Синтез метанола
кг/ч
Будет получено диоксида углерода:
кг/ч
Реакция 4:
Будет получено диоксида углерода:
кг/ч
Будет получено углерода:
кг/ч
Реакция 5:
Израсходовано водорода:
кг/ч
Будет получено формальдегида:
кг/ч
Реакция 6:
Будет получено диметилового эфира:
кг/ч
Будет получено воды:
кг/ч
Реакция 7:
Будет израсходовано водорода:
кг/ч
Будет получено метана:
кг/
Будет получено воды:
кг/ч
Масса непрореагировавшеговодорода составит:
m(Н2) = 53 140 – 15 240 – 977,1 – 351,4 – 60 – 38,1 = 36 473,4 кг/ч
7. Результаты расчетов сведем в таблицу материального баланса:
Компонент |
Загрузка, кг/ч |
Не вступило в реакцию, кг/ч |
Продукты реакции, кг/ч |
СО Н2 СН3ОН СН4 СО2 Н2О НСНО С (СН3)2О |
120 000 53 140 |
36473,4 |
118 993,9 4316,2 6222,8 3925,8 900 642,9 1665 |
Итого: |
173140 |
36473,4 |
136666,6 |
Составим баланс по метанолу:
Приход |
кг/ч |
т/сут |
Расход |
кг/ч |
т/сут | |
Синтез-газ, в т. ч. Н2 СО |
53 140 120 000 |
1275,36 2880 |
СН3ОН (СН3 )2О Н2О СН4 СО2 НСНО С Н2 |
118 993,9 1 665 3 925,8 4 316,2 6 222,8 900 642,9 36473,4 |
2855,85 39,96 94,22 103,59 149,35 21,6 15,43 875,36 | |
ИТОГО |
173 140 |
4155,36 |
ИТОГО |
173 140 |
4155,36 | |
2) Селективность – доля (или процент) превращенного сырья, израсходованная на образование целевого продукта:
Так как в реактор поступает 120 000 кг/ч оксида углерода, а на образование метанола израсходуется 106 680 кг/ч СО, то селективность процесса составит:
Так как расход водорода на основную реакцию составит 15 240 кг/ч, то селективность по водороду составит:
3) Расходный коэффициент - расход сырья на получение одной тонны целевого продукта. Расходный коэффициент с учетом селективности рассчитывается по уравнению:
Таким образом, расходный коэффициент оксида углерода на получение 1 тонны метанола составит:
т/т
Суммарные потери водорода в % масс. на всех стадиях будет равна:
Расходный коэффициент по водороду с учетом потерь составит:
т/т
4) Конверсия исходного сырья – количество превращенного сырья, отнесенное к загрузке реактора, выраженное в процентах или долях единицы. Конверсия характеризует степень превращения сырья в целевые и побочные продукты и, в конечном счете, количество сырья, подлежащего рециркуляции. Конверсию определяем по формуле:
где - количество компонента А в загрузке реактора, кг/ч
- количество компонента А в продуктах реакции, кг/ч.
Конверсия по оксиду углерода СО составит:
Конверсия по водороду составит: