ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчеты состава реакционных смесей и составление материального баланса промышленных процессов, основанных на обратимых реакциях из "Расчеты химико-технологических процессов" Пример 6. В процессе прямой гидратации этилена на фосфорном катализаторе (в производстве этанола) при i = 300° и Р = 80-10 Па (80 ат) 10 /о (об.) этилена превращается в этанол. [c.50] Найти состав газа и условную константу равновесия, пренебрегая побочными реакциями. [c.50] Эту задачу можно решить и другим путем. [c.50] Здесь лгр — равновесная степень превращения, отвечающая концентрации продуктов В в равновесном газе. [c.51] Согласно условию, исходная смесь содержит в % (об.) НС1 — 35,5 02 — 64,5-0,21 = 13,5 N2 — 64,5-0,79 = 51,0. [c.51] В момент равновесия в 1 моль окисленной смеси будет содержаться I2 — 0,132 моль Н2О — 0,132 моль H I + N2 + O2—1 — -- 0,264 = 0,736 моль. [c.51] Процесс идет с уменьшением объема. Для получения 1 моль равновесной смеси количество исходной смеси составит 0,736 моль, приходящихся на долю НС1, О2 и N2 + количество H I и О2, израсходованных на образование 0,132 моль СЬ и 0,132 моль Н2О. [c.51] Пример 8. При одноступенчатой конверсии метана из конвертора выходит газ следующего состава в % (об.) Иг — 52 СО — 21 СО2 — 7,5 N2 — 19 СН4 — 0,5. [c.52] Пройдя увлажнитель и теплообменник, газ поступает в конвертор окиси углерода. [c.52] Рассчитать количество водяного пара, необходимого для осуществления процесса, чтобы содержание окиси углерода в сухом конвертированном газе не превышало 3,5% (об.). Рассчитать также и равновесную степень превращения СО. Температура процесса 500°С, давление 1,01-10 Па. Расчет вести на 100 м газа указанного состава. [c.52] В том числе СО — 4,1 СОг — 24,4 Нг — 68,9 N2—19,0 СН4—0,5. [c.53] Решение. Окисление N0 в NO2 и частичная полимеризация NO2 в димер N2O4 — реакции, происходящие при переработке в азотную кислоту нитрозных газов, полученных окислением аммиака. Переработку нитрозных газов производят при низких температурах и атмосферном или повышенном (до Р= 10 Па) давлении. [c.54] Пример П. При окислении двуокиси серы в трехокись в про-изводстве серной кислоты по контактному способу в форконтакт-ный аппарат поступает сернистый газ состава в % (об.) SO2— 11 О2— 10 N2 — 79. [c.55] Процесс окисления осуществляется при = 570°С и Р = = 1,2-10 Па. Степень окисления составляет 70%. [c.55] Пример 12. При синтезе метанола равновесное содержание СНзОН 24,2% (об.), если процесс осуществляется при / = 350°С и Я = 300-10 Па (300 ат). Соотношение Нг СО в исходной смеси составляет 4 1 при стехиометрическом соотношении Нг СО равновесная концентрация СНзОН в смеси составляет 37,8% (об.). [c.56] Решение. Синтез метанола из синтез-газа (смесь СО и Нг) по физико-химическим основам процесса и технологическому оформлению аналогичен синтезу аммиака. Так же как и азотоводородную смесь синтез-газ получают конверсией генераторного или природного газа. Условия реакции синтеза метанола, как и синтеза аммиака, требуют высокой энергии активации, она идет с уменьшением объема, обратима, экзотермична и процесс ведут при высоких давлениях и температурах в присутствии активного катализатора. Выход конечного продукта невелик не только вследствие приближения к равновесию, но и благодаря побочным реакциям. Процесс ведут по непрерывной циклической схеме. [c.56] Пример 13. Для окисления хлористого водорода используется смесь следующего состава в % (об.) Ог — 32,4 НС1 — 67,6. [c.57] Процесс протекает при Я = 10 Па и = 386 °С. По окончании реакции в газе содержится 31,4% С . [c.57] Согласно условию, содержание хлора в равновесной смеси 31,4% (об.). Следовательно, если взять 1 моль смеси в момент равновесия, то состав ее будет выражаться СЬ — 0,314 моль НгО —0,314 моль (НС -f О2) — 1 — 2-0,314 = 0,372 моль. [c.57] Вернуться к основной статье