반응기설계 니트로벤젠(Nitrobenzene)의 합성

목차

1. 설 계 목 적
2. 설 계 이 론
3. 설 계 수 행
4. 결 과 분 석
5. 고 찰
6. 참 고 문 헌

본문내용

1. 설계 목적
각 그룹별로 발열 반응을 특징으로 하는 유기반응을 선정하고 대상 생성물의 국내 소비량에 대응하는 생산을 하기 위한 이상형 비등온 반응기 시스템을 설계하라.

<중 략>

3. 설계 수행
1) 상황 설정
최근 수요가 증가하고 있는 니트로벤젠을 생산하고자 한다.
국내 총 생산량의 20%를 목표로 잡고 3개의 다단 교반 반응기 (CSTR)을 사용하여 니트로벤젠을 생산한다.
2008년 기준 니트로벤젠의 국내 생산량은 한국 BASF 13만 2000톤, 금호미쓰이화학 6만 2000톤으로 연간 총 194,000톤이다. 우리는 총생산의 20%, 즉 연간 38,800톤 생산을 목표 생산량으로 설정하고 공정을 설계한다.
연중 공장가동일은 346일로 가정한다. 또한 니트로벤젠의 분자량은 이다.
우리가 1분간 생산해야 하는 니트로벤젠의 양은 아래와 같이 계산된다.

따라서 목표한 연간 생산량을 얻기 위해서는 분당 약 632.5몰의 니트로벤젠을 생산하여야 한다. 또한 원하는 최종 전환율은 평형전환율의 95%이며 이 수치를 얻기 위한 반응기들의 부피를 계산할 것이다.

참고자료

· 박내정, 유기공업화학, 서울, 청문각, pp. 261~262
· 이인범 외 1명 공저, 체계적인 화학공정설계(상권), 아진, pp139~165
· H. Scott Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering 4th, Prentice Hal,l pp. 81~234
· Ed. Robert, H. Perry Don, W. Green, Perry's Chemical Engineers' handbook 7th
· Nunziata C. Marziano 외 3명, Thermodynamic nitration rates of aromatic compounds, 1998
· 휴켐스(http://www.huchems.com), 니트로벤젠 합성 공정도
· 화학산업뉴스(http://www.chemlocus.co.kr), 국내 니트로벤젠 생산량