Course: Process DesignDate: 15/09/2

Course: Process Design
Date: 15/09/2016
Open-book exam: Students are allowed to use textbooks
Test duration: 30 minutes
Problem:
Monoehlorobenzene is produced by the reaction of benzene with chlorine. A mixture of
monochlorobenzene and dichlorobenzene is produced, with a small amount of trichlorobenzene.
Hydrogen chloride is produced as a by-product. Benzene is fed to the reactor in excess to promote the
production of monochlorobenzene. The reactions take place in the gas phase.
Data
Reactions:
C6H6 + Cl2 ® C6H5Cl + HCl
C6H6 + 2Cl2 ® C6H4Cl2 + 2HCl
Mol ratio Cl2: C6H6 at inlet to reactor = 0.9
Overall conversion of benzene = 55.3 percent
Yield of monochlorobenzene = 73.6 percent
Yield of dichlorobenzene = 27.3 percent
Production of other chlorinated compounds can be neglected.
1. Draw the process concept diagram for this process (2 points)
2. Draw up a preliminary flow-sheet to produce monochlorobenzene as a primary product, and
dichlorobenzene and HCl as valuable by-products (5 points).
3. Using the given data, calculate the stream flows (the input / output streams) for the production of
1.0 tonne monochlorobenzene per day. Hint: start the material balance at the reactor inlet and use
a basis of 100 kmol/h benzene at this point (3 points).

Kết quả (Việt) 1:

Khóa học: Quy trình thiết kếNgày: 15/09/2016Mở cuốn sách thi: học sinh được phép sử dụng sách giáo khoaKiểm tra thời gian thực hiện: 30 phútVấn đề:Monoehlorobenzene được sản xuất bằng phản ứng của benzen với clo. Một hỗn hợp củamonochlorobenzene và dichlorobenzene được sản xuất, với một lượng nhỏ của trichlorobenzene.Hiđrô clorua được sản xuất như là một sản phẩm. Benzen là ăn cho lò phản ứng trong dư thừa để thúc đẩy cácsản xuất monochlorobenzene. Các phản ứng diễn ra trong giai đoạn khí.Dữ liệuPhản ứng:C6H6 + Cl2® C6H5Cl + HClC6H6 + 2Cl 2® C6H4Cl2 + 2HClTỷ lệ Mol Cl2: C6H6 tại vịnh để lò phản ứng = 0,9Các chuyển đổi tổng thể của benzen = phần trăm 55.3Sản lượng monochlorobenzene = 73,6%Sản lượng dichlorobenzene = 27.3%Sản xuất các hợp chất clo hóa khác có thể được bỏ qua.1. vẽ biểu đồ khái niệm quá trình cho quá trình này (2 điểm)2. vẽ lên một luồng tờ sơ bộ để sản xuất monochlorobenzene như là một sản phẩm chính, vàdichlorobenzene và HCl như có giá trị sản phẩm (5 điểm).3. sử dụng dữ liệu nhất định, tính toán dòng chảy (đầu vào / đầu ra dòng) để sản xuất1.0 tấn monochlorobenzene cho một ngày. Gợi ý: bắt đầu sự cân bằng vật chất tại các lò phản ứng đầu vào và sử dụngmột cơ sở tại thời điểm này 100 benzen kmol/h (3 điểm).

Kết quả (Việt) 2:

Khóa học: Quy trình thiết kế
ngày: 15/09/2016
thi mở cuốn sách: Học sinh được phép sử dụng sách giáo khoa
thời gian kiểm tra: 30 phút
Vấn đề:
Monoehlorobenzene được sản xuất bởi phản ứng của benzen với clo. Một hỗn hợp của
monochlorobenzene và dichlorobenzene được sản xuất, với một số lượng nhỏ của trichlorobenzene.
Hydro clorua được sản xuất như một sản phẩm phụ của. Benzen được đưa vào các lò phản ứng trong dư thừa để thúc đẩy
sản xuất monochlorobenzene. Các phản ứng xảy ra trong pha khí.
Dữ liệu
phản ứng:
C6H6 + Cl2 ® C6H5Cl + HCl
C6H6 + 2Cl2 ® C6H4Cl2 + 2HCl
tỷ lệ Mol Cl2: C6H6 ở đầu vào để lò phản ứng = 0.9
chuyển đổi tổng thể của benzen = 55,3 phần trăm
năng suất của monochlorobenzene = 73,6 phần trăm
Năng suất của dichlorobenzene = 27,3 phần trăm
sản xuất các hợp chất clo khác có thể được bỏ qua.
1. Vẽ sơ đồ quá trình khái niệm cho quá trình này (2 điểm)
2. Vẽ lên một luồng tờ sơ bộ để sản xuất monochlorobenzene như một sản phẩm chính, và
dichlorobenzene và HCl là có giá trị của sản phẩm (5 điểm).
3. Sử dụng dữ liệu nhất định, tính toán dòng chảy (các dòng đầu vào / đầu ra) để sản xuất
1,0 tấn monochlorobenzene mỗi ngày. Gợi ý: bắt đầu cân bằng vật chất ở đầu vào lò phản ứng và sử dụng
một cơ sở 100 kmol / h benzen vào thời điểm này (3 điểm).