📄Работа №139239
Тема: Модернизация стадии экстракции лактамного масла в производстве капролактама
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Биотехнология
Объем:
47 листов
Год:
2023
Просмотров:
242
3950
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация 2
Введение 4
1 Литературный обзор 6
1.1 Капролактам и его получение 6
1.2 Методы экстракции лактамного масла 11
1.3 Растворители экстракции 12
2 Технологическая часть 14
2.1 Описание технологической схемы узла экстракции 14
2.2 Виды экстракторов и предлагаемое решение 16
2.2.1 Вибрационный экстрактор непрерывного действия 16
2.2.2 Многоступенчатый барботажный экстрактор 18
2.2.3 Роторно-дисковый экстрактор 19
2.2.4 Предлагаемое решение 21
3 Расчетная часть 23
3.1 Материальный баланс аппарата экстракции 23
3.2 Материальный баланс предложенной оптимизации 31
3.3 Тепловой баланс 32
3.4 Расчёт аппарата экстракции 35
Заключение 45
Список используемой литературы и используемых источников 46
Введение 4
1 Литературный обзор 6
1.1 Капролактам и его получение 6
1.2 Методы экстракции лактамного масла 11
1.3 Растворители экстракции 12
2 Технологическая часть 14
2.1 Описание технологической схемы узла экстракции 14
2.2 Виды экстракторов и предлагаемое решение 16
2.2.1 Вибрационный экстрактор непрерывного действия 16
2.2.2 Многоступенчатый барботажный экстрактор 18
2.2.3 Роторно-дисковый экстрактор 19
2.2.4 Предлагаемое решение 21
3 Расчетная часть 23
3.1 Материальный баланс аппарата экстракции 23
3.2 Материальный баланс предложенной оптимизации 31
3.3 Тепловой баланс 32
3.4 Расчёт аппарата экстракции 35
Заключение 45
Список используемой литературы и используемых источников 46
📖 Введение
Капролактам является мономером нейлона-6, известен с 19 века. Исторически капролактам был синтезирован в 1899 году О. Валлахом и спустя несколько десятилетий ему нашли практическое применение.
П. Шлак в рамках эксперимента полимеризовал лактам. Из раствора полимера образовались очень тонкие и прочные нити. Данное свойство капролактама дало толчок к его производственному получению. Так, в 1938 году компания IG Farben выпустила первую партию прядильного полимера на основе капролактама. Мировой спрос на данное соединение непрерывно рос с каждым годом. На данный момент в России крупнейшим производителем капролактама является ПАО «КуйбышевАзот».
Капролактам является одним из основных продукций предприятия, так как из-за своих химических особенностей его используют для получения полиамидных пластмасс, нитей (полиамид-6) и капроновых волокон. Они же, в свою очередь, используются для производства текстиля, военного и спортивного снаряжения. Изделия на основе капролактама пригодны для достаточно сильных нагрузок, поэтому широкое распространение получили в автомобильной промышленности: капролактам используют для изготовления шинного корда (кордной нитью). Смола ПА-6 - основной компонент для изготовления конструкционных пластиков, которые широко используются в автомобильной промышленности.
Так же капролактам используют на синтез лизина и агента на производство полиуретана.
Классически лактам получают путем образования циклогексанона, окисления и перегруппировкой Бекмана с последующей нейтрализацией. Со стадии нейтрализации возможны несколько технологических маршрутов извлечения капролактама из лактамного масла, однако чаще всего используют двухступенчатую экстракцию.
Целью работы является повышение эффективности извлечения капролактама из лактамного масла на стадии экстракции путем
модернизации существующей технологии.
Для достижения целей ВКР необходимо выполнить следующие задачи:
- изучить физико-химические основы получения капролактама и его выделения на стадии экстракции из лактамного масла;
- проанализировать свойства растворителей, применяемых при экстракции;
- изучить технологическую схему стадии экстракции, существующую на ПАО «КуйбышевАзот»;
- предложить способ модернизации стадии экстракции;
- рассчитать материальный и тепловой балансы стадии экстракции и основной аппарат;
- оценить эффективность предложенной модернизации.
П. Шлак в рамках эксперимента полимеризовал лактам. Из раствора полимера образовались очень тонкие и прочные нити. Данное свойство капролактама дало толчок к его производственному получению. Так, в 1938 году компания IG Farben выпустила первую партию прядильного полимера на основе капролактама. Мировой спрос на данное соединение непрерывно рос с каждым годом. На данный момент в России крупнейшим производителем капролактама является ПАО «КуйбышевАзот».
Капролактам является одним из основных продукций предприятия, так как из-за своих химических особенностей его используют для получения полиамидных пластмасс, нитей (полиамид-6) и капроновых волокон. Они же, в свою очередь, используются для производства текстиля, военного и спортивного снаряжения. Изделия на основе капролактама пригодны для достаточно сильных нагрузок, поэтому широкое распространение получили в автомобильной промышленности: капролактам используют для изготовления шинного корда (кордной нитью). Смола ПА-6 - основной компонент для изготовления конструкционных пластиков, которые широко используются в автомобильной промышленности.
Так же капролактам используют на синтез лизина и агента на производство полиуретана.
Классически лактам получают путем образования циклогексанона, окисления и перегруппировкой Бекмана с последующей нейтрализацией. Со стадии нейтрализации возможны несколько технологических маршрутов извлечения капролактама из лактамного масла, однако чаще всего используют двухступенчатую экстракцию.
Целью работы является повышение эффективности извлечения капролактама из лактамного масла на стадии экстракции путем
модернизации существующей технологии.
Для достижения целей ВКР необходимо выполнить следующие задачи:
- изучить физико-химические основы получения капролактама и его выделения на стадии экстракции из лактамного масла;
- проанализировать свойства растворителей, применяемых при экстракции;
- изучить технологическую схему стадии экстракции, существующую на ПАО «КуйбышевАзот»;
- предложить способ модернизации стадии экстракции;
- рассчитать материальный и тепловой балансы стадии экстракции и основной аппарат;
- оценить эффективность предложенной модернизации.
✅ Заключение
Технологическая стадия экстракции капролактама оказывает влияние на чистоту конечного продукта и производительность установки. Эти показатели могут быть улучшены за счет рационального выбора оборудования, что и показано в рамках работы. Были получены следующие результаты:
- рассмотрены технологические особенности получения капролактама, методы экстракции, а также проанализированы существующие растворители в узле экстракции;
- была описана технологическая схема узла экстракции, рассмотрены существующие конструкции экстракторов и был предложен способ модернизации узла экстракции;
- рассчитаны материальный и тепловой балансы узла экстракции цеха 37.
- рассчитан материальный баланс для экстрактора улучшенной конструкции, а также оценена эффективность предложенной модернизации. Был рассчитан основной аппарат экстракции - высота аппарата составила 8,5 метров с диаметром 1,5 метра;
Из результатов модернизации были сделаны следующие выводы:
- в фазе капролактама в ТХЭ содержание самого капролактама увеличилось на 24,82 кг/ч., следовательно, при мощности 8000 часов в год, с помощью оптимизации стадии экстракции можно получить 198,56 тонны в год капролакта. Дополнительное извлечение ТХЭ из водного слоя. В органический слой дополнительно переходит 23,83 кг/ч трихлорэтилена. Это 190,96 тонн в год.
- с помощью организации более эффективного массообменного процесса значительно проще регулировать регламентированные значения параметров узла экстракции с учетом всех требований аналитического контроля. При этом основные вводные параметры экстракции так и продолжат оставаться неизменными.
- рассмотрены технологические особенности получения капролактама, методы экстракции, а также проанализированы существующие растворители в узле экстракции;
- была описана технологическая схема узла экстракции, рассмотрены существующие конструкции экстракторов и был предложен способ модернизации узла экстракции;
- рассчитаны материальный и тепловой балансы узла экстракции цеха 37.
- рассчитан материальный баланс для экстрактора улучшенной конструкции, а также оценена эффективность предложенной модернизации. Был рассчитан основной аппарат экстракции - высота аппарата составила 8,5 метров с диаметром 1,5 метра;
Из результатов модернизации были сделаны следующие выводы:
- в фазе капролактама в ТХЭ содержание самого капролактама увеличилось на 24,82 кг/ч., следовательно, при мощности 8000 часов в год, с помощью оптимизации стадии экстракции можно получить 198,56 тонны в год капролакта. Дополнительное извлечение ТХЭ из водного слоя. В органический слой дополнительно переходит 23,83 кг/ч трихлорэтилена. Это 190,96 тонн в год.
- с помощью организации более эффективного массообменного процесса значительно проще регулировать регламентированные значения параметров узла экстракции с учетом всех требований аналитического контроля. При этом основные вводные параметры экстракции так и продолжат оставаться неизменными.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.