ДПИ НГТУ, 2007, 16 с., решение 4 задач.
Задача №1
В трубчатом реакторе идеального вытеснения в газовой фазе проводится пиролиз 1,2-дихлорэтана
CH2Cl-CH2Cl = CH2=CHCl + HCl или A = R+S
Температурная зависимость константы скорости выражается уравнением lg K = (10,81-10280)/T
Установка работает 8000 ч. в год. Выход винилхлорида от исх. сырья 95%
Производительность по винилхлориду 10000 т/год
Температура 520 °С
Давление 20∙105 Па
Степень превращения 70 % Задача №2
Одной из стадий получения капролактама является воздействие олеума на оксим циклогексанона (перегруппировка Бекмана). Кинетическое уравнение реакции имеет вид r = k1∙[оксим]. Установлено, что при 42 °С константа скорости при молярном соотношении оксим циклогексанона : олеум = 0,77 и энергия активации равны: k1=52∙10-4c-1 и E = 82∙106 Дж/кмоль. Тепловой эффект реакции ΔH = -24,2∙107, плотность оксима циклогексанона 970 кг/м3, плотность олеума 1940 кг/м3. Технические условия процесса следующие: молярное соотношение оксим циклогексанона : олеум = 0,77, степень превращения оксима циклогексанона 99,99%. Работа установки в год 8000 ч.
Производительность по капролактаму 16 т/год.
Температура в реакторе – 93 °С.
Выход капролактама – 93,5%.
Температура охлаждающей воды: вход – 26 °С, выход – 35 °С.
Определить объем реактора идеального перемешивания и поверхность теплопередачи холодильников, вмонтированных в реактор, коэффициент теплопередачи принять равным 116 Вт/(м2∙К). Задача №3
Твердые частицы размером 6,35 мм при взаимодействии с газом постоянного состава за 300 с превращаются в целевой продукт на 87,5% Определить время пребывания твердого материала в реакторе с кипящим слоем, чтобы при том же режиме достигалась та же степень превращения для смеси, состоящей из 50% масс частиц 3,2мм и 50% частиц 1,6 мм. Лимитирующей стадией является химическая реакция. Задача №4
Составить материальный сжигания сероводорода
H2S+1,5O2 = SO2+H2O
Для цеха производительностью 10т/ч моногидрата исходный газ 90 об% H2S; 5 об%; H2O, 5 об% N2
На 1 м3 этого газа подается 10м3 воздуха состава газа, поступающего (по объему): 78% N2; 21% О2; 1%H2O.
Производственные потери исходного газа 3%.
Рассчитать расходные коэффициенты по сырью.
В трубчатом реакторе идеального вытеснения в газовой фазе проводится пиролиз 1,2-дихлорэтана
CH2Cl-CH2Cl = CH2=CHCl + HCl или A = R+S
Температурная зависимость константы скорости выражается уравнением lg K = (10,81-10280)/T
Установка работает 8000 ч. в год. Выход винилхлорида от исх. сырья 95%
Производительность по винилхлориду 10000 т/год
Температура 520 °С
Давление 20∙105 Па
Степень превращения 70 % Задача №2
Одной из стадий получения капролактама является воздействие олеума на оксим циклогексанона (перегруппировка Бекмана). Кинетическое уравнение реакции имеет вид r = k1∙[оксим]. Установлено, что при 42 °С константа скорости при молярном соотношении оксим циклогексанона : олеум = 0,77 и энергия активации равны: k1=52∙10-4c-1 и E = 82∙106 Дж/кмоль. Тепловой эффект реакции ΔH = -24,2∙107, плотность оксима циклогексанона 970 кг/м3, плотность олеума 1940 кг/м3. Технические условия процесса следующие: молярное соотношение оксим циклогексанона : олеум = 0,77, степень превращения оксима циклогексанона 99,99%. Работа установки в год 8000 ч.
Производительность по капролактаму 16 т/год.
Температура в реакторе – 93 °С.
Выход капролактама – 93,5%.
Температура охлаждающей воды: вход – 26 °С, выход – 35 °С.
Определить объем реактора идеального перемешивания и поверхность теплопередачи холодильников, вмонтированных в реактор, коэффициент теплопередачи принять равным 116 Вт/(м2∙К). Задача №3
Твердые частицы размером 6,35 мм при взаимодействии с газом постоянного состава за 300 с превращаются в целевой продукт на 87,5% Определить время пребывания твердого материала в реакторе с кипящим слоем, чтобы при том же режиме достигалась та же степень превращения для смеси, состоящей из 50% масс частиц 3,2мм и 50% частиц 1,6 мм. Лимитирующей стадией является химическая реакция. Задача №4
Составить материальный сжигания сероводорода
H2S+1,5O2 = SO2+H2O
Для цеха производительностью 10т/ч моногидрата исходный газ 90 об% H2S; 5 об%; H2O, 5 об% N2
На 1 м3 этого газа подается 10м3 воздуха состава газа, поступающего (по объему): 78% N2; 21% О2; 1%H2O.
Производственные потери исходного газа 3%.
Рассчитать расходные коэффициенты по сырью.