Производство пентаэритрита

При решении задачи требуется:

1. На основании краткого описания процесса составить и опи­сать схемы производства: функциональную; операторную и техно­логическую.

2. Вычислить недостающие для баланса данные.

3. Составить таблицу материального баланса.

4. Рассчитать технико-экономические показатели.

Файл помощи оформления заказа и порядок (инструкция) его получения 

 Краткая теория процесса

Пентаэритрит - алифатический спирт, содержащий четыре пер­вичные гидроксильные группы. Он отличается высокой реакцион­ной способностью и применяется в производстве взрывчатых ве­ществ, синтетических смол, пластификаторов.

На рис показана схема получения пентаэритрита. В смесителе 4 смешивают 30%-ный водный раствор формальдегида, не содержащего метанола, и 98%-ный ацетальдегид (соотношение альдегидов 5:1) и разбавляют смесь двукратным количеством воды.

Конденсацию проводят в медном реакторе 5, куда предварительно заливают известковое молоко, содержащее 0,1   моль/л Са(ОН)₂. При 15° С и интенсивном перемешивании к известковому молоку приливают смесь альдегидов, по реакции отводят холодной водой или холодильным рассолом, циркулирующим в рубашке и в медных змеевиках аппарата. Через 40-45 мин температуру в ре­акторе повышают до 55°С, уменьшая скорость поступления хладоагента. Для полного связывания формальдегида требуется 2-2,5 ч. По окончании конденсации   реакционную смесь перекачивают ⁶ стальной нейтрализатор 6, футерованный изнутри кислотоупорными плитками. Серная   кислота,   подаваемая   в нейтрализатор, полностью связывает Са(ОН)₂. Образующийся при этом сульфат кальция отделяют от растворов в гуммированной центрифуге. Кислый фильтрат вместе с некоторым количеством промывных вод (после промывки осадка сульфата кальция в центрифуге 7; поступает в вакуум-выпарные аппараты 8 с нагревательными трубами из нержавеющей стали. Выпаривание проводят при остаточном давлении 400 - 500 мм рт. ст. Упаренный до первоначального объема раствор подают в охлаждаемые кристаллизаторы 10 кристаллизация пентаэритрита протекает в течение 5 - 6 ч. Затем кристаллы отделяют от маточного раствора на центрифуге 11 и сырой пентаэритрит растворяют в аппарате 13 в воде при темпе­ратуре ее кипения.