Основы химической технологии (стр. 2 из 6)

Потери теплоты в окружающую среду составляют 5% от прихода теплоты

(SO₂+1/2О₂SO₃+94207 кДж)

Определить количество теплоты, отводимой от аппарата.

1 Изобразим процесс на схеме:

Q₁ – теплота, вносимая в контактный аппарат реакционной смесью; Q₂ – теплота химической реакции; Q₃ – теплота, выводимая из контактного аппарата реакционной смесью;Q₄-потери теплоты в окружающую среду; Q₅- количество теплоты, отводимое в аппарате

Рисунок 4 - Схема входящих и выходящих потоков в контактном аппарате

2 Определим Q₁

;

кВт

3 Определим Q₂

,

где n-число молей полученного SO₃

973 кВт

4 Определим Q₃

;

3168 кВт

5 Определим Q₄

;

180 кВт

6 Определим Q₅:

;

кВт

7 Сведём данные по расчётам в таблицу

Таблица 4 – Приход теплоты в контактном аппарате

Потоки	кВт	%
Q1	2622	73
Q2	973	27
Итого	3595	100

Таблица 5 – Расход теплоты в контактном аппарате

Потоки	кВт	%
Q3	3168	88
Q4	180	5
Q5	247	7
Итого	3595	100

Задача 5

В реакторе протекает реакция: : А+В R . Определить степень превращения Х_А и Х_В, при условии А и В взяты в стехиометрическом соотношении; если вещества В в 2 раза больше ( то есть 2 моля вещества на 1 моль вещества А); если вещества В в 3 раза больше.

1 Определим степень превращения, если реагенты взяты в стехиометрическом соотношении

Принимаем:

моль , моль

По условию известно, что

Можно определить степень превращения вещества А:

;

Поскольку вещества А и В взяты в стехиометрическом соотношении, то

,

Можно определить степень превращения вещества В:

;

2 Определим если в 2 раза больше

По условию известно, что

,

Можно определить степень превращения вещества А:

Поскольку реагирует половина вещества А, то

Можно определить степень превращения вещества В:

3 Определим если в 3 раза больше

По условию известно, что

,

Можно определить степень превращения вещества А:

Поскольку реагирует половина вещества А, то

Можно определить степень превращения вещества В:

Задача 6

Определить состав смеси и степень превращения для реакции: А+2В 2R+S. Если ; ; . Определить

1 Степень превращения реагента В можно определить следующим образом:

;

;

2 Концентрацию реагента А можно определить следующим образом:

3 Концентрацию реагента В можно определить следующим образом:

4 Из стехиометрических коэффициентов определим

:

Задача 7

Определить Х _SO2 в реакции 2SO₂ + O₂ → 2SO₃, если реакционная смесь имеет состав в начале процесса [% (об.)]: С _SO2-7,5; С _O2-10,3; С _N2-82,2. Содержание SO₂ в конце процесса равна 2,5% об.

Замечание:

1. реакция протекает с уменьшением объема, следовательно, необходимо учитывать

- относительное изменение объема реакционной смеси.

2. формализуем задачу, т.е. переведем ее в привычные понятия:

аА+вВ

rR,

где а=2 в=1 r=2

С_А.0=7,5% об. С_А.е=2,5% об. С_В.0=10,3% об.

3. реагенты взяты не в стехиометрическом соотношении, т.е. О₂ в избытке.

4. в реакционной смеси присутствует балластный азот, т.е. для окисления используется О₂ воздуха.

1 Определим относительные изменения объема

,

где

- первоначальный объем смеси

- объем смеси в конце реакции.

Отношение

определим по формуле [2,с.22]:

,

где β – доля стехиометрической смеси исходных реагентов в реакционной смеси.

В нашем случае

,

.

.

.

2 Определим равновесные степени превращения по формуле [2, с.22]:

;

.

Задача 8

В реакторе протекает реакция: А+2В 2R+S. Начальные количества ; . В реакционной смеси, выходящей из реактора . Известно, что в равновесной смеси содержится . Определить выход продукта .