[화학공학] Formaldehyde 포름알데히드 제조공정

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레포트 > 공학계열
2010.11.09
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소개글

[화학공학] Formaldehyde 포름알데히드 제조공정에 대한 자료입니다.

1. Formaldehyde란?
2. Formaldehyde의 제조방법
3. 공정 개념도
4. 물질수지 풀이식
5. 결론

본문내용

(1) 공기 과잉법

- 바나듐, 모리브덴, 철 등의 금속산화물을 촉매로 하여 원료가스중의 메탄올 약 7%(부피)이하로 작업하는 방법
- 장점 : 메탄올의 변화율이 높고 고 수율로 반응온도가 낮으므로 메탄올과 공기의 정제가 엄중하지 않아도 됨
- 단점 : 공기량이 많아 동력이 많이 드는 단점이 있다.

(2) 메탄올 과잉법

- 주로 은을 촉매로 하는 방법이 널리 사용

- 메탄올은 기화시켜 과열시킨 후 공기 혼합기에 넣고 혼합.
- 공기는 묽은 알칼리 용액으로 씻어내며 가압후 열교환기로 약 55도로 예열되어 메탄올을 같은 부피로 반응탑에 보내짐 (이 때, 수증기를 혼합하는 방법도 존재)

CH3OH ⇒ HCHO + H2 - 20kcal
H2 + 0.5O2 => H2O + 58kcal
CH3OH + 0.5O2 => HCHO + H2O + 38kcal

과량의 공기를 투입하는
메탄올의 산화공정

- Catalyst : Fe-Mo-V
- 반응온도 : 250 ~ 400℃
최종생성물 : HCHO (55%wt↑)

- 메탄올의 전환율은 95 ~ 99(mol)%
공정 전체의 수율은 88 ~ 91(mol)%

높은 전환율과 수율이 장점!!

3) 미지수 간의 관계식을 세운다.

*미지수들이 나타내는 값
(X1=Fresh Feed의 O ₂, X2=Reactor에 들어가기전의 O ₂ , X3=Reactor에 들어간후의 O ₂ ,
X4=Fresh Feed의 N₂ , X5=Reactor에 들어가기전의 N₂, X6=Reactor에 들어간후의 N₂,,
X7=반응 후 생성된 H₂O , X8 =반응 후 남은 MeOH , X9 =Fresh Feed의 MeOH )

1. 0.21 X4 - 0.79 X1 = 0
2. X2 = X1 + X3
X8 + X9 = 100
3. X4 = X5 = X6
4. (100 mol/sec - X8 mol/sec)/(100 mol/sec) = 0.99

#제조공정 #화학공학 #포름알데히드 #Formaldehyde #제조

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