Herstellung von 4-Methyl Acetanilid aus p-Toluidin entlang einer Anlagenplanung inkl. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.
Die Planung einer Anlage zur Herstellung von 4-Methyl Acetanilid aus p-Toluidin ist im Rahmen der Projektarbeit durchzuführen. Zunächst einmal muss mithilfe der SciFinder Datenbank untersucht werden, ob bestimmte Patentrechte von Firmen auf das genannte Thema vorhanden sind.
Ist es ausgeschlossen, dass ein Patent einer anderen Firma vorliegt, kann im Labormaßstab präparativ 4-Methyl Acetanilid hergestellt werden. Bei der Durchführung des Versuchs sind zu verschiedenen Zeitpunkten Proben zu entnehmen und der cp-Wert ist zu ermitteln. Ebenfalls ist zu prüfen, ob der Versuch bestimmte Haltepunkte aufweist, sodass man ohne großen Aufwand und Probleme die Reaktion kurzseitig zum Stoppen bringen kann, in dem man zum Beispiel das System auf Notleitung stellt.
Im Anschluss an den Laborversuch wird die Reaktion in ChemCAD simuliert. Die Simulation wird aus organisatorischen Gründen in einem separaten Dokument abgegeben.
Inhaltsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Aufgabenstellung
- Theoretische Grundlagen
- Patentrechte und Anwendungsgebiete
- Chemische Grundlagen
- Kinetik
- Differentialmethode
- Integrationsmethode
- Temperaturabhängigkeit der kinetischen Parameter
- Kinetik
- Versuchsdurchführung
- Labormaβstab
- Geräte
- Aufbau der Versuchsapparatur
- Einsatzstoffe
- Versuchsdurchführung
- Analytik und Auswertung der Ergebnisse
- Gaschromatographie
- Differenz Kaloriemetrie
- DSC Durchführung
- DSC-Messergebnisse
- Auswertung der Reaktionskinetik
- Reaktionsgeschwindigkeit und Reaktionsordnung
- Bestimmung des Reaktorvolumens
- Auswertung des Laborversuchs
- Berechnung der theoretischen Ausbeute
- Upscaling
- Labormaβstab
- Anlagenplanung
- Allgemeine Anlagenaufnahme
- Prozess- und Verfahrensbeschreibung
- Hauptprozess
- Dosierung und Reaktion
- Feststoffdosierung
- Toluol Tank, Acetanhydrid Behälter, n-Hexan Behälter
- Reaktor
- Puffertank
- Bandfilter
- Bandtrockner
- Nebenprozesse
- Filtrat Behandlung
- Abgasaufarbeitung
- Räumliche Aufstellung und Auslegung der Anlage
- Aufstellung und Einbringung der Reaktoren und Behälter
- Planung der Rohrleitungen
- Feststoffbefüllung
- Bandfilter
- Austragspumpe
- Filtrat Behälter
- Lagersilo für Feststoffe
- Vakuumaggregat
- Reaktoren und Pufferbehälter
- Berechnung des Volumens
- Behälterfundament
- Bodenbeschichtung des Fundaments
- Gesetzliche Bestimmung
- Behälterverankerung
- Behälterwand
- Klöpperböden (Kopf-, Boden-Teil)
- Beheizung der Reaktoren
- Isolierung der Reaktoren
- Kühlung des Pufferbehälters
- Rührwerk
- Auslegung der Flüssigkeitstanks
- Wandstärke zylindrischer Mantel
- Wandstärke Klöpperboden
- Windkraft
- Rohrleitungen
- Messtechnik
- Füllstandsmessung
- Temperaturfühler
- Durchflussmesser
- Wägezellen
- Armaturen
- Rückschlagventil
- Regelventilberechnung
- Probenentnahmestellen
- Verwendete Normen, Gesetze und Richtlinien
- Nationale Gesetze
- Theoretische Grundlagen der Herstellung von 4-Methylacetanilid
- Kinetische Untersuchung der Reaktion
- Optimierung des Produktionsprozesses im Labormaßstab
- Anlagenplanung für eine industrielle Produktion
- Sicherheitsaspekte und Umweltschutz
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Projektarbeit befasst sich mit der Herstellung von 4-Methylacetanilid, einem wichtigen Zwischenprodukt in der chemischen Industrie. Die Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung und Optimierung eines Produktionsprozesses im Labormaßstab sowie auf die Planung einer industriellen Anlage.
Zusammenfassung der Kapitel
Kapitel 1 erläutert die Aufgabenstellung der Projektarbeit, die in der Entwicklung eines Produktionsprozesses für 4-Methylacetanilid besteht. Kapitel 2 behandelt die theoretischen Grundlagen der Herstellung von 4-Methylacetanilid, einschließlich der Patentrechte, Anwendungsgebiete und chemischen Grundlagen. Die Kinetik der Reaktion wird in Kapitel 2.3 detailliert untersucht. Kapitel 3 beschreibt die Durchführung des Versuchs im Labormaßstab, einschließlich der eingesetzten Geräte, der Versuchsdurchführung und der Analytik der Ergebnisse. Die Auswertung der Reaktionskinetik, die Bestimmung des Reaktorvolumens und die Berechnung der theoretischen Ausbeute werden ebenfalls in diesem Kapitel behandelt. Kapitel 4 befasst sich mit der Planung einer industriellen Anlage zur Produktion von 4-Methylacetanilid. Hier werden die allgemeine Anlagenaufnahme, die Prozess- und Verfahrensbeschreibung, der Hauptprozess und die Nebenprozesse detailliert erläutert. Die räumliche Aufstellung und Auslegung der Anlage, die Berechnung der Reaktoren und Pufferbehälter sowie die Auslegung der Flüssigkeitstanks, Rohrleitungen, Messtechnik und Armaturen werden ebenfalls behandelt. Die verwendeten Normen, Gesetze und Richtlinien werden in Kapitel 4.12 zusammengefasst.
Schlüsselwörter
4-Methylacetanilid, Produktionsprozess, Labormaßstab, Kinetik, Reaktionsgeschwindigkeit, Anlagenplanung, industrielle Produktion, Sicherheitsaspekte, Umweltschutz, Reaktoren, Behälter, Rohrleitungen, Messtechnik, Armaturen, Normen, Gesetze, Richtlinien
- Arbeit zitieren
- Arne Von Berswordt (Autor:in), 2018, Herstellung von 4-Methylacetanilid. Planung einer Anlage zur Herstellung von 4-Methyl Acetanilid aus p-Toluidin, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1271798
