Основы химической технологии
3.3 Определим количество N2 на входе
;
м3/ч (2,194 м3/с);
;
кг/ч (2,743 кг/с)
4 Составим расходную часть материального баланса
4.1 Определим количество SO2 на выходе
;
м3/ч (0,005 м3/с);
;
кг/ч (0,014 кг/с)
4.2 Определим количество SO3 на выходе
;
м3/ч (0,231 м3/с);
;
кг/ч (0,827 кг/с)
4.3 Определим количество O2 на выходе
;;
м3/ч (0,116 м3/с),
м3/ч (0,232 м3/с);
;кг/ч (0,331 кг/с)
4.4 Определим количество N2 на выходе
Так, как азот присутствует в исходном газе в качестве балласта, то его количество в ходе химической реакции не меняется.
5 Сведём данные по расчётам в таблицу:
Таблица 3 - Итоговый баланс контактного аппарата
Потоки |
Приход, кг/ч |
Расход, кг/ч |
Приход, м3/ч |
Расход, м3/ч |
SO3 |
- |
2977 |
- |
833 |
SO2 |
2431 |
49 |
850 |
17 |
O2 |
1786 |
1191 |
1250 |
834 |
N2 |
9875 |
9875 |
7900 |
7900 |
Итого |
14092 |
14092 |
10000 |
9584 |
Так, как реакция протекает с уменьшением объёма, то объёмные расходы отличаются, а массовые совпадают.
Задача 4
Добавим к предыдущей задаче следующие условия:
Температура газовой смеси на входе в аппарат , а на выходе из него . Средняя теплоёмкость смеси (условно считать постоянной) равна 2,052 .
Потери теплоты в окружающую среду составляют 5% от прихода теплоты
(SO2+1/2О2 SO3+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 ХА и ХВ, 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