{"id":"a56-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad/PE","paper_id":"a56-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny","number":"PE","points":null,"ptype":"open","subject":"a56","category":"egzamin-zawodowy","year":2018,"month":"czerwiec","level":null,"text":"Zadanie egzaminacyjne\nNa podstawie skróconego opisu procesu technologicznego oraz wykazu danych wyjściowych opracuj kartę\ntechnologiczną procesu produkcji aniliny metodą redukcji nitrobenzenu żelazem w środowisku kwaśnym\noraz wykonaj obliczenia dotyczące zapotrzebowania na składniki wprowadzane do instalacji w jednym cyklu\nprodukcyjnym. Uzupełnij uproszczony schemat ideowy procesu, wpisując w miejsce kropek brakujące nazwy\nsubstancji wprowadzanych do instalacji, produktów i operacji technologicznych. Uzupełnij Tabelę 1 - Opis\nuproszczonego schematu technologicznego. Uzupełnij Wykaz wybranych punktów kontroli temperatury,\npodając oczekiwaną wartość mierzonego parametru w każdym z nich. Wszystkie formularze niezbędne do\nsporządzenia dokumentacji znajdują się w arkuszu egzaminacyjnym.\nSkrócony opis okresowego procesu technologicznego produkcji aniliny metodą redukcji nitrobenzenu\nw środowisku kwaśnym\nProces produkcji aniliny metodą redukcji w środowisku kwaśnym przebiega zgodnie z reakcjami\nprzedstawionymi równaniami\nC6H5NO2 + 3Fe + 7 HCl → C6H5NH3Cl + 3FeCl2 + 2H2O (redukcja)\nC6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O (neutralizacja)\nCykl produkcyjny rozpoczyna się od napełnienia reaktora kwasem solnym i wodą. Do roztworu dodaje się\nczęść opiłków żelaza. Po uruchomieniu mieszadła mieszaninę ogrzewa się bezprzeponowo parą wodną do\ntemperatury wrzenia, a następnie wprowadza się pierwszą porcję nitrobenzenu. Chwilę potem wyłącza się\ndopływ pary, ponieważ do utrzymania mieszaniny w stanie wrzenia wystarczy wydzielające się ciepło\nreakcji. Proces, który przebiega w temperaturze 85℃, prowadzi się dalej dodając kolejne porcje nitrobenzenu\ni opiłków żelaza specjalnymi dozownikami. Pary nitrobenzenu, aniliny i wody skraplają się w chłodnicy\nzwrotnej umieszczonej nad reaktorem i spływają z powrotem do cieczy, w której zachodzi reakcja.\nZabarwienie skroplin pozwala ocenić stopień zaawansowania procesu - żółte zabarwienie świadczy o tym, że\nw reaktorze jest jeszcze nieprzereagowany nitrobenzen. Proces redukcji należy uznać za zakończony, gdy\nskropliny są bezbarwne. Następnie zawartość reaktora, który zaopatrzony jest w płaszcz chłodzący zasilany\nwodą, należy ochłodzić do temperatury 70℃ i wprowadzić wodorotlenek sodu, którym zobojętnia się\nmieszaninę reakcyjną. Po zneutralizowaniu jest ona kierowana do kotła destylacyjnego ogrzewanego parą\nwodną. Destylacja przebiega w temperaturze 120℃. Z kotła odprowadzany jest szlam i mieszanina\nporeakcyjna składająca się z wody anilinowej i aniliny. Mieszanina ta jest następnie chłodzona w płaszczowo\n-rurowym wymienniku ciepła do temperatury 20℃. Po schłodzeniu poddawana jest procesowi ekstrakcji\ncelem oddzielenia wody anilinowej od aniliny. Ekstrakcja przebiega w 20℃ z użyciem eteru dietylowego.\nMieszanina ulega rozwarstwieniu - wodę anilinową odprowadza się jako produkt odpadowy, a warstwa\nanilinowa poddawana jest procesowi destylacji w temperaturze 170℃. Proces destylacji przebiega w kotle\ndestylacyjnym, z którego u dołu odpływa anilina, a u szczytu odbierane są opary eteru dietylowego. Eter po\nskropleniu i schłodzeniu jest zawracany do procesu ekstrakcji. Gotowy produkt chłodzony jest do\ntemperatury 20℃ w płaszczowo- rurowym wymienniku ciepła.\nWykaz danych wyjściowych do wykonania obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce\npotrzebne do wyprodukowania czystej aniliny w jednym cyklu produkcyjnym\nCzas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 180 minut.\nOcenie podlegać będzie 5 rezultatów:\n karta technologiczna procesu,\n zestawienie obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce potrzebne do wyprodukowania czystej\naniliny w jednym cyklu produkcyjnym,\n uproszczony schemat ideowy procesu produkcji aniliny,\n opis uproszczonego schematu technologicznego procesu produkcji aniliny - Tabela 1,\n wykaz wybranych punktów kontroli temperatury.\n masa aniliny otrzymywana w jednym cyklu produkcyjnym: 1 tona\n stopień przemiany nitrobenzenu do aniliny: 0,92\n stężenie HCl wprowadzanego do instalacji: 30 % (m/m)\n w procesie produkcyjnym na 1 kmol nitrobenzenu zużywa się\n 3,5 kmola Fe\n 7,4 kmola HCl (100 % (m/m))\n 4,0 kmola H2O\n 1,4 kmola NaOH\n 2,0 kmola (C2H5)2O\nJeżeli nie jest podane inaczej, wyniki obliczeń podaj we wskazanych jednostkach z dokładnością do liczb\ncałkowitych.\nmol\ng\nM\nNO\nH\nC\n123\n2\n5\n6\n\nmol\ng\nM\nNH\nH\nC\n93\n2\n5\n6\n\nmol\ng\nM HCl\n5,\n36\n\nmol\ng\nM\nO\nH\n18\n2 \nmol\ng\nM Fe\n56\n\nmol\ng\nM NaOH\n40\n\nmol\ng\nM\nO\nH\nC\n74\n2\n5\n2\n)\n(\n\nKarta technologiczna procesu\nKARTA TECHNOLOGICZNA PROCESU\nProces technologiczny\nMetoda\nRodzaj procesu\nReakcje procesu\n1. reakcja redukcji - równanie reakcji:\n2. reakcja neutralizacji - równanie reakcji:\nSubstancje wprowadzane\ndo instalacji\n1.\n2.\n3.\n4.\n5.\n6.\nGłówny produkt\nProdukty odpadowe\nMasa aniliny otrzymywana\nw jednym cyklu produkcyjnym\n[t]\nStopień przemiany nitrobenzenu\ndo aniliny\nStężenie HCl wprowadzanego\ndo instalacji [%] (m/m)\nZestawienie obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce potrzebne do wyprodukowania czystej\naniliny w jednym cyklu produkcyjnym\nMasa aniliny uzyskiwana w trakcie jednego cyklu produkcyjnego [kg]\nStechiometryczna (przy teoretycznej wydajności 100 %) ilość nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania\nwskazanej ilości aniliny [kg]\nMasa nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu przemiany\nnitrobenzenu do aniliny [kg]\nLiczba moli nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu\nprzemiany nitrobenzenu do aniliny [kmol]\nWynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku\nZapotrzebowanie na pozostałe składniki wprowadzane do instalacji niezbędne do wyprodukowania wskazanej\nilości czystej aniliny zgodnie z warunkami zadania [kg]\n1a. HCl (100 % (m/m))\n1b. HCl (30 % (m/m))\n2\n3\n4\n5\nUproszczony schemat ideowy procesu produkcji aniliny\nUproszczony schemat technologiczny procesu produkcji aniliny\nTabela 1. Opis uproszczonego schematu technologicznego procesu produkcji aniliny\nNazwa urządzenia\nOznaczenie urządzenia\nna schemacie technologicznym (numer)\nWymiennik ciepła/chłodnica\n2 i 5\n1\nSeparator/ekstraktor\nWykaz wybranych punktów kontroli temperatury\nPunkt kontroli temperatury\nWartość temperatury\n[°C]\nTemperatura w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu redukcji\nTemperatura w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu\nneutralizacji\nTemperatura w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego oddzielającego szlam od\nmieszaniny poreakcyjnej\nTemperatura w rurociągu odprowadzającym mieszaninę aniliny i wody anilinowej\nz chłodnicy\nTemperatura w dowolnym punkcie separatora\nTemperatura w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego, z którego odbierana jest\nanilina i eter dietylowy\nTemperatura w rurociągu odprowadzającym gotowy produkt z chłodnicy do\nzbiorników magazynowych","answer":null,"answer_text":"Nazwa\nkwalifikacji:\nOrganizacja i kontrolowanie procesów technologicznych w przemyśle chemicznym\nOznaczenie\nkwalifikacji:\nA.56\nNumer zadania:\n01\nKod arkusza:\nA.56-01-01_zo\nLp.\nElementy podlegające ocenie/kryteria oceny\nDopuszcza się możliwość użycia innych sformułowań oddających treść, jaka została podana w kryteriach pod warunkiem\nich poprawności merytorycznej\nR.1\nRezultat 1: Karta technologiczna procesu\nR.1.1\nZapisany proces technologiczny: produkcja aniliny\nR.1.2\nZapisana metoda: redukcja nitrobenzenu w środowisku kwaśnym\nR.1.3\nZapisana reakcja redukcji: C6H5NO2 + 3Fe +7 HCl → C6H5NH3Cl + 3FeCl2 + 2H2O\nR.1.4\nZapisana reakcja neutralizacji: C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O\nR.1.5\nZapisane składniki wprowadzane do instalacji:\n- nitrobenzen/C6H5NO2\n- kwas solny/HCl\n- opiłki żelaza/Fe\n- woda/H2O\n- wodorotlenek sodu/NaOH\n- eter dietylowy/(C2H5)2O\nUWAGA: Kryterium należy uznać za spełnione, jeżeli zapisane są co najmniej 4 pozycje spośród wyżej wymienionych.\nR.1.6\nZapisany główny produkt: anilina\nR.1.7\nZapisany przynajmniej 1 z produktów odpadowych:\n- szlam\n- woda anilinowa\nR.1.8\nZapisana masa aniliny otrzymywana w jednym cyklu produkcyjnym: 1 tona lub 1 t lub 1\nR.1.9\nZapisany stopień przemiany nitrobenzenu do aniliny: 0,92\nR.1.10\nZapisane stężenie HCl wprowadzanego do instalacji: 30% lub 30\nR.2\nRezultat 2: Zestawienie obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce potrzebne do wyprodukowania\nczystej aniliny w jednym cyklu produkcyjnym\nUwaga: Kryteria R.1.5 - R.1.10 należy uznać za spełnione, jeżeli uzyskany wynik jest poprawny dla wyliczonej ilości moli\nnitrobenzenu w kryterium R.2.4\nR.2.1\nZapisana masa aniliny uzyskiwana w trakcie jednego cyklu produkcyjnego: 1000 kg\nR.2.2\nObliczona stechiometryczna (przy teoretycznej wydajności 100 %) ilość nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej\nilości aniliny: 1323 kg\nR.2.3\nObliczona masa nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu przemiany\nnitrobenzenu do aniliny: 1438 kg\nR.2.4\nObliczona ilość moli nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu przemiany\nnitrobenzenu do aniliny: 11,7 kmoli\nR.2.5\nObliczone zapotrzebowanie na HCl (100 %) wprowadzany do instalacji: 3158 lub 3160 lub 3176 kg\nR.2.6\nObliczone zapotrzebowanie na HCl (30 %) wprowadzany do instalacji: 10527 lub 10533 lub 10534 lub 10587 kg\nR.2.7\nObliczone zapotrzebowanie na Fe wprowadzane do instalacji: 2291 lub 2293 lub 2296 kg\nR.2.8\nObliczone zapotrzebowanie na wodę wprowadzaną do instalacji: 842 lub 846 kg\nR.2.9\nObliczone zapotrzebowanie na NaOH wprowadzany do instalacji: 640 lub 655 kg\nR.2.10\nObliczone zapotrzebowanie na eter dietylowy wprowadzany do instalacji: 1702 lub 1730 lub 1732 kg\nR.3\nRezultat 3: Uproszczony schemat ideowy procesu produkcji aniliny\nUwaga: określenia wpisane w miejscach zgodnie ze schematem zamieszczonym na końcu niniejszych zasad oceniania\nR.3.1\nW odpowiedniej pozycji wpisan nazwa składnika wprowadzanego do instalacji: opiłki żelaza/Fe\nR.3.2\nW odpowiedniej pozycji wpisana nazwa składnika wprowadzanego do instalacj: eter dietylowy/(C2H5)2O\nR.3.3\nW odpowiedniej pozycji wpisane: redukcja\nR.3.4\nW odpowiedniej pozycji wpisane: neutralizacja\nR.3.5\nW odpowiedniej pozycji wpisane: ekstrakcja\nR.3.6\nW odpowiedniej pozycji wpisane: destylacja\nR.3.7\nW odpowiedniej pozycji wpisane: chłodzenie\nR.3.8\nW odpowiedniej pozycji wpisane: szlam\nR.3.9\nW odpowiedniej pozycji wpisane: woda anilinowa\nR.3.10\nW odpowiedniej pozycji wpisana nazwa produktu głównego: anilina (lub C6H5NH2)\nR.4\nRezultat 4: Uproszczony schemat technologiczny procesu produkcji aniliny\nW Tabeli 1 przypisane poszczególnym urządzeniom lub oznaczeniom na uproszczonym schemacie technologicznym\nprocesu produkcji aniliny następujące oznaczenia lub nazwy urządzeń:\nR.4.1\nWymiennik ciepła/chłodnica: 3 i 6\nR.4.2\nNumer 2 i 5: Kocioł destylacyjny\nR.4.3\nNumer 1: Reaktor/reduktor\nR.4.4\nSeparator/ekstraktor: 4\nR.5\nRezultat 5: Wykaz wybranych punktów kontroli temperatury\nR.5.1\nPodana wartość temperatury w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu redukcji: 85 °C lub 85\nR.5.2\nPodana wartość temperatury w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu neutralizacji: 70 °C lub 70\nR.5.3\nPodana wartość temperatury w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego oddzielającego szlam od mieszaniny poreakcyjnej: 120 °C\nlub 120\nR.5.4\nPodana wartość temperatury w rurociągu odprowadzającym mieszaninę aniliny i wody anilinowej z chłodnicy: 20 °C lub 20\nR.5.5\nPodana wartość temperatury w dowolnym punkcie separatora: 20 °C lub 20\nR.5.6\nPodana wartość temperatury w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego, z którego odbierana jest anilina i eter dietylowy: 170 °C lub\n170\nR.5.7\nPodana wartość temperatury w rurociągu odprowadzającym gotowy produkt) z chłodnicy do zbiorników magazynowych: 20 °C lub\n20\nRezultat 3 (czcionką w kolorze zielonym sa wyróznione zapisy zdajacych, które powinny być zamieszczone w pracy)\nRedukcja\nChłodzenie I\nNeutralizacja\nDestylacja I\nopiłki\nFe\nnitrobenzen\nChłodzenie II\nEkstrakcja\nDestylacja II\nChłodzenie III\nNaOH\neter\ndietylo\nwy\nwoda\nanilin\nwa\nanilina\nszlam\nHCl","solution":null,"image":"img/a56-2018-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad-PE.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"A56 · Egzamin zawodowy · czerwiec 2018","subject_label":"a56","category_label":"Egzamin zawodowy","text_html":"

Zadanie egzaminacyjne
Na podstawie skróconego opisu procesu technologicznego oraz wykazu danych wyjściowych opracuj kartę
technologiczną procesu produkcji aniliny metodą redukcji nitrobenzenu żelazem w środowisku kwaśnym
oraz wykonaj obliczenia dotyczące zapotrzebowania na składniki wprowadzane do instalacji w jednym cyklu
produkcyjnym. Uzupełnij uproszczony schemat ideowy procesu, wpisując w miejsce kropek brakujące nazwy
substancji wprowadzanych do instalacji, produktów i operacji technologicznych. Uzupełnij Tabelę 1 - Opis
uproszczonego schematu technologicznego. Uzupełnij Wykaz wybranych punktów kontroli temperatury,
podając oczekiwaną wartość mierzonego parametru w każdym z nich. Wszystkie formularze niezbędne do
sporządzenia dokumentacji znajdują się w arkuszu egzaminacyjnym.
Skrócony opis okresowego procesu technologicznego produkcji aniliny metodą redukcji nitrobenzenu
w środowisku kwaśnym
Proces produkcji aniliny metodą redukcji w środowisku kwaśnym przebiega zgodnie z reakcjami
przedstawionymi równaniami
C6H5NO2 + 3Fe + 7 HCl → C6H5NH3Cl + 3FeCl2 + 2H2O (redukcja)
C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O (neutralizacja)
Cykl produkcyjny rozpoczyna się od napełnienia reaktora kwasem solnym i wodą. Do roztworu dodaje się
część opiłków żelaza. Po uruchomieniu mieszadła mieszaninę ogrzewa się bezprzeponowo parą wodną do
temperatury wrzenia, a następnie wprowadza się pierwszą porcję nitrobenzenu. Chwilę potem wyłącza się
dopływ pary, ponieważ do utrzymania mieszaniny w stanie wrzenia wystarczy wydzielające się ciepło
reakcji. Proces, który przebiega w temperaturze 85℃, prowadzi się dalej dodając kolejne porcje nitrobenzenu
i opiłków żelaza specjalnymi dozownikami. Pary nitrobenzenu, aniliny i wody skraplają się w chłodnicy
zwrotnej umieszczonej nad reaktorem i spływają z powrotem do cieczy, w której zachodzi reakcja.
Zabarwienie skroplin pozwala ocenić stopień zaawansowania procesu - żółte zabarwienie świadczy o tym, że
w reaktorze jest jeszcze nieprzereagowany nitrobenzen. Proces redukcji należy uznać za zakończony, gdy
skropliny są bezbarwne. Następnie zawartość reaktora, który zaopatrzony jest w płaszcz chłodzący zasilany
wodą, należy ochłodzić do temperatury 70℃ i wprowadzić wodorotlenek sodu, którym zobojętnia się
mieszaninę reakcyjną. Po zneutralizowaniu jest ona kierowana do kotła destylacyjnego ogrzewanego parą
wodną. Destylacja przebiega w temperaturze 120℃. Z kotła odprowadzany jest szlam i mieszanina
poreakcyjna składająca się z wody anilinowej i aniliny. Mieszanina ta jest następnie chłodzona w płaszczowo
-rurowym wymienniku ciepła do temperatury 20℃. Po schłodzeniu poddawana jest procesowi ekstrakcji
celem oddzielenia wody anilinowej od aniliny. Ekstrakcja przebiega w 20℃ z użyciem eteru dietylowego.
Mieszanina ulega rozwarstwieniu - wodę anilinową odprowadza się jako produkt odpadowy, a warstwa
anilinowa poddawana jest procesowi destylacji w temperaturze 170℃. Proces destylacji przebiega w kotle
destylacyjnym, z którego u dołu odpływa anilina, a u szczytu odbierane są opary eteru dietylowego. Eter po
skropleniu i schłodzeniu jest zawracany do procesu ekstrakcji. Gotowy produkt chłodzony jest do
temperatury 20℃ w płaszczowo- rurowym wymienniku ciepła.
Wykaz danych wyjściowych do wykonania obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce
potrzebne do wyprodukowania czystej aniliny w jednym cyklu produkcyjnym
Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 180 minut.
Ocenie podlegać będzie 5 rezultatów:
 karta technologiczna procesu,
 zestawienie obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce potrzebne do wyprodukowania czystej
aniliny w jednym cyklu produkcyjnym,
 uproszczony schemat ideowy procesu produkcji aniliny,
 opis uproszczonego schematu technologicznego procesu produkcji aniliny - Tabela 1,
 wykaz wybranych punktów kontroli temperatury.
 masa aniliny otrzymywana w jednym cyklu produkcyjnym: 1 tona
 stopień przemiany nitrobenzenu do aniliny: 0,92
 stężenie HCl wprowadzanego do instalacji: 30 % (m/m)
 w procesie produkcyjnym na 1 kmol nitrobenzenu zużywa się
 3,5 kmola Fe
 7,4 kmola HCl (100 % (m/m))
 4,0 kmola H2O
 1,4 kmola NaOH
 2,0 kmola (C2H5)2O
Jeżeli nie jest podane inaczej, wyniki obliczeń podaj we wskazanych jednostkach z dokładnością do liczb
całkowitych.
mol
g
M
NO
H
C
123
2
5
6

mol
g
M
NH
H
C
93
2
5
6

mol
g
M HCl
5,
36

mol
g
M
O
H
18
2 
mol
g
M Fe
56

mol
g
M NaOH
40

mol
g
M
O
H
C
74
2
5
2
)
(

Karta technologiczna procesu
KARTA TECHNOLOGICZNA PROCESU
Proces technologiczny
Metoda
Rodzaj procesu
Reakcje procesu

\n
  1. reakcja redukcji - równanie reakcji:
  2. reakcja neutralizacji - równanie reakcji:
\n

Substancje wprowadzane
do instalacji
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Główny produkt
Produkty odpadowe
Masa aniliny otrzymywana
w jednym cyklu produkcyjnym
[t]
Stopień przemiany nitrobenzenu
do aniliny
Stężenie HCl wprowadzanego
do instalacji [%] (m/m)
Zestawienie obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce potrzebne do wyprodukowania czystej
aniliny w jednym cyklu produkcyjnym
Masa aniliny uzyskiwana w trakcie jednego cyklu produkcyjnego [kg]
Stechiometryczna (przy teoretycznej wydajności 100 %) ilość nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania
wskazanej ilości aniliny [kg]
Masa nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu przemiany
nitrobenzenu do aniliny [kg]
Liczba moli nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu
przemiany nitrobenzenu do aniliny [kmol]
Wynik podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku
Zapotrzebowanie na pozostałe składniki wprowadzane do instalacji niezbędne do wyprodukowania wskazanej
ilości czystej aniliny zgodnie z warunkami zadania [kg]
1a. HCl (100 % (m/m))
1b. HCl (30 % (m/m))
2
3
4
5
Uproszczony schemat ideowy procesu produkcji aniliny
Uproszczony schemat technologiczny procesu produkcji aniliny
Tabela 1. Opis uproszczonego schematu technologicznego procesu produkcji aniliny
Nazwa urządzenia
Oznaczenie urządzenia
na schemacie technologicznym (numer)
Wymiennik ciepła/chłodnica
2 i 5
1
Separator/ekstraktor
Wykaz wybranych punktów kontroli temperatury
Punkt kontroli temperatury
Wartość temperatury
[°C]
Temperatura w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu redukcji
Temperatura w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu
neutralizacji
Temperatura w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego oddzielającego szlam od
mieszaniny poreakcyjnej
Temperatura w rurociągu odprowadzającym mieszaninę aniliny i wody anilinowej
z chłodnicy
Temperatura w dowolnym punkcie separatora
Temperatura w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego, z którego odbierana jest
anilina i eter dietylowy
Temperatura w rurociągu odprowadzającym gotowy produkt z chłodnicy do
zbiorników magazynowych

","answer_text_html":"

Nazwa
kwalifikacji:
Organizacja i kontrolowanie procesów technologicznych w przemyśle chemicznym
Oznaczenie
kwalifikacji:
A.56
Numer zadania:
01
Kod arkusza:
A.56-01-01_zo
Lp.
Elementy podlegające ocenie/kryteria oceny
Dopuszcza się możliwość użycia innych sformułowań oddających treść, jaka została podana w kryteriach pod warunkiem
ich poprawności merytorycznej
R.1
Rezultat 1: Karta technologiczna procesu
R.1.1
Zapisany proces technologiczny: produkcja aniliny
R.1.2
Zapisana metoda: redukcja nitrobenzenu w środowisku kwaśnym
R.1.3
Zapisana reakcja redukcji: C6H5NO2 + 3Fe +7 HCl → C6H5NH3Cl + 3FeCl2 + 2H2O
R.1.4
Zapisana reakcja neutralizacji: C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O
R.1.5
Zapisane składniki wprowadzane do instalacji:

\n\n

UWAGA: Kryterium należy uznać za spełnione, jeżeli zapisane są co najmniej 4 pozycje spośród wyżej wymienionych.
R.1.6
Zapisany główny produkt: anilina
R.1.7
Zapisany przynajmniej 1 z produktów odpadowych:

\n\n

R.1.8
Zapisana masa aniliny otrzymywana w jednym cyklu produkcyjnym: 1 tona lub 1 t lub 1
R.1.9
Zapisany stopień przemiany nitrobenzenu do aniliny: 0,92
R.1.10
Zapisane stężenie HCl wprowadzanego do instalacji: 30% lub 30
R.2
Rezultat 2: Zestawienie obliczeń dotyczących zapotrzebowania na surowce potrzebne do wyprodukowania
czystej aniliny w jednym cyklu produkcyjnym
Uwaga: Kryteria R.1.5 - R.1.10 należy uznać za spełnione, jeżeli uzyskany wynik jest poprawny dla wyliczonej ilości moli
nitrobenzenu w kryterium R.2.4
R.2.1
Zapisana masa aniliny uzyskiwana w trakcie jednego cyklu produkcyjnego: 1000 kg
R.2.2
Obliczona stechiometryczna (przy teoretycznej wydajności 100 %) ilość nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej
ilości aniliny: 1323 kg
R.2.3
Obliczona masa nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu przemiany
nitrobenzenu do aniliny: 1438 kg
R.2.4
Obliczona ilość moli nitrobenzenu potrzebnego do wyprodukowania wskazanej ilości aniliny przy założonym stopniu przemiany
nitrobenzenu do aniliny: 11,7 kmoli
R.2.5
Obliczone zapotrzebowanie na HCl (100 %) wprowadzany do instalacji: 3158 lub 3160 lub 3176 kg
R.2.6
Obliczone zapotrzebowanie na HCl (30 %) wprowadzany do instalacji: 10527 lub 10533 lub 10534 lub 10587 kg
R.2.7
Obliczone zapotrzebowanie na Fe wprowadzane do instalacji: 2291 lub 2293 lub 2296 kg
R.2.8
Obliczone zapotrzebowanie na wodę wprowadzaną do instalacji: 842 lub 846 kg
R.2.9
Obliczone zapotrzebowanie na NaOH wprowadzany do instalacji: 640 lub 655 kg
R.2.10
Obliczone zapotrzebowanie na eter dietylowy wprowadzany do instalacji: 1702 lub 1730 lub 1732 kg
R.3
Rezultat 3: Uproszczony schemat ideowy procesu produkcji aniliny
Uwaga: określenia wpisane w miejscach zgodnie ze schematem zamieszczonym na końcu niniejszych zasad oceniania
R.3.1
W odpowiedniej pozycji wpisan nazwa składnika wprowadzanego do instalacji: opiłki żelaza/Fe
R.3.2
W odpowiedniej pozycji wpisana nazwa składnika wprowadzanego do instalacj: eter dietylowy/(C2H5)2O
R.3.3
W odpowiedniej pozycji wpisane: redukcja
R.3.4
W odpowiedniej pozycji wpisane: neutralizacja
R.3.5
W odpowiedniej pozycji wpisane: ekstrakcja
R.3.6
W odpowiedniej pozycji wpisane: destylacja
R.3.7
W odpowiedniej pozycji wpisane: chłodzenie
R.3.8
W odpowiedniej pozycji wpisane: szlam
R.3.9
W odpowiedniej pozycji wpisane: woda anilinowa
R.3.10
W odpowiedniej pozycji wpisana nazwa produktu głównego: anilina (lub C6H5NH2)
R.4
Rezultat 4: Uproszczony schemat technologiczny procesu produkcji aniliny
W Tabeli 1 przypisane poszczególnym urządzeniom lub oznaczeniom na uproszczonym schemacie technologicznym
procesu produkcji aniliny następujące oznaczenia lub nazwy urządzeń:
R.4.1
Wymiennik ciepła/chłodnica: 3 i 6
R.4.2
Numer 2 i 5: Kocioł destylacyjny
R.4.3
Numer 1: Reaktor/reduktor
R.4.4
Separator/ekstraktor: 4
R.5
Rezultat 5: Wykaz wybranych punktów kontroli temperatury
R.5.1
Podana wartość temperatury w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu redukcji: 85 °C lub 85
R.5.2
Podana wartość temperatury w dowolnym punkcie reaktora w trakcie prowadzenia procesu neutralizacji: 70 °C lub 70
R.5.3
Podana wartość temperatury w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego oddzielającego szlam od mieszaniny poreakcyjnej: 120 °C
lub 120
R.5.4
Podana wartość temperatury w rurociągu odprowadzającym mieszaninę aniliny i wody anilinowej z chłodnicy: 20 °C lub 20
R.5.5
Podana wartość temperatury w dowolnym punkcie separatora: 20 °C lub 20
R.5.6
Podana wartość temperatury w dowolnym punkcie kotła destylacyjnego, z którego odbierana jest anilina i eter dietylowy: 170 °C lub
170
R.5.7
Podana wartość temperatury w rurociągu odprowadzającym gotowy produkt) z chłodnicy do zbiorników magazynowych: 20 °C lub
20
Rezultat 3 (czcionką w kolorze zielonym sa wyróznione zapisy zdajacych, które powinny być zamieszczone w pracy)
Redukcja
Chłodzenie I
Neutralizacja
Destylacja I
opiłki
Fe
nitrobenzen
Chłodzenie II
Ekstrakcja
Destylacja II
Chłodzenie III
NaOH
eter
dietylo
wy
woda
anilin
wa
anilina
szlam
HCl

","solutions":[]}