Расчет процесса конверсии
Страница 3

4. Найдем константу равновесия:

DG°=-RTlnKp

Kp = exp(-DG°/RT)

Kp=exp(-(-62058,71/8,31×1173))=582,04

4.1. Рассчитаем равновесную степень превращения метана. При температуре от 827°С и составе исходной смеси СН4 : Н2О = 1 : 2 необходимо проводить процесс при абсолютном давлении 10 атм.

СН4 + Н2О ® СО + 3Н2

т.к. водяной пар в избытке, то РН2О = 2РСН4

Робщ = РСН4 + 2РСН4= 3РСН4

РСН4 = Робщ/3 = 10/3 атм.

При равновесии:

xe = 0,8115 и xe = - 2,29

Равновесная степень превращения равна 0,8115.

Вывод: равновесная степень превращения метана xe=0,8115 ,степень конверсии a = 0,7 , данный процесс, возможно, провести в указанных условиях.

5. Составим материальный баланс.

Приход

Расход

Исходное вещество

m, кг

V,м3

Продукт

m, кг

V,м3

СН4

714,29

1000

СН4

214,29

300

N2

25,51

20,41

N2

25,51

20,41

Н2О

1607,14

2000

Н2О

1044,64

1300

СО

875

700

Н2

187,5

2100

Итого:

2346,94

3020,41

Итого:

2346,94

4420,41

5.1.Найдем количество поступающего метана (в час):

по закону эквивалентов

(кг)

Найдем количество конвертируемого метана:

V=0, 7×1000=700 (м3)

После реакции осталось:

m(СН4) = 714,29 – 500 = 214,29 (кг)

V(СН4)= 1000 – 700 = 300 (м3)

5.2. Найдем необходимое количество воды для осуществления реакции:

В промышленном производстве для осуществления процесса воду и метан берут в отношении 2:1. Исходя из этого условия рассчитаем количество поступающего водяного пара:

V = 2 × 1000 = 2000 (м3)

Страницы: 1 2 3 4 5

Смотрите также

Синтез 4-метоксифенола
4-Метоксифенол (гидрохинона монометиловый эфир, пара-метоксифенол, 4-Гидроксианизол) – ромбические кристаллы (растворитель перекристаллизации - вода). Молекулярная масса: 124,14. Температура ...

Модификация биологически активными системами синтетического полиизопрена
В настоящее время в резиновой промышленности применяют широкий спектр каучуков, однако большую часть промышленного потребления составляют натуральный и синтетический полиизопрены. До сих по ...

Витамины и организм человека
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме. Для нормальной жизнед ...