POLITECHNIKA POZNAŃSKA

WYDZIAŁ TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

INSTYTUT TECHNOLOGII I INŻYNIERII CHEMICZNEJ

ZAKŁAD INŻYNIERII I APARATURY CHEMICZNEJ

Reaktor Chemiczny

Projekt wykonany w ramach zajęć

Inżynieria Reaktorów Chemicznych

Studia dzienne I stopnia 2012/2013

na kierunku Inżynieria Chemiczna i Procesowa

Temat: Zaprojektować reaktor do przeprowadzania reakcji izobutylobenzenu z
chlorkiem acetylu w temperaturze 35°C. Reaktor powinien umożliwiać
uzyskanie 98% stopnia przereagowania substratów, które są doprowadzone
do reaktora jako czyste substancje w ilościach stechiometrycznych.
Energia aktywacji Eak = 4,1 *10⁴ J/mol, k = 2,1 810^-3 m3/(mol*s),
gęstość chlorku acetylu 1050 kg/m3, gęstość izobutylobenzenu 960 kg/m3

Charakterystyka substratów i produktów:

• Izobutylobenzen – bezbarwna ciecz, łatwopalna, działa drażniąco na skórę. Mieszaniny para/powietrze są wybuchowe przy intensywnym ogrzewaniu. W temperaturze pokojowej jest stabilny chemicznie. Gwałtownie reaguje z silnymi utleniaczami..

• Chlorek acetylu – ciecz nierozpuszczalna w wodzie. Bardzo dobrze rozpuszczalna w chloroformie, eterze i benzenie. Na powietrzu dymi, tworząc mgłę chlorku acetylu, kwasu octowego i chlorowodoru. Ma gryzący zapach i silnie drażni błony śluzowe. Stosowany jako energiczny czynnik acetylujący w syntezie organicznej; do produkcji barwników i leków.

• P-izobutyloacetofenon – substancja ciekła, łatwopalna, działa uczulająco na skórę. Częściowo mieszalny z wodą. Reaguje gwałtownie z silnymi utleniaczami i zasadami. Służy do produkcji ibuprofenu.

• Chlorowodór – w warunkach normalnych jest gazem. Reaguje z litowcami. Dobrze rozpuszczalny w wodzie, eterze dietylowym, benzenie i innych rozpuszczalnikach organicznych. Jest związkiem żrącym i toksycznym. Stosowany do syntezy chlorku winylu, dodawany jest do przemysłowych środków czyszczących, środków uzdatniania wody.

Do przeprowadzenia w/w reakcji wybrano reaktor zbiornikowy przepływowy z idealnym mieszaniem, posiadający mieszadło łapowe oraz 2 króćce doprowadzające substraty i jeden króciec wylotowy. Ze względu na egzotermiczność reakcji konieczne jest chłodzenie układu poprzez płaszcz chłodzący (nie uwzględniono w projekcie).

Rysunek ideowy: