task_21426x

Контрольная работа№1
Задание 1. Выведите уравнение связи между производительностью и
степенью превращения вещества А для реакции 2А+B=2C если известно, что
для проведения реакции взято NA1 моль реагента А.
Задание 2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола.
Объемный расход исходной смеси 60000 м3/ч. Концентрация компонентов в
исходной смеси (объемные доли): водород 0,72; СО 0,18; метанол 0,01;
остальное метан. В конечной смеси объемная доля метанола составляет 0,04.
Дополнительно рассчитать степень превращения водорода.
Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора,
чтобы температура на выходе составляла 4500С. Температура входной смеси
3500С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты,
поступающей с потоком исходных веществ.
Задание 3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида
серы(IV). Степень превращения диоксида серы 0,94. На окисление диоксида
серы пошло 4150 м3/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной
смеси (объемные доли): оксид серы(IV) 0,11; кислород 0,1; остальное азот.
Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.
Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура
входной смеси 3900С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от
теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью
теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.
Контрольная работа№2
Задание 1. Выведите уравнения для расчета равновесных мольных долей
компонентов реакции С2H4 + H2O(г) = C2H5OH(г)
Задание 2. Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные
мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции при
следующих исходных условиях:
- зависимость константы равновесия от температуры:
lgKp = - 9581/T – 0,022∙lg(T) + 0,237∙105/T2 + 1,38
- состав исходной смеси (мольные доли): воздух (21% О2 и 79% N2).
а) температура 25000С, давление 0,15МПа
б) температура 25000С, давление 0,1МПа
в) температура 23000С, давление 0,15МПа
г) температура 23000С, давление 0,1МПа.
Задание 3. Окисление диоксида серы.
Кинетическое уравнение:
U=K+ ∙ PO2∙PSO2/(PSO2 + 0.8∙PSO3) ∙( 1 – PSO32 / (PSO22 ∙PO2∙Kp2))
Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры
K+ =52∙exp(37000/(8.31*813)– 37000/(8,31∙T))
Зависимость константы равновесия от температуры
lgKp= 4905/T – 4,6455
Исходный состав (мольные доли): диоксид серы 0,12; остальное - воздух.
а) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении
0,1МПа и степени превращения диоксида серы 0,6.
б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении
0,5МПа и степени превращения диоксида серы 0,6.
в) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении
0,1МПа и степени превращения диоксида серы 0,7.
Контрольная работа№3
Задание 1. Где может быть использован теплоноситель, получаемый при
сжигании топлива?
Задание 2. Конверсию монооксида углерода водяным паром проводят в
изотермическом реакторе полного смешения.
Кинетическое уравнение
U=K+∙P∙(ZCO – ZCO2 ∙ ZH2 / (ZH2O∙Kp)) (моль CO/м3∙с)
Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:
K+=(9000/22.4)∙exp((40000/8.31)∙(1/498 – 1/T))
Зависимость константы равновесия от температуры:
lgKp= 2485.5/T +1.565∙lgT – 0.066∙10-3∙T – 0.207∙105/T2 – 6.946
Рассчитать объем реактора, необходимого для достижения степени
превращения XCO=0.7 и производительности по водороду, если исходный
состав (мольные доли): монооксид углерода 0,15; водяной пар 0,5; водород
0,1; диоксид углерода 0,05; остальное – азот; расход смеси 10000м3/ч;
температура в реактор 800К, давление 0,2МПа.
Задание 3. Обоснуйте с позиции термодинамики и кинетики параметры
синтеза аммиака.