op YO ol' het VG1'CJ er opt ineJ. i801'e31 von Ci (."> thc:clTJod;'Il!.8mi cch Oe ra2.1cle l'O;:'.Ct ie··· on~c~t;}nc1iGheclen, zij gei' v:ol een Dood. inzicht in het mocho.nisno en do

caB.nele het ge(].I'é'.g (:.e1' nev8nJ'eacties 'uo,:;-elijk werd. (:;):'l<ubij Ceb61})en door gegevens uit patenten).

Ui tgaal'lde Vé.:.n het theI'moelynll".'liGch rendemont Yierd cloor hic:ro 11 de verl:iezen

naar koo1stofmono::-:;yde, kool::!tofdio.xyde on resterend metlleDol, ve:C'!,1elél in

patenten en lito 1, bij

6cO--7

CJO

o C - da2.!'op toepasf:;entl. de tem~oeratmHinv1oe

zoals in l i t. 1,

5,

6,

7,

16,

17 bCé>chreven st8at - in ve:n!Ünrloring te Î

brenGen het netto-rendement geconstrueerd. - ... , , (),of.)] '-'VVv

rf

4 "

Vergeli jk de aldus ont

st[~.ne

gr;3.fielc

5

met fic;.

4

uit 1i

t5

Eieruit blijkt de ortir:12.J.e renctietonlperc.tuur te llcgentu%en

6 co

-6

80

0 _C.

De homoGeno ontlecling'sreact ie

(6)

V3:n fo1'r.wlc1ehyCl.e speelt nB. het

kata1yso.torbed nog zijn l'Ol. Ten a8.l'ü3ien V 2.11 deze, reactie vOl'meldt 1.",'211;-:01'

enige gegGven~, waaruit een re~ctiesnelheidsvergelijking berekend kan

.... vorden:

Voor verscbillEn:do temperaturen is de conversie oerelmnd als functie var!

de U ~ic1. en vleer,,:;,egevell in grafiel:

6.

De grafiel: t oont cldclelijk do nooct- .

(22)

- 16

-re2cctietcrrmcl'a-t.uu:c tU~:3Cj:l

beo-6eo

o C

d.1'ul~ i s -1- 1 e:clil.

fOTmald.chyd

el

ini tiële J:1Cth'll101-verhoudir.c ::::

0,875

(zie [';1'e.fiok

5)

. ~/" 't"" t} ] ' "

zuurf;1;O::' l J n 18.1.0 me" lélI10 .-VOT.'nouca:r'\.(S i e minimaal

0 ,

25 (lit.

19)

zuurstof viOrcJt vol18d:i(; ge';:nükt

cle forl:;,;.lc~ehyde-oplo 88in[;118. 2.b ,.oorbel' heeft een cOl1ccntrat io VDn

44

{Se .... ' ._I 'ï~j

de t oevoe[;':Ll1Z van ':.itOO!:l 8.8.11 het :cec'ct iCC;2.~·~ en ("Lo toevoeginG Vé;ll

r-'~

ynüer in de 2.b20 r1)er zi jn gel'olc,teel'cl é:1.cm de formr.üclohydeconcentra -t ie in de produktoplossing

de meest gu_{nsti G}8 ïlatel'/ ini tiëlo ],îethanol-verhoucling = + 1

de v!2.:rmt 8-alvo er in d.e '!!2,lY/G ov,' i :: sel aar n2, de reacto:r wordt ui t--.,e;eb::,tlanceerd tegen het yw.rmtcverbruil: iIl de vcrdamlJers en (le U

,o)\W,.L

luchtverhitter om het re2.ctiogo.s op Cie inG'2.l1s·stempcre.tuul' VA.l1

~. .

.

~ ~

1100 _{C te b1'e1150n}

ol1tv:erp VD.n de reactor op een prod,~·~ti8Y221

2 C-o

-ton for:nalcJ.ellyde

( 100"» f' por d a.g.

Door toepasc>ing vel1 een triéü anc3. er:L'or rnethocle viorden de m?Gs t 8Ul'H,tig'e

reactie-om:3t2.noi{{n.edcl1 als in (le m8,Gea en warut t::bcJ 2.!lS en in tabel I is weel'~;eceven, berekend. Funt

6, 7

en

8

leve:ron de

f~toom/methal101-

.---verhóudinc =

0,9

op. Punt L~ bepéJh.l t ûc:n de rea.ctietemper2.tuur die

ge-varieercl wordt tot punt

9

in orde if~.

té'J)ol I:

'l'r

650

0 C

H20/CH30R

::::

0 ,9

mol

G

_m

0,375

jr'

"

/m

2

mOl. =: --b 8.

PI' = 1 atm.

_02/C

H

_30H

=

0,35

nol _nlO'T

Ti

110°

C

E20

/CH30H=

0 ,

875

mol

(23)

[l2J)J

@---

'-+---.

• - - - -rrz:o:::

~-1~

-- . - - -H 2 Hl

0,

-

--

--CZ):

t

.

s'toom LUCHT --l -- ----{i]]] [fï1iJ I I I r - Ilr - I'r--II- --[§ 50J "1 1'1 I' ,'R ''''I: "'~"'i: ~"'--llh __ ... I I IIH 6 I AFGAS GEDEMINERALISEERD WATER koet water condenswat~r ",I:

-

--@

-- -[liJ ;

eb

44'/, FORMALDEHYDE

o

so

J

c[Q]

CODERING APPARATUUR BEREIDING VAN FORMALDEHYDE

Hl WATERVERDAMPER H6 WARMTEWISSELAAR UIT METHANOL

H2 METHANOLVERDAMPER T7 ABSORPTIETOREN MET TOEVOEGING VAN WATER C3 ROOT'S BLOWER H41 LUCHTVERHITTER RSI REACTOR Hel KOELER ligl KOELER Hl(j KOEL ER A. POT H.A.ZAAT februari 19 2263

(24)

- - - - c - - - ~-~

-

17

-zeer 2nel gerecelr1 '.';o:..~('_en met de luchttoevoGr' en i [3 het mogolij]: enel

correcties U2' te bre~Gen in het reactiemengsel ~et de on~er

7

atm.

Eet

4

ate.-stoor:;-n2ter net in hCJ

QJ1'OC0G ter ko~l in; VC_i1 he-i; ~)ro(luktG['.,!

(25)

-

18

-4: Massa~ 8n warmtebp,le,:,,>:;

IN M D

y5

A 2,6 7

a

/

0 o

4 7 VOORWAARTS UIT I . M Q _I

-

- - - -

-

-D 1,35

I

r~

/ - - - )" .1

.

~

A 2,6 7 321 0

I

I.v.

~,L .} L 1

1- - - - -

-

]'0IC3

R' -1 2 9 18 0,9 [. C 3,2 9 tot 4,2 3 2 9 2 1 ~-RETOUR IN UIT M

a

M

a

I

/ '

321 0 stoom H4~---1 192 I I I I 8 C 3 4 2 -tot 4,,2 3

l4.H

RU7 1 9 0 I~

I

_ L!. _~h) A 0,0 8 210 D 2,3 3 8 698 C 3,2 9 2 2 3 5 E 2,1 9 2 2 3 3 F 0,2 6 1 7

a

G 0,0 3 2 1 H 0,0 7 657 tot 8 2 5 1 [. 2 4 2 -0

r

~-

-

-D(j~

_I

9 9 6 2 0

a

C 459 IH 6 E 3 9 6 F 3 5 G 6 1 3 7 ot 8,2 5 734 _-

_-

--o

r

~

~.~~-R'''4 S 7 0 6 3,0 0 D 0,4 5 6-3 2 0

a

I. 3 0

I

-rr

4 0 2 S,O 0

Ha

koelw.

-H9 koelw.

--tot

a,

7 0 11 1 9 1 0

M. in kg sec R' ,; compressie Narmte

a

in kw RH: reactiewarmte R"': absorptie warmte _ _ _ - - - ~ - - - - - lTnT ~.~ .M I :, U :3 D 0,0 9

o,S

C 3,2 7 1 7,0 F 0,2 6 1,3 G 0,0 3 0,2 H

o

0 7 S 0 - - - -S

~

-0

r ---

~ ~ ~ot

3.7 2 2 4,0 - - - - 3 S 2

I

_----63,0₀ _{2 1 1 9} ~---~---~--- 631 1 ---63,00 1 6 0 0 I. -C omoonente n A = methanol 8 zuurstof estikstof D water E formaldehyde F koolstofdioxyde

G koolstofmonoxyde

H waterstof

.4 7 2 0

tot .

a,

7 011 1 9 1 0 bereiding van

formaldehyde uit

methanol met

toevoe-gll1g van water h.a_zaat

(26)

--'e c.,. . I

--1==

_---

~

J

'

... , .-l:..

I

(27)

19

-1,i8terverd8I!1~~er El •

P=2 ?tm r _l-r::

_n'10

_.-:

'

2

lr_.,

J/"-(J'

_--6

T

lc

=12

c

oe

(C

)

=

4 ,19

kJ/l:g

oe

p V! ( C 'l =2 or) l-T/kt';.

oe

t

'

m=l,

35kg/

s

m' _1.₌₂0°

,e

1 p' Et " _'U -"l:> TT_ _u-,+AG.r_",}·01·r/ _" _m2

oe

.

(1' ₁

t

_{. é}

r>3)

--=-=.. -C0l1denl3eren:

'}' ... =145°e

SV

P=4

sta, stoom~ water r

2

=

2126 kJ/kg

type: "Robert-verdamper".

Berekening ymrmtevrisselend OPIJervlel::. A

(f, r/,

(c

\

(

T -T ) + rA .,., -tJ_v/ ;Urn· pJ \'/. k i "m H 1

-1,35.

4,19

.1

00

+

1,35.

2202

=

35 'JO

1::.\'1

m

1

25 -

25

,-~ Al1n~ -.:'- 12') ~c 0 ln

25 2<

A.U.

Tl

_n

3500

4000.62

=

fo;6

m 2

. Bere~enin~ dimensies van de verdemper

pi jpd i 8.T:1et el' cl

_0,05

Tri

~

nodig lenste pijp 1 1 In

dikte pijp d'=

0,003

m

steek

1,4.0,

056

-diarnetel' pijl')enplae.t

0,

0

8 .1

0,9

zielpijp di2.meter

àfstand pi jp':"\'/al1d' 'V!. w.

4 X

!3t e e1~

diameter verde ... rnper TI =

19 °

'

-.

0,05.

1 0,08

0,9

m

0 ,2

m

0,32

m

1,42

m

114

pijpen

•

_TI

_1,5

• 0 m

(28)

-

20

-Gnsruimte boven de

w

.

w. :

5

pi jplengto

5 m

rpotale lenste ve:r.'c;é.!l11·:::er : L

6

m. Berekening benodicde hooveelheid stoom

door oV81'ver:-.itting va,:: ;.,toen en koelinc V~1.~1 '.'/ater te VOl'\.'o.c.rlozcl1

rI) :::

~

\r

::: 1 61_:;

i-

r'

/

'~

/-m ' j . 'L> , .• r

2

llethanol verl12.rxoor H 2 . P :::

7

dm

T

k :::

1 25°e

~m

:::

2 ,

67

~:r;/ _s

T.

:::

20

or-v l

condenseren stoOlTI-"7 vrater

T st

14

5 o

e

P :::

4

ata r

2 :::

2126 kJ/kg

Bereke1hing warmteviisselend oppervlak A

cl :::

_w _.

°

_m

.(c)

_p _m

.(

T,

_.re

-

T.)

+

IJ! .rl l rm.

:::

2,67.2,507.10

5

+

2,67.9

40 ::: 3210

k.\ï A '11 ln A :::

125 -

20

1 _n

1

25 ₂₀

2

19,8

r.rl

BereKening dimensie ~j van de vercla'llper : pi jpdie,l'leter d. _'"

₀

_,05

m

~

nodig pijplengte 1

1

m dikte pijp dl:::

0 ,

003

m

,19LL

.

0 ,

05 .1

steek

1,

4 .

0 ,

056

:::

0,08

diameter pi jpen pl aat

0 ,

08 .12

:::

0 ,

96

m

afstand pijp-wand \'l.Vl.

4X

steek::: O~32 m

diarneter verdamper D :::

1,

28

m _••

:::

125

pijpen

(29)

-

21

-Gc:,,-,·rtnmte

b

oven

w,v:. :

5 Berekening

benodiede

hoeveelhejd stoon

cl. 0 0:::' oververhitting ven StOOl:1 en koeling v~n water

te

verwaarlozen

~m

::::

(~

TV!

==

1,7

l::.g/ s •

Root! s blower

e

3

rI. ::::

4,

2

kG/s tm zuigdrl).~: ::= 1 c..tn.1 C :::

le

OO

J/

lc

e

oe

pp

::::

1,25

}

.

=e

/

m3

rer:3druk

1,

8

2.tm

T.= 25

oe

1

17

hyclr 0~8 h T ·(mech

>(>vol

==

0 ,7

Berel::.eninG temperatuurstijginG' COl:mre sl3ie

P

I

PIl( :::: P 2

-

R D ' -'2 M

T

2 ==32So

K

r.1 lempera t _uu_rst · · · _lJGlllg T -_ 30

oe

Berekening ~ermogen van de blower.

'1' 2 p s =:

cf

m

.c p . T

=4,2.10

00.30 =

126 kW.

p as p S :: =-Luchtverhitter H

4 •

1

.----1,251 ,4

1₂8.10

5 2E3

,

8 .10

(Op)2 :::

0 ,

9 15 kJ/k

g

oe

(0) :::

1,09

kJ/kc

oe

p s

U ::::

50

7 /m2

°c

(lit.23)

T

st

0."

::: JA

S

'1..1 ') n

8

-.J

I

20,

.10

kC mo

l

l,S

:::

P2

1,4

j

T

2

(30)

(31)

22

-Berekening benodiede hoeveelheid warmt e

Zuur ::;toi' : _fm==

0,

9j

1!'-~ r'-"/~ .:::

IJ

.e .

('1' -

f11 ) '"

0,

9 3.0,925.45

[1 p u ~i ~tik8tof

_Pm'"

_3,27

_k-~."'G

1'-

u

f.l

.e • ('I' -

,-,

1 .

)

=:

3,27.1,09.45

m

p u l totaal B~rel:.::ening i72..1'rntevrisselend oppürvle.k

rA -

192

k·.'l t'VI -_ 5!0 -

45

6T_ln- GO

ln-4

' .

-) ,P,. :::

'Pw

U.óT

_ln 2 =:

S9

m

38

k\'j =:

154

l<:~. / +

192 k

"l

!

De pijpen van de Vlarmtey!i sGelaHr zi jn elk voorzien van

12

longitudinale vinnen • diameter pijp breedte vin d. ==

0 ,05

m l b =:

0,025

m

pijpOl)pervlal:te per

1

meter

12.2.0 ,

025.1

+

totale lengte pij? -

_-

~

_0,69-

-

86

m

.0,05.1

=

0,69

m 2

stel luchtsnelheid om P1Jpen :

20 mis

bij

100 °c

:

(0

_v)

lucht ==

4,5

m

3 /s

Keuze

:2:5

buizen

)

4,5

) vrije oppervla.1<.::

2

0

=:

Oppervlak van dvmr seloor snede van buizen:

25. (

0 ,001.0,

025 .12

+

3,14.(0,05)2

)

4

2 =

0 ,

055

m 2 0,22

m

Totale iDppervle.l:.: dwarsdoorsnede warmtewü:selaar

0,22

+

0 ,

055

Die.meter

~V3;L1410,275

==

0,59

m ••• D == 0,6) ï.l

2

=:

0,275

m

(32)

Tle:'_ctOT B

5 :

~m=

El

,

25

kr..;;j:.3 =

0,02

m

\! armt e\':i ~ .. ;'81 A.8T H

Y

\

n

8,

25 1-G

:: _...

j

r· ~ ":

Pl

₌ 0,30 1,~.c/m ··u ' 3 -,

0 ,

65

è-r:' / "1 -) f ;!

=

,c_{u /},.

T. 650°C

1

T

15CoC U

~w

=

6

902

y:' ~.,

-

23

-( v~ 'J'

=

2 ,

6i

~~gjs I rn rn ?

:

.

:c:

n·,ethtèllo1jm-- :3

(lit

.It

6)

2 7~1 171

3

J'l ...

j

' ..

kl

Berekening Véln de V!armteo~ erd.racht scoÊÎfficient

°

0

c

.(G

)

,u voor het turbul ente gebied : U = 2,24 P _0,2 ei G

3 ,

::25

12

>

·'v

j

m

2

l

.0,6:.;8 = .i.-\"w 11 [; Cl 0,025 m •

-• • u

Berel·:enJ.ne van het warmtewi sselend oppervlal;:

= 108

=

(33)

-

24.-.

c

6W3

.4

•.

ae.ntal bUJ.zen ==

-=----l';;-T;;-::--l('-/:-j ,

ij."

r: , ) ) )

1375

per lengte-een.J.~eid bui ::;opporvlr:.k ==

3,

1

4 .

0,025.

1 0,08

m

1 en~~e ""'"'" b ' U1Z8n =

l1r7r

1 ]. 00 I ' ~o = 1 _J n m ..) ).v,Uü hoogte verrla.rnp:i:ngsruimte = 1 m Absorptietoren

T

7 (lit.25)

--temperatuur G_b

=

15

0

e

t empel'atuur L_b=

60

0

e

teml"leratu"t.lr 1'-_b-

30

0

e

t

_emper_8.

t

_{uur -'-'1-}T '.L.

30'

oe

temper at uur koel \'lat er

20

0

e.

--warntebalans over 2.bs;)rber :

Ha

+

GbRb

+

1tRt ==

~w

+

_GtHt

+

LbRb

4570+7340

+

°

= ~Vi

+

24 + 503

0

_w= 11383 k'.'-I

1 e net e IV. W •

=

11. m 0

cli amet er _ _

:::..3"<"'.:..1_m

Zie ook fig.7.

De tot~le hoeveelheid vloeistof die nodig is om

11000

~l af te

voeren wordt gel i jl::-elijk over de twee onderste beelden verdeeld,om

zodoende een gelijke vloeistofbelasting te verkrijGen

+ ~

.0,8.30.4,19

m 2 A ==

0,0163

m p 2

3

a

=

95

m /m

met behulp van floodinggrenzen G 2

a

=

1,0

kg/m s ) 1 b

=

8,2 kg/m 2 s .) oppel'vlakte absorber ==

8,30

m; diameter = 3,30~

--dehoocte van de absorber za:;" berekend norden met alG kriterium

dat

99, 9

~~ formaldehyde

uit

Gtgeabsorbeerd \vordt.

(34)

- 25

•

--bekel:en Y.'oréten de tr2.n::'I'ortsnelheden V2.n forrno,lclehyde,"lClter en

voelb2,re w2.rmte,nap-.rbij ue Cl'oot::::te weer,;t and in de gasfe,:::;e

optreedt.Deze wordt dan ook bepalond Geacht voor de t ot ale tran~port

snelheid.

Overdrac~t~cogfficienten

zlJn

uit de v6lcende formules be~ekend:

8

(G 8.

u

)-0,4

1=

~_

(~

I>

~

)2/3

J

_H

=

l,l~ . u c

.G

k

(1)

(2)

(lit.ll) P

(

G

an \

-0,41

k.

1),

.n

(

~

)

2/3

J D= 1,070. u 1'- )

= -

Ga l G - - ~

Diffusiecoëfficienten zi j:l go schat mot :

ID

=

°

,OOó9

_-13

T

I'

.;

(3)

(lit.25)

Bere~;:e ne!. zijn :

Sc = 0,80 form2.1ciehyde

Se Os70 vmter

1'r 0,93

Deze kencetallen zijn zo goed al s onafhe,nlcelijk van de temperatuur.

ge~eE:v~0E.b!:.eld_v~0E. ie_b~r!:.k!:.n2:.ng !aE. ~G~h~0.crt5:

I

:

Met behulp van de vergelijkingen

(1)

en

(2)

worden voor de

heer senà.e temperaturen van de f,'2.ssen, die re speet ieveli jk onder

. het bed inkomen en boven het bod uitgaal1( deze i s in eel' ste instantie

ge schat) ,de overuraeht scogffieientel1 -ge sehat.

De hoeveelheid af te voeren vmrmte,val1 de gasfai::e naar de vloei:::r

tof-f ase, bepaald op 4720

k:,'

,

is sél111engesteld uit --oP+Or:.':létl'mte van het formn1deDyde

--eondens2,tiew8.:rmte van het Vl2-ter --overdracht voel b2-re warmte

15

kcal/mol 9,7 kcal/mol

Het aandeel inde totale warmteafvoer,dat elk van deze fractie ·

heeft,wordt in eerste inst antie gel;)ehat op de overdr",chtsco~fficienten

en de mogelijk optredende drijvende krachten.Aldus

4720 = cp.15.4,19

+

$.9,7.4,19 +A)6Ji

waarin

cp

= molen overgedr2.ge.n. fOl'maldehyde

Ó

== molen oversedr'''G8Yl water

(35)

-

26

-Het is nu mogelijk een eerste bOl'la.deriEg te geven van d.e tempera,tuur en 2,3I;ienGtellil'l~~' vém G

l uit een ma[)sabalans over bed I.Het behoeft geen betoog,d2.t de s2.rnenstellins van

L~

en

L~

en

lJ~

bij goede benadering dezelfde zijn en gelijk aan L

b

-Samenstelling en temperatuur va:'1 de vloeistof zijn in evenwicht met

een gas,dat dezelfde temperatuur heeft en een. csmenstelline,die zijn weergegeven in tabel

De drijvende krB,chten Ap en

f7f

"lOrden dan berekend door boven en

onder in het bed de heersemle partHHe druk en teJuperatuur in het gas

te verminderen met de even\'!ici1tsdrvl<: en teIJ}Je:catuur van de vloeii:rGof.

Een miè.delin;3 over beide e):treme.o. geeft een gemiddelde cll'ijvende ]:~.r2,ch:t

Berekend wordt dan de hoogte uit de volgende formules:

&

=

k .a.(P - po) .1 .S

giN g g \'1 iV

é.rlrl

:::

hg.e,.(T_{g -} Tl)·l,e·S

In het algemeen zullen de gevonden Lr,Lu en Le verschillen.

Door een nauwe verantwoorde keuze (op be.si s van ele uitkomsten) van

rp,Ei

enA~fP warden via trial and error gelijke hoogten berekend voor

een tota.le we,rrnteov erdracht . "Van gas naa.:r vloeistofvan

4720

kV! • .

Resultaten worden kort vermeld~

Bed I : G l

C

H

3 0H

H 20 N 2

CO

CO 2· 1-1"

--' )

"-2,56

mOl /s

77

117 1,38

6,30

36,3

41 4567

~_1" _ ... d =.:

0 ,17

III 1

3 ,

00

l-;:g/ s

"

11·

"

11 11:

82

gram/s

1

385 "

3280

"

38,6

11·

278

11·

7

2 ,

6

11

12

30

11

(36)

27 -Bed 11

G 2:

CH

3 0H

mOl/.s

H

2

°

9

mOl/s N 2

co

CR

₂

°

kei

117 1,38

6,3

0 36,30

1 2 kgf =:

1,1

mOl/m s atm

-

2

k =:

1,35

mOl/m s atm gw î 2 h =:

9.10-')

kce.l/m s atm g

Bed 111

G_. : j 11 I! 11 It 11

CH

3 0H

mOl/s 11

2 °

6

11 N 2

117

11

co

1,38

11 CO~

6,30

11 H 2

3'6,30

11

CE

₂

0 0,1

11 (p •. po) =:

0,22

atm g g \'7

(T -

_g

Tl)

=

8 6°c

gram/ s

162

₁₁

3280

ti

38,6

_!t

278

!t

72,8

11

30

11

---(-0

_~g

_-

-pa) =: -g f

0,035

---(p

-

pa) _

_e,044

g g Vi

---(Tg

-

Tl) =:

25 °c

gram/s

108

11

3280

11

38,6

I!

278

11

72,6

11

3

!t atm atm

(37)

-

28 -

? k gf

=

1,3

C

mOl/m-:::: atm

Bed

IV

at

.

C

H

3 0H

molls

gr8

.

Jn/ s

H

--2

°

5

N

2

117 co

1,3

8 CO

₂

6,30

H

₂

36 ,30

C11

₂

0 0,07

2

k

~=

1,3

mo1/m

s

atm

gI

Dimensies

2bsorber

:

---Bedhoogte I

0,17

m 11 I l

1,5

0 m

11

III

1,0

In ti

IV

0,30

m

1 m

tus~Gnruimte

voor

It

"

It It

"

It'

Hoogte

absorp

tiet

e

ren

Bepaling

diruneter

bed

~

₌

1 G

90

IJ

3280

It

38,6

IJ

278

ti

72,6

"

2,1

"

diét.rnet er

3,3,m

11

3,3,m

11 2,2

m

11 2,2 m

spr

oeie

rs

en platen

5.1 =

5 m

:

8 m

111

en

IV

:

(Ferry

pg

.

684 fits 13)

1=

5

l~g/ s 2

s=

3 ,

8

In D

=

2,2 m

(38)

f71 L i T u c 1)

~m

0 _w

--::: ::: ::: llr oce s 1;-7 oe 30 oe 4,19 J:J/1::g oe - 29 -1:oe1vI2.ter T. ::: 20 oe 1 'I' ::: 1:;-0 Oe .u c .- 1:-,19 '-J

l-'o

T) ;:-- ':'-(:,

0·-

:::

4,2

'-r-I

'"

m .:..-c; . .,)

u :::

1200 1,'ilm2

BerekeninG Vlç:J~mteYli seelend oppervlak

oe

Neer.1 '.ï2.rmtenisE:elaar mt

4

tubepassos en 2 shel1po.sses T ::: 10

-

7 ₈

_,5

oe 10 r:: In In

7 0,,,

<"? 10 3 2 A _U_m _v ₁₂₀₀-,J.-.~

₈

_!:;( /)-2,5 Ot ::: rn .ol ln0.L

-

• ,J.

) , u )

Dimeneües Y!2.:emtewissel aar

n.

-3

3

1

~v ::: 4,2.10 m s

koel water

koelwater snelheid in pIjp : u = 2

mi

s

\

(l i t .11, Pt?;.

48 1)

Y

=

0,85

benodigd oppervlak d'.n:.r :.::r:loor ::iD.üde

,

')

r. 1 lO-->""l~

~ ~

-.

- --

-inwenclige diameter pi jp : d =

0 ,

03

m oppervlak

30

pijpen per pass.

Totaal aant al pijpen : 120.

Vlarmtewisselencl oppervlak:. l)er plJ])

42,5

_

J

8

lengte w.w.

=

120.9,5.10 2 - ~, m st eek: 1,4 W2.l1ddikte- pijp : d w

= 3.10-3

m

6

- <, D'=

m.t

= 11₁1.3 .10 ~.1,4

₌

0,56

m

TI = D'

+

(d + d) + 2. u

=

':":'2 2

9,

5.1

0

m

Im

=

0,56

+ (

0,03

+0,

006 )

+ 2.0,05

:::

0 ,7

0 m

-

4

2 =

7.10 m

(39)

proces

Ti

==

60 oe

T

== u

30 oe

.,

6311.10-'k'J

u

-

30

-T,::: 1-T == u c == p ~~

_m

=

-

1200

rl

/m

2 koe1v/ater

20 oe

LlC

oe

4,

1 9 kJ

/

kC

75

l<--g/s

oe

Berekeninc ïi2.rût eVli Géöe 1end 0lJpel'vl ek :

oe

(

1

it.

11 ,

Tg •

!JB 1 )

Keem V!2.riTIt8\',Ü:se1a2X' net iJ- tubG'n2-8c~e~, en 2 shell:~,aG8es ~ Y == O~35

14,5

oe

==

6311~.1_O_

)3

~~

__

120C .l!~ 5.0,

CS

2 412

m

1 -

3

2

benodigd 0I>})orv1 cl;: o.war sdoorsnede 75 .10 m

inwendige diemetc;r pijp: O. =

0,03

m

~ 01~I)erv1ak

= 7.10-

4

n?

Neem twee warr::te"ui 88e12.2-rs parallel ge sche~\eld

53

pijpen per tubepass.

Neem twee wê,r!:1teVlisselaars in serie geschakeld

412 Lengte \7.'11. : ==

5

m

2 .8.53.

9,4

.10-

2 s

teek: 1,

4 _.,

wanddikte p:i. jp ~ d

=

3.10-

J

m

- - VI

-3

D'=

m.t ==

15,1.1,4.36.1

0 =

0 ,76

m

D

==

D'

+ (

d

+

d

) + 2.u

=

w ==

0,16

+(0 , 03 +

0,006)

+

2.0,05

==

0,9

m

(40)

-

31

-proces k_oe1-;re,ter

T.

: 60 oe T. =: ;::0 oe 1 1

T

::: ₃₀oe u 'I' u I+~~; oe c :

2,')1

l~J

Ik

r:' oe p ... ~ -b C : 4,19 lr

J/r,....

oe IJ !.\- . 1."G

~m

63

;

_""0

-0_'

/

co _..:, 3

'

0

_w

-

4720.10 kJ

~m

: 56

l-rs/"

_..~ ' .. ~ (li t ,,11, pg.481)

Berekening \7armte\'rÜ4selencl ihppervlak :

Neem '.'iaTmte'~'lis:3eléull" met

4

tubeT){lSSeS e~:l 2 shelllJ8.8ses '--;;-. Y : 0,[)5

3

4720.10

1200014,5.0,85

D imen sie;~ :warmt eVli sse 1 aar

0

v : 56.10-3m3/s

koel vrat er

::: 308

koelvratol',;:melheid in pijp: u : 1 mis 2

m

inVlendige dimneter

benodi--gd oppervlak: dv!arsdoorsnede.: 56010-3 m2

.l~

-fl

2

. d ::: 0,03 m ~ oppervlal\.: : 7.10 r m

Neem tvree Vl.V!. ' s paI'allel gescha.k:eld

40 pijpen per tubepass~

Neem twee 'N.W. I S in serie geshcal-:elè. 308 lengte

w.w. :

2 :

5

m 2.8.40.9,4.10-steek: 1,4

d

~'l

t .. d 3 10-3 wan .c!.L-;:: . e IJ2 JP: y, : : : . m

"

6 -

~

6 D

':

m.t : 13.1,4.3 .10 - ::: 0,

55

m D ::: DI • (d

+

d ) + 2.u ::: w : 0,655 + 0,036 + 2.0,05 ::: + 0,8 m

(41)

-

32 -6.

Nabe~chouwin~ •

Dc ab~'orber j.s in het onrlerhavigo ontwerp berekend op basis ynn het kri teriurn, elelt

99 ,

9

5~ ven de formaldehyde in Yi11ter opgelo r:t moct worden"

De beljalend.c vJeerstand van het stof transport is t erecht in de gasfas8

gelegd"Als 1..ütt'2_ng~:::punt is gesteld,een gelijkelijke verdeling van het

vl8.rmte-effect over de onderste twee bedden, waarin

.:t

99 %

van het

formaldehyde overgedre..gen vlordt. Voort s werd verondersteld, dat het meth2J10ltransport snel genoeg zou zlhjn om zich binnen de verblijf t i jd

van het gas, in cie absorberte 1;:unr..e21 voltrekken.

Dit bleek l ater niet het geval t e zijn,zoctat, de ab.sorber anders

gedimensioneerd moet worden vlil men het stabiliserend.e metllêiJ.ol voor

nsgenoeg 100

%

in de fOl'!1w.ldehyc1-eoplo ssing absorberen •

..

}i;en beterontvrerp voor de absorber .. k.cimt tot stand door gebruik te mElken

val1 d.e volgende uitgangspunt en, wa.arbij reëlere bedhoogtcl1 verkreGcl1

worden ( op 0,17 m km geen rekenregel toegepast wo:rden~daàr de verdeling

O}) zo' n klei 11e hoogte een dominerende rol spcel t.)

--in bed I wordt

90 %

van de formaldehyde in de recirculerende

formaldehycleoplossing geabsorbeerd (er treedt zeer groot 'warmte-effect) --in bed 11 YlOrdt tot

99, 5

~s van de formaldehyde geabsorbeerd

--da.a.rna t\;lee smallere bedden vmarin het criterium va...l1. de bepalende

methanolovGrdr acht s sne 111e id ge ld t.

Ee 11 ruwe schatting levert de volgende absorberdimensie s op

hoogte bed 1.: 2 m dieJ'neter

_3,8

m

11: 2 m

_3,8

m

111: 2 m 2 m

IV: 2 m 2 m

Totale hoogte absorber

₁₄

m _•

(42)

33

-Reéwtor

Zoals reeds onder

3.2

cesteld TIard ie het in principe mogelijk de

reacties oncler dezelfde offiDtandig]-;.erJ.sn in de reactor te laten lJl8.2.ts

vinden zonder dat stoom toe':;;8voeGcl \'1Orcit .]JOOi." het !luit :"trippcnl1 _van_de

explosiererlctor 1::::an de gecon-troleel"de oJr;,30ttil1{~ van methanol/lucht

mengsels bij 750 - 1000 oK (bij voorkeur 1000 °K)mocelijk

Ge

ma~ct

worden

. TI aartoe zal minder zuur stof toec;evoegd l::unnen worden clan met stoom

toevoeGing het geval if\,de.ar anders de reactj.etemI!ere.tuu.r te hoog oploopt

(Zie grafie};: 2) ~n het explo siegevaar V2.11 het incnnCf3zaG bi j 110 oe

groter wordt (grafiek

4)

.

N2.gega8....11 zou moeter~ \'o'Orden of de roactiesne1heid(hoofc1zakenlijk die V3..l1

de dehydrogenatie) b~L j de kleinere lucht/met~1anol verhouclinc nog groot

genoeg is ten é;.8.11zio11 vnn de snelheid van de nevenreact ies en of de

stabiliteit van els reiO.ctie en de reactj_eomstandigheelen niet te gering i2 .•.

Zou blijke-n,dat a0.n deze voorvléléll'den vold8.3n kan vlorden,d811 i s het

formalelehycle}lroces nog verder te ver eenvoudigen. (waterverdamper

overbodig en in ele absorber i s een zVl8.ardere waterbelasting mogelijk

waardoor mineler gerocirculeel'd hoeft te v1Orcle11).

11e1:eni21[; dient gehouden to vlOrden net oen gering groter verlies nae.:r

nevenproducten en een kortere levensduur van de kataly~::e_tor •