Схема материальных потоков

Реакция:

С₆H₅ — NO₂ + 3H₂ С₆Н₅ — NH₂ + 2H₂O

C₆H₅NH₂

С₆H₅NO₂

Реакц.смесь C₆H₅NO_{2 непрев.}

C₆H₆ С₆H₆

Н₂О.

H_{2 непрев.}

H₂

техн. H₂ N₂

N₂ потери Данный процесс является простым, т.к. не происходит никаких побочных реакций, и необратимым, т.к. протекает только в одном направлении. Вещества данной реакции находятся в одинаковых фазах, и эта реакция является гомогенной. Реакция гидрирования нитробензола протекает с выделением большого количества тепла (112 ккал/моль), исходя из этого, данная реакция является экзотермической. Также данная реакция протекает с помощью катализатора (медь на двуокиси кремния) и процесс является каталитическим.

Расчет материального баланса.

• 1)П= 10 т/сут; П= 416,67 кг/час
• 2)Количество анилина C₆H₅NH₂ с учетом потерь:
• 416,67 — 99,5%

х — 100% х=418,76 кг/час.

• 3) Потери анилина:
• 418,76−416,67=2,09 кг/час
• 4) Масса реакционной смеси:
• 416,67 — 94%

х — 100% х=443,27 кг/час.

• 5) Количество нитробензола C₆H₅NO₂:
• 443,27 — 100%

х — 5% х=22,16 кг/час.

• 6) Количество бензола С₆H₆:
• 443,27 — 100%

х — 1% х=4,43 кг/час.

• 7) Количество Н₂О:
• 93 C₆H₅NH₂ — 2Ч18 Н₂О
• 418,76 — х х=162,1 кг/час
• 8) Количество нитробензола по уравнению реакции:
• 123 C₆H₅NO₂ — 93 C₆H₅NH₂

x — 418,76 х=553,84 кг/час.

• 9) н (C₆H₅NO₂)= =4,5 кмоль
• 10) н (H₂)=4,5Ч3,5 = 15,75 кмоль
• 11) m (H₂₎=15,75Ч2=31,5 кг/час

Таблица материального баланса.