Дипломная работа: Проект производства формалина

- азот

- двуокись углерода

2. Плотность кг/м³

86 - 97

1,5 - 4

1 - 6

0 - 4

1 - 2

0 - 1

0,741

3 . ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Химизм процесса

Образование формальдегида происходит при прохождении метаноло -воздушной смеси через слой катализатора "серебро на носителе" при температуре в зоне контактирования:(550 - 600)°С при работе в "мягком" режиме, (660 - 700)°С при работе в "жестком" режиме.

Образование формальдегида осуществляется в результате протекания параллельных реакций простого и окислительного дегидрирования метанола:

СН₃ ОН → СН₂ О + Н₂ - 93,4 кДж/моль (3.1)

СН₃ ОН + 1/2 О₂ → СН₂ О + Н₂ О + 147,4 кДж/моль (3.2)

Наряду с этими реакциями в системе протекает целый комплекс побочных превращений.

СН₃ ОН + 2/3 О₂ → СО₂ + 575,1 кДж/моль(3.3)

СН₂ О + 1/2 О₂ → НСООН + 270,4 кДж/моль(3.4)

НСООН + 1/2 О₂ → СО₂ + Н₂ О + 14,5 кДж/моль(3.5)

НСООН → СО + Н₂ О - 53,7 кДж/моль(3.6)

СН₂ О → СО + Н₂ + 1,9 кДж/моль (3.7)

2 СН₂ О + Н₂ О → СН₃ ОН + НСООН + 122,0 кДж/моль(3.8)

Н₂ + 1/2 О₂ → Н₂ О + 241,8 кДж/моль(3.9)

2 СН₃ ОН → СН₂ (ОСН₃ )₂ + Н₂ О + 131,0 кДж/моль(3.10)

СО + 1/2 О₂ → СО₂ + 283,0 кДж/моль(3.11)

2 СО → СО₂ + С + 172,5 кДж/моль (3.12)

Реакции (3.3) и (3.4) являются равновесными. Доля метанола израсходованного по реакции (3.4) составляет около 60 %, а остальное, по реакции (3.3).

Превращение метанола в формальдегид происходит в результате контакта молекул спирта с кислородом, хемосорбированным на атомах серебра, т.е. активными центрами катализатора являются поверхностные окислы серебра. Процесс получения формальдегида в целом сопровождается выделением тепла, за счет которого поддерживается необходимая температура в зоне контактирования и равновесие реакции дегидрирования смещается вправо.

Побочные реакции снижают выход формальдегида и определяют состав выхлопных газов (абгазов).

3.1 Механизм процесса