Производство тиенилкарбазол α – цианокрелата

 

4.2.7. Сушка альдегида (узел 7)

Выход на стадии η₇ = 0,980.

Загружено:

Осадок альдегида с узла 6, в том числе альдегид: G_осад. = 1,3216 кг, G_альд^осад. = 1,1545г.

Итого в узле 7 загружено: G_Σ = G_осад. = 13,3216 кг.

Получено:

Количество альдегида  после сушки:

G_альд.= G_альд^осад. * η₇ =1,1545*0,98=1,1314 кг.

Механические потери альдегида:

G_альд.^мех.= G_альд^осад.-G_альд.=1,1545-1,1314=0,0231 кг

Состав альдегида сухого после сушки:

альдегид        γ_альд. = 0,9910

ДМФА        γ_ДМФА = 0,0053

вода         γ_воды = 0,0031

примеси        γ_прим. = 0,0007

Количество сухого альдегида равно:

G_альд.^сух.= G_альд./0,991=1,1314/0,991=1,1417 кг.

Количество остальных  компонентов в сухом альдегиде:

ДМФА: G_ДМФА^сух. = G_осад. * 0,0053 = 1,1417 * 0,0053 = 0,0060 кг.

вода:  G_вода^сух. = G_осад. * 0,0031 = 1,1417 * 0,0031 = 0,0035 кг.

примеси: G_прим.^сух. = G_осад. * 0,0007 = 1,1417 * 0,0007 = 0,0008 кг.

Количество воды, метанола и примесей в летучих компонентах:

вода:  G_вод^{лет.комп} = G_вод^осад. – G_вод^сух = 0,0800 – 0,0035 = 0,0765 кг.

метанол: G_{метанол}^{лет.комп} = G_{метанол}^осад. = 0,0800 кг.

примеси: G_прим.^{лет.комп} = G_прим.^осад. – G_прим.^сух = 0,0011 – 0,0008 = 0,0003 кг.

Итого в узле 7 получено: G_Σ = G_альд.^сух. + G_альд.^мех. + G_вод^{лет.комп} + G_{метанол}^{лет.комп} + G_прим.^{лет.комп} = 1,1417 + 0,0231 + 0,0765 + 0,0800 + 0,0003 = 1,3216 кг.

Результаты расчета  сводим в таблицу 4.9.

Таблица 4.9

Стадия ТП-7. Сушка альдегида (узел 7).

Загружено				Загружено
Сырье	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг	Сырье	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг
1. Осадок альдегида,  в т.ч.	100,00	1,3216		1. Альдегид сухой, в.т.	100,00	1,1417
альдегид	87,36		1,1545	альдегид	99,10		1,1314
ДМФА	0,45		0,0060	ДМФА	0,53		0,0060
вода	6,05		0,0800	вода	0,31		0,0035
примеси	0,08		0,0011	примеси	0,07		0,0008
метанол	6,05		0,0800	2. Летучие компоненты, в т.ч.	100,00	0,1568
				вода	48,79		0,0765
				метанол	51,02		0,0800
				примеси	0,19		0,0003
				3. Механические потери	100,00	0,0231	0,0231
ИТОГО		1,3216	1,3216	ИТОГО		1,3216	1,3216

 

4.2.8. Конденсация (узел 8)

Схема 4.4

Соотношение мольных  масс:

М = 305,39  М = 85,06     М = 372,44  М = 18,02

305,39 + 85,06 = 372,44+ 18,02 = 390,45

Выход на стадии η₈ = 0,760.

Загружено:

Сухой альдегид с узла 7, в том числе альдегид: G_альд.^сух. = 1,1417 кг, G_альд = 1,1314 кг.

Найдем необходимое количество уксусной кислоты, цианоуксусной кислоты  и ацетата аммония:

G_укс.к^100%_. =( G_альд./ М_альд.)* М_укс.к. * Э = (1,1314/0,30539) * 0,06005 * 265 = 58,9573 кг,

где Э – эквивалент уксусной кислоты.

G_укс.к^техн = G_укс.к^100% / 0,996 = 58,9573 / 0,996 = 59,1940 кг.

G_воды1 = G_укс.к^техн - G_укс.к^100% = 59,1940 – 58,9537 = 0,2368 кг.

G_циан.к.^100%_. =( G_альд./ М_альд.)* М_циан.к. * Э = (1,1314/0,30539) * 0,08506 * 2 = 0,6303 кг,

где Э – эквивалент цианоуксусной кислоты.

G_циан.к.^техн = G_циан.к^100% / 0,996 = 0,6303 / 0,996 = 0,6328 кг.

G_воды2 = G_циан.к^техн – G_циан.к^100% = 0,6328 – 0,6303 = 0,0025 кг.

G_ац.ам.^100%_. =( G_альд./ М_альд.)* М _ац.ам. * Э = (1,1314/0,30539) * 0,07708 * 2 = 0,5712 кг,

где Э – эквивалент ацетата аммония.

G _ац.ам.^техн = G _ац.ам.^100% / 0,995 = 0,5712 / 0,995 = 0,5740 кг.

G_воды3 = G _ац.ам.^техн - G _ац.ам.^100% = 0,5740 – 0,5712 = 0,0029 кг.

Итого в узле 8 загружено: G_Σ = G_альд.^сух. + G_укс.к^техн + G_циан.к.^техн + G _ац.ам.^техн = 1,1417 +59,1940 + 0,6328 + 0,5740 = 61,5426 кг.

Получено:

Количество красителя и воды образовавшихся в результате реакции:

G _крас. = (G _альд. / М _альд. ) * М _крас. * η₈ =(1,1314 / 0,30539) * 0,37244 * 0,760 = 1,0487 кг.

G _вод. = (G _альд. / М _альд. ) * М _вод * η₈ =(1,1314 / 0,30539) 0,01801 * 0,760 = 0,0507 кг.

Количество всей воды:

G _вод^∑ = G _вод + G_воды1+ G_воды2+ G_воды3+ G_воды = 0,2368 + 0,0025 + 0,0029 +0,0507 = 0,2964 кг.

Количество цианоуксусной кислоты и альдегида оставшихся после реакции:

G_циан.к^ост. = G_циан.к^100% - (G_циан.к^100% / 2) * 0,760 = 0,6303 – (0,6303 / 2) * 0,760 = 0,3908 кг.

G_альд.^ост. = G_альд. - G_альд.* 0,760 = 1,1314 – 1,1314 * 0,760 = 0,2715 кг.

Количество ДМФА, уксусной кислоты, ацетата аммония, примесей:

G_ДМФА^сух. = G_ДМФА^отс. = 0,0060 кг.

G_укс.к^100% = G_укс.к^100% = 58,9573 кг.

G_ац.ам.^100% = G_ац.ам.^100% = 0,5712 кг.

G_прим.^сух. = G_прим.^сух. = 0,0008 кг.

Итого в узле 8 получено: G_Σ = G _крас + G _вод^∑ + G_циан.к^ост. + G_альд.^ост. + G_ДМФА^сух. + G_укс.к^100% + G_ац.ам.^100% + G_прим.^сух. = 1,0487 + 0,2964 + 0,3908 + 0,2715 + 0,006 + 58,9573 + 0,5712 + 0,0008 = 61,5426 кг.

Результаты расчета  сводим в таблицу 4.10.

 

Таблица 4.10

Стадия ТП-8. Конденсация (узел 8).

Загружено				Получено
Сырье	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг	Сырье	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг
1. Альдегид сухой, в  т.ч.	100,00	1,1417		1.Реакционная масса 2, в т.ч.	100,00	61,5426
альдегид	99,10		1,1314	краситель	1,70		1,0487
ДМФА	0,53		0,0060	цианоуксусная кислота	0,63		0,3908
вода	0,31		0,0035	альдегид	0,44		0,2715
примеси	0,07		0,0008	ДМФА	0,01		0,0060
2. Уксусная кислота  (лед.), в т.ч.	100,00	59,1940		уксусная кислота	95,80		58,9573
уксусная кислота	99,60		58,9573	ацетат аммония	0,93		0,5712
вода	0,40		0,2368	примеси	0,00		0,0008
3. Цианоуксуная кислота,  в т.ч.	100,00	0,6328		вода+вода из реакции	0,48		0,2964
цианоуксусная кислота	99,60		0,6303
вода	0,40		0,0025
4. Ацетат аммония, в  т.ч.	100,00	0,5740
ацетат аммония	99,50		0,5712
вода	0,50		0,0029
ИТОГО		61,5426	61,5426	ИТОГО		61,5426	61,5426

 

4.2.9. Фильтрование красителя (узел 9)

Выход на стадии η₉ = 0,970.

Загружено:

Состав пасты 2 красителя после фильтрации:

краситель        γ_крас. = 0,7383

ДМФА        γ_ДМФА = 0,0020

вода         γ_воды = 0,2613

примеси        γ_прим. = 0,0010

Реакционная масса 2 из узла 8: G_р.м.2.= 61,5426 кг, в том числе краситель: G_крас.=1,0487 кг.

Техническая вода на промывку: G_воды= G_крас. * 100 = 1,0487 * 100 = 104,8693 кг.

Итого в узле 9 загружено: G_Σ = G_р.м.2. + G_воды= 61,5426 + 104,8693 = 166,4119 кг.

Получено:

Количество красителя:

краситель: G_крас.^паста2 = G_крас.^р.м.2 * η₉ = 1,0487 * 0,970 = 1,0172 кг.

Механические потери красителя:

G_крас.^мех. = G_крас.^р.м.2 - G_крас.^паста2 = 1,0487 – 1,0172 = 0,0315 кг.

Количество пасты 2:

G_паста2 = G_паста2 * 0,7383 = 1,0487 * 0,7383 = 1,3777 кг.

Содержание остальных  компонентов в пасте 2:

ДМФА: G_ДМФА^паста2. = G_паста2. * 0,0020 = 1,3777 * 0,0020 = 0,0003 кг.

вода:  G_вод^паста2. = G_паста2. * 0,2613 = 1,3777 * 0,2613 = 0,3600 кг.

примеси: G_прим.^паста2. = G_паста2. * 0,0010 = 1,3777 * 0,0010 = 0,0002 кг.

Количество компонентов  в фильтрате:

G_циан.к^фильт. = G_циан.к^р.м.2 =0,3908 кг.

G_альд.^фильт. = G_альд.^р.м.2 = 0,2715 кг.

G_ДМФА^фильт. = G_ДМФА^р.м.2 - G_ДМФА^паста2. = 0,0060 – 0,0003 = 0,0057 кг.

G_укс.к^фильт. = G_укс.к^р.м.2 = 58,9573 кг.

G_ац.ам.^фильт. = G_ац.ам.^р.м.2 = 0,5712 кг.

G_прим.^фильт. = G_прим.^р.м.2 G_прим.^паста2. = 0,0008 – 0,0002 = 0,0006 кг.

G_вод^фильт. = G_вод^р.м.2 - G_вод^паста2. + G_воды = 0,2964 – 0,3600 + 104,8693 = 104,8057 кг.

Итого в узле 9 получено: G_Σ = G_паста2 + G_циан.к^фильт. + G_альд.^фильт. + G_ДМФА^фильт. + G_укс.к^фильт. + G_ац.ам.^фильт. + G_прим.^фильт. + G_вод^фильт. = 1,3777 + 0,3908 + 0,2715 + 0,0057 + 58,9573 + 0,5712 + 0,0006 + 104,8057 = 166,4119 кг.

Результаты расчета  сводим в таблицу 4.11.

 

Таблица 4.11

Стадия ТП-9. Фильтрование красителя (узел 9).

Загружено				Получено
Сырье	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг	Сырье	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг
1.Реакционная масса  2, в т.ч.	100,00	61,5426		1.Паста 2, в т.ч.	100,00	1,3777
краситель	1,70		1,0487	краситель	73,83		1,0172
цианоуксусная кислота	0,63		0,3908	ДМФА	0,02		0,0003
альдегид	0,44		0,2715	вода	26,13		0,3600
ДМФА	0,01		0,0060	примеси	0,01		0,0002
уксусная кислота	95,80		58,9573	2. Фильтрат, в т.ч.	100,00	165,0027
ацетат аммония	0,93		0,5712	цианоуксусная кислота	0,24		0,3908
примеси	0,00		0,0008	альдегид	0,16		0,2715
вода	0,48		0,2964	ДМФА	0,00		0,0057
				уксусная кислота	35,73		58,9573
2. Вода техническая		104,8693	104,8693	ацетат аммония	0,35		0,5712
				примеси	0,00		0,0006
				вода	63,52		104,8057
				3. Механические потери	100,00	0,0315	0,0315
ИТОГО		166,4119	166,4119	ИТОГО		166,4119	166,4119

 

4.2.10. Сушка красителя (узел 10)

Выход на стадии η₁₀ = 0,980.

Загружено:

Состав сухого красителя после сушки:

краситель        γ_крас. = 0,9969

ДМФА        γ_ДМФА = 0,0001

вода         γ_воды = 0,0029

примеси        γ_прим. = 0,0001

Паста 2 из узла 9: G_паста2= 1,3777 кг, в том числе краситель: G_крас.= 1,0172 кг.

Итого в узле 10 загружено: G_Σ = G_паста2= 1,3777 кг.

Получено:

Количество красителя  после сушки:

G_крас.^сух.п._.= G_крас. * η₁₀ = 1,0172 * 0,980 = 0,9969 кг.

Механические потери красителя:

G_крас.^мех. = G_крас. - G_крас.^сух.п._.= 1,0172 – 0,9969 = 0,0203 кг.

Количество сухого продукта:

G_сух.п. = G_крас.^сух.п. * 0,9969 = 0,9969 * 0,9969 = 1,0000 кг.

Количество остальных компонентов в сухом продукте:

ДМФА: G_ДМФА^сух.п.. = G_сух.п. * 0,0001 = 1,0000 * 0,0001 = 0,0001 кг.

вода:  G_вод^сух.п.. = G_сух.п. * 0,0029 = 1,0000 * 0,0029 = 0,0029 кг.

примеси: G_прим^сух.п.. = G_сух.п. * 0,0001 = 1,0000 * 0,0001 = 0,0001 кг.

Количество ДМФА, примесей и воды в летучих компонентах:

ДМФА: G_ДМФА^{лет.комп.} = G_ДМФА^паста2 - G_ДМФА^сух.п. = 0,0003 – 0,0001 = 0,0002 кг.

вода:  G_вод^{лет.комп.} = G_вод^паста2 – G_вод^сух.п. = 0,3600 – 0,0029 = 0,3571 кг.

примеси: G_прим^{лет.комп.} = G_прим^паста2 – G_прим^сух.п.= 0,0002 – 0,0001 = 0,0001 кг.

Итого в узле 10 получено: G_Σ = G_сух.п + G_крас.^мех. + G_ДМФА^{лет.комп.} + G_вод^{лет.комп.} + G_прим^{лет.комп.} = 1,0000 + 0,0002 + 0,3571 + 0,0001 = 1,3777 кг.

Результаты расчета  сводим в таблицу 4.12.

Таблица 4.12

Стадия ТП-10. Сушка  красителя (узел 10).

Загружено				Получено
Наименование	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг	Наименование	Содержание %(масс.)	Масса техн.,кг	Масса 100%, кг
1.Паста 2, в т.ч.	100,00	1,3777		1.Сухой продукт, в  т.ч.	100,00	1,0000
краситель	73,83		1,0172	краситель	99,69		0,9969
ДМФА	0,02		0,0003	ДМФА	0,01		0,0001
вода	26,13		0,3600	вода	0,29		0,0029
примеси	0,01		0,0002	примеси	0,01		0,0001
				2. Летучие компоненты, в т.ч.	100,00	0,3574
				ДМФА	0,06		0,0002
				примеси	0,03		0,0001
				вода	99,92		0,3571
				3. Механические потери		0,0203	0,0203
ИТОГО		1,3777	1,3777	ИТОГО		1,3777	1,3777