LOGOWANIE
KWALIFIKACJA A56 - CZERWIEC 2018 - ZADANIE PRAKTYCZNE NR 1
KOD ARKUSZA: A.56-01-18.06
Podziel się arkuszem z innymi i udostępnij go na Facebooku:
SKRÓCONA TREŚĆ ARKUSZA:
Na podstawie skróconego opisu procesu technologicznego oraz wykazu danych wyjściowych opracuj kartę technologiczną procesu produkcji aniliny metodą redukcji nitrobenzenu żelazem w środowisku kwaśnym oraz wykonaj obliczenia dotyczące zapotrzebowania na składniki wprowadzane do instalacji w jednym cyklu produkcyjnym. Uzupełnij uproszczony schemat ideowy procesu, wpisując w miejsce kropek brakujące nazwy substancji wprowadzanych do instalacji, produktów i operacji technologicznych. Uzupełnij Tabelę 1 - Opis uproszczonego schematu technologicznego. Uzupełnij Wykaz wybranych punktów kontroli temperatury, podając oczekiwaną wartość mierzonego parametru w każdym z nich. Wszystkie formularze niezbędne do sporządzenia dokumentacji znajdują się w arkuszu egzaminacyjnym.
Skrócony opis okresowego procesu technologicznego produkcji aniliny metodą redukcji nitrobenzenu
w środowisku kwaśnym
Proces produkcji aniliny metodą redukcji w środowisku kwaśnym przebiega zgodnie z reakcjami przedstawionymi równaniami
C6H5NO2 + 3Fe + 7 HCl — C6H5NH3O + 3FeCl2 + 2H2O (redukcja) C6H5NH3O + NaOH — C6H5NH2 + NaCl + H2O (neutralizacja)
Cykl produkcyjny rozpoczyna się od napełnienia reaktora kwasem solnym i wodą. Do roztworu dodaje się część opiłków żelaza. Po uruchomieniu mieszadła mieszaninę ogrzewa się bezprzeponowo parą wodną do temperatury wrzenia, a następnie wprowadza się pierwszą porcję nitrobenzenu. Chwilę potem wyłącza się dopływ pary, ponieważ do utrzymania mieszaniny w stanie wrzenia wystarczy wydzielające się ciepło reakcji. Proces, który przebiega w temperaturze 85°C, prowadzi się dalej dodając kolejne porcje nitrobenzenu i opiłków żelaza specjalnymi dozownikami. Pary nitrobenzenu, aniliny i wody skraplają się w chłodnicy zwrotnej umieszczonej nad reaktorem i spływają z powrotem do cieczy, w której zachodzi reakcja. Zabarwienie skroplin pozwala ocenić stopień zaawansowania procesu - żółte zabarwienie świadczy o tym, że w reaktorze jest jeszcze nieprzereagowany nitrobenzen. Proces redukcji należy uznać za zakończony, gdy skropliny są bezbarwne. Następnie zawartość reaktora, który zaopatrzony jest w płaszcz chłodzący zasilany wodą, należy ochłodzić do temperatury 70°C i wprowadzić wodorotlenek sodu, którym zobojętnia się mieszaninę reakcyjną. Po zneutralizowaniu jest ona kierowana do kotła destylacyjnego ogrzewanego parą wodną. Destylacja przebiega w temperaturze 120°C. Z kotła odprowadzany jest szlam i mieszanina poreakcyjna składająca się z wody anilinowej i aniliny. Mieszanina ta jest następnie chłodzona w płaszczowo -rurowym wymienniku ciepła do temperatury 20°C. Po schłodzeniu poddawana jest procesowi ekstrakcji celem oddzielenia wody anilinowej od aniliny. Ekstrakcja przebiega w 20° z użyciem eteru dietylowego. Mieszanina ulega rozwarstwieniu - wodę anilinową odprowadza się jako produkt odpadowy, a warstwa anilinowa poddawana jest procesowi destylacji w temperaturze 170°. Proces destylacji przebiega w kotle destylacyjnym, z którego u dołu odpływa anilina, a u szczytu odbierane są opary eteru dietylowego. Eter po skropleniu i schłodzeniu jest zawracany do procesu ekstrakcji. Gotowy produkt chłodzony jest do temperatury 20° w płaszczowo- rurowym wymienniku ciepła.
........
........
