Diseño de diagramas de flujo, Ejercicios de Química

¡Descarga Diseño de diagramas de flujo y más Ejercicios en PDF de Química solo en Docsity! TECNOLÓGICO NACIONAL DE MEXICO EN CELAYA INGENIERÍA QUÍMICA “Diseño de diagramas de flujo” PRESENTA: Jiménez Ramos Daniela Areli Morales Galindo Diana Karen Ramírez Soto Laura María PROFESOR: KELVYN BARUC SANCHEZ SANCHEZ Celaya, Gto Marzo-Julio 2021 La producción de fenol puede lograrse usando varias rutas de reacciones como base. En seguida se establecen cinco formas en que puede producirse fenol a partir de diferentes materias primas. 1. Proceso de sulfonación. Benceno reacciona con ácido sulfúrico para formar acido benceno-sulfónico. 𝐶6𝐻6 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝐶6𝐻5𝑆𝑂3𝐻 + 𝐻2𝑂 A condiciones drásticas de hidróxido de sodio fundido (por encima de 300°C), el ácido producido se convierte en óxido fenólico de sodio. Esta masa fundida se trata con agua, y se filtra el sulfito de sodio. 𝐶6𝐻5𝑆𝑂3𝐻 + 3𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝐶6𝐻5𝑂𝑁𝑎 + 𝑁𝑎2𝑆𝑂3 + 2𝐻2𝑂 Bajo condiciones acidas, el oxido fenólico de sodio se convierte en fenol. 𝐶6𝐻5𝑂𝑁𝑎 + 𝐶𝑂2 + 𝐻2𝑂 → 𝐶6𝐻5𝑂ℎ + 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 A 𝐶6𝐻6 B 𝐻2𝑆𝑂4 C 𝐶6𝐻5𝑆𝑂3𝐻 D 𝐻2𝑂 E 3𝑁𝑎𝑂𝐻 F 𝐶6𝐻5𝑂𝑁𝑎 G 𝑁𝑎2𝑆𝑂3 H 𝐶𝑂2 I 𝐶6𝐻5𝑂ℎ J 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 A B R1 R2 R3 S1 S2 S3 A B C D C E C E F G F H D C D F H D I J I J 4.- Proceso de oxidación de tolueno. Usando sales de cobalto como catalizador, tolueno puede oxidarse parcialmente a ácido benzoico como producto intermedio, que en presencia de catalizadores de sales de cobre y magnesio puede oxidarse para producir fenol y dióxido de carbono. C6H5CH3+O2→C6H5COOH+H2O C6H5COOH+O2→C6H5OH+CO2 R1 S1 R2 S2 A B A B C D B C E F E F C D A-Tolueno B-Oxigeno C-Acido Benzoico D-Agua E-Fenol F -Dióxido de carbono 5.- Proceso basado en cumeno. Este proceso comienza con la oxidación en fase vapor de cumeno para producir hidroperóxido de cumeno, seguido de una reacción de acidificante para formal fenol y acetona. C6H5C3H7+O2→C6H5C3H6O2H C6H5C3H6O2H→C6H5OH+C3H6O A B A B C C C D E D E R1 S1 R2 S2 A Cumeno B Oxigeno C hidroperóxido de cumeno D Fenol E Acetona CONCLUSIÓN Durante la realización de nuestros diagramas de flujo surgieron algunas dudas que nos hacen reflexionar sobre concluir con seguridad cuál es el mejor diagrama de flujo, pero analizando un poco estos mismos que desarrollamos en la actividad podemos concluir que el diagrama de flujo número 5 representa para nosotras el mejor de todos los presentados, ya que presenta menos operaciones a realizar durante el proceso de producción del fenol lo que puede llegar a dar un gasto menor de operación. Esta conclusión viene de la mano a considerar que dependerá también de la reacción y el costo que genera producirla.