Задачи по ОХТ (онлайн) решения часть 9
Задача И-486 Жидкофазная реакция
А=R=S
протекают в проточном реакторе идеального смешения без изменения плотности реакционной массы.
Константы скорости реакций (с-1) k1=0.01 , k2=0.024. В начальный момент времени концентрации R и S равны нулю.
Определить максимальный выход продукта R, а также степень конверсии исходного вещества А и выход продукта S, при которых он достигается.
Скачать решение задачи И-486 цена (150р)
Задача И-487 При гидроформилировании этилена при температуре 450 К и давлении 30МПа протекают следующие реакции
C2H4+CO+H2=CH3CH2CHO
CH3CH2CHO+H2=CH3CH2CH2OH
Провести материальный расчет процесса для условий: начальный молярный поток этилена равен 100 кмоль/ч, начальное молярное соотношение C2H4:CO:H2 = 1 : 1 : 1, степень конверсии этилена равна 0,95 на выходе пропионового альдегида 0,85. Определить энтальпию процесса, считая систему идеальной.
Скачать решение задачи И-487 цена (150р)
Задача И-488 Рассчитать равновесный состав и энтальпию диспропорционирования пропилена
2CH2CHCH2=>CH2CH2+CH3CHCHCH3
при температуре 400 К и давлении 3МПа.
Скачать решение задачи И-488 цена (150р)
Задача И-489 Рассчитать состав равновесной смеси и энтальпию дегидрирования этилбензола в стирол:
C6H5CH2CH3=>C6CH5CHCH2+H2
при температуре 900K и атмосферном давлении, в присутствии разбавителя – водяного пара при молярном соотношении и без разбавления водяным паром. Проанализируйте полученные результаты.
Скачать решение задачи И-489 цена (150р)
Задача И-490 В реакторе протекают жидкофазные реакции:
А+В=R
А+А= S
2 S +В= Т+2D
R+А=Т
Определить производительность реактора по веществам R и S при следующих условиях:
СА0=2, СВ0=1,7, СА=0,1, СВ=0,5, СТ=0,15, СD=0,05 кмоль/м3; объёмный расход реакционной смеси 1•10-2 м3/с; СR0=СS0=СТ0=СD0=0. Определить селективность по R (S ).
Скачать решение задачи И-490 цена (150р)
Задача И-491 Обратимая реакция А + В = 2R с константами скорости прямой реакции и обратной реакции, соответственно: k1 = 2,3 м3/(кмоль А·с), обратной k2 = 0,41·10-2 м3/(кмоль А·с) протекает при температуре 298 К. Выбрать реактор, имеющий наименьший объем в заданных условиях (РИС-н или РИВ) для проведения данной реакции, чтобы получить степень превращения по веществу В хВ = 30 %, при раздельной подаче исходных веществ. Скорость подачи вещества А VА = 8·10-3 м3/с, начальная концентрация СА0 = 0,12 кмоль/м3. Скорость подачи вещества В VВ = 6·10-3 м3/с, начальная концентрация СВ0 = 0,15 кмоль/м3.
Скачать решение задачи И-491 цена (150р)
Задача И-492 В реакторе идеального смешения непрерывного действия, работающем в адиабатическом режиме, проводится экзотермическая реакция A > R + Qp. Тепловой эффект реакции равен 160 кДж/моль. Раствор вещества А с концентрацией 0,2 молярной доли подается в реактор с температурой 52 °С. В результате адиабатического разогрева при достижении степени превращения хА = 0,93 температура повышается на 43 °С.
Определить среднюю теплоемкость реакционного раствора.
Скачать решение задачи И-492 цена (150р)
Задача И-493 Обратимая реакция А + В = R проводится в РИС. Константы скорости при 473 К прямой реакции k1 = 3,2 м3/(моль·мин), обратной k2 = 0,914 мин-1. Начальные концентрации исходных реагентов равны СА0 = СВ0 = 5 об. %, продукт в исходной смеси отсутствует.
Определить объем РИВ для получения степеней превращения хА = 50 % и хА = 75 % при объемном расходе реакционной смеси V0 = 0,2 л/с.
Как изменятся степени превращения в рассчитанных реакторах при увеличении температуры на 10 град, если энергия активации Е1 = 80 кДж/моль, тепловой эффект реакции Qp = 179,5 кДж/моль. Объясните полученный результат.
Скачать решение задачи И-493 цена (150р)
Задача И-494 Определить температуру проведения реакции и степень превращения, которые будут достигнуты, если реакцию А > R + Qp проводить в адиабатическом режиме в реакторе идеального смешения объемом 0,05 м3. Объемный расход реагента А с концентрацией 3 кмоль/м3 равен 1,75·10-3 м3/с, константа скорости реакции, с-1, описывается уравнением k = 105ехр[-45300/(RT)]. Тепловой эффект составляет 2,8·107 Дж/кмоль. Плотность реакционной смеси 524 кг/м3, а теплоемкость – 1200 Дж/(кг·К) и не зависят от степени превращения. Температура входящего потока –325 К.
Скачать решение задачи И-494 цена (150р)
Задача И-495 Необратимая реакция А + В > R + S протекает в реакторе идеального вытеснения (РИВ). Растворы реагентов А и В подаются в реактор раздельно. Концентрация исходных веществ в потоках одинакова и 0,1 моль/л. Константа скорости при 298 К составляет 4,8 л/(моль·мин). Объем РИВ равен 200 см3.
Определить влияние объемного расхода реакционной смеси V0 на степень превращения исходных реагентов хА, хВ. Соотношение потоков с реагентами А и В ? = VА0/VВ0 = 1. Значения V0 (л/ч): 2, 4, 6, 8, 10.
Определить влияние соотношения потоков растворов А:В на степень превращения исходных реагентов хА, хВ при объемном расходе реакционной смеси V0 = 6 л/ч. Принять значения λ 5:1, 3:1, 1:1, 1:3, 1:5.
Результаты представить в графическом виде и объяснить полученные зависимости.
Скачать решение задачи И-495 цена (150р)
Задача И-496 В лабораторном трубчатом реакторе (идеального вытеснения) была проведена серия экспериментов с реакциями:
A > R, r = k·CA [c-1], k = 2 c-1, СА0 = 0,25 об. доли;
2А > R + S, г = k·CA2 [c-1], k = 4 c-1, СА0 = 0,5 об. доли;
А + B > R + S, г = k·CA·СВ [c-1], k = 4 c-1, СА0 = СB0 = 0,5 об. доли.
Диаметр трубчатого реактора 20 мм, длина - 320 мм. Расход реакционной смеси 7,5 л/мин.
Рассчитайте изменение степени превращения хА компонента А по длине реактора l (или времени реакции t) для всех реакций.
В ходе экспериментов все начальные концентрации исходных компонентов были уменьшены в два раза.
Как изменится профиль хА(l) или хА(t) и конечная степень превращения А для каждой из реакций? Объясните полученный результат.
Скачать решение задачи И-496 цена (150р)
Задача И-497 Определить при каком соотношении Н2 к СО скорость реакции синтеза метанола будет максимальной, если кинетическое уравнение реакции записывается в виде:
Скачать решение задачи И-497 цена (150р)
Задача И-498 Исследуется кинетика реакции 3Н2 + СО = СН4 + Н2О на никелевом катализаторе. Кинетическое уравнение, характеризующее начальную скорость реакции
Заданная степень превращения, для которой справедливо приведенное кинетическое уравнение, х = 0,3. Объемная масса катализатора Gкат = 480 кг/м3.
Определить объем реактора для превращения 4,536 кмоль/ч СО, присутствующей в эквимолекулярной смеси метана и водорода.
Скачать решение задачи И-498 цена (150р)
Задача И-499 На реакцию каталитического окисления подано 100 кг технического этилена, его степень превращения 13%, при этом образовалось 3 кг ацетальдегида. Технический этилен содержит 97% этилена, 3% этана. Определить: объем поданного воздуха, если принять, что в воздухе содержится 21% кислорода, остальное азот; селективность процесса и выход целевого продукта, расходные коэффициенты по сырью.
Целевая реакция – окисление этилена в этиленоксид:
С2Н4 + 0,5 О2 = С2Н4О
Побочная реакция – окисление этилена в ацетальдегид:
С2Н4 + 0,5 О2 = С2Н4О
Скачать решение задачи И-499 цена (150р)
Задача И-500 В пересчёте на безводную молочную кислоту расход карбоната кальция на стадии получения лактата кальция составляет 119,66 кг/сутки. Но вносится он в культуральную жидкость в виде 20% - ного раствора. Какое количество воды необходимо для приготовления раствора карбоната кальция.
Скачать решение задачи И-500 цена (150р)
Задача И-501 Рассчитать расходные коэффициенты по NaCl и 98 % серной кислоте на 1 т каучука, выделяющегося при коагуляции латекса СКС-30, если содержание полимера в нем 60 % (по массе). Коагуляцию проводят насыщенным раствором NaCl и 5 % раствором H2SO4, а на 10 г латекса требуется 2,69 г NaCl и 5,38 мл 5 % раствора H2SO4.
Скачать решение задачи И-501 цена (150р)
Задача И-502 На производство 1 т 65 % HNO3 расходуется 186.2 кг аммиака. Рассчитать: а) выход азотной кислоты; б) теоретический и практический расходные коэффициенты NH3 (считать на 1 кг HNO3).
Скачать решение задачи И-502 цена (150р)
Задача И-503 Определить какое количество воздуха (m) потребуется для окисления 60 т этилена в этиленоксид.
С2Н4+0,5О2=С2Н4О
Конверсия этилена составляет 20% масс. Содержание кислорода в воздухе принять равным 23%.
Скачать решение задачи И-503 цена (150р)
Задача И-504 Определите состав смеси и степень превращения для реакции А + 2В = 2R + S есди ХА = 0,6, СА0 = 1 кмоль/м3, СВ0 = 1,5 кмоль/м3. Определите ХВ, СА, СВ, СS.
Скачать решение задачи И-504 цена (150р)
Задача И-505 Алкилирование бензола этиленом проводится в реакторе, внутренний диаметр которого 2,3 м. Удельная производительность реакционного объема по этилбензолу составляет 156 кг/м3ч. Выход этилбензола по этилену 90 %. Определить объемный расход этиленовой фракции, содержащей 60% (об) этилена, если высота реактора 7 м.
Скачать решение задачи И-505 цена (150р)
Задача И-506 Составить материальный баланс реакции между этиленом и хлором, если их мольное соотношение 2,2:2, степень превращения вещества, взятого в недостатке, составляет 95%. Реакция синтеза 1,2-дихлорэтана протекает по следующему уравнению: С2Н4+Cl2=C2H4Cl2 .
Скачать решение задачи И-506 цена (150р)
Задача И-507 В реактор прямого окисления этилена поступает 16000 м3 газовой смеси, объемная доля этилена в которой 30%. Определить массу полученного этиленоксида, если степень конверсии этилена равна 47%, а селективность по этиленоксиду составляет 72%.
Скачать решение задачи И-507 цена (150р)
Задача И-508 Рассчитать количество 55%-ной азотной кислоты, расходуемой на разложение апатитового концентрата. Избыток кислоты - 5% от стехиометрического, степень разложения апатита - 97%, содержание неразлагаемых примесей в апатите - 3%. Производительность цеха по концентрату составляет 250 тыс. т в год. Расчёт вести на часовую производительность. Какой объём фтористого водорода при этом выделится (температура газов 700С, давление атмосферное)?
Скачать решение задачи И-508 цена (150р)
Задача И-509 Для реакции A + B → 2C и A+C → D известны следующие данные
k1 = 0,1 кмоль/(м3*мин), k2 = 0,05 кмоль/(м3*мин), А0 = 3В0 = 0,9 кмоль/м3. Рассчитайте в зависимости от времени концентрации всех четырех компонентов реакции.
Скачать решение задачи И-509 цена (150р)
Задача И-510 Дана реакция:
A + B → R
B + R → S
Константы скорости по веществу A, k1 = 0,02 м3/кмоль*с, k2 = 0,31 м3/кмоль*с; начальные концентрации CA0 = 0,04 кмоль/м3, CB0 = 0,3 кмоль/м3. Вещество B подается в избытке. Продукты в исходной смеси отсутствуют. Объем РИС и РИВ составляют Vр = 0,65 м3, рассчитать:
1. Максимальный выход по продукту R
2. Максимально возможную концентрацию вещества R, скорость необходимую для подачи исходного раствора для достижения этой концентрации.
Соотношение максимального выхода продукта для реакторов.
Скачать решение задачи И-510 цена (150р)
Задача И-511 Определите производительность по газу, м3/ч, полумеханизированного газогенератора с вращающейся шахтой диаметром 3,315 м, высотой 0,785 м, если интен¬сивность процесса по топливу (кокс) 200 кг/м2-ч, а выход воздушного газа 4 м3/кг.
Скачать решение задачи И-511 цена (150р)
Задача И-512 Рассчитайте трубчатый контактный аппарат для экзотермичес¬кой реакции, тепло которой отводится кипящей водой.
Исходная смесь подается в количестве 0,330 кг/с, в том числе 1,50 моль/с исходного компонента.
Температура исходной смеси -135, оС
Температура в зоне реакции -155, оС
Тепловой эффект реакции -190 кДж/моль
Физические свойства реакционной смеси в условиях процесса:
теплоемкость - 9,45, кДж/кг °С;
динамическая вязкость - 1,00*10-5, Н с/м2;
средний размер зерен катализатора - dз =7мм.
Реакция протекает по кинетическому уравнению первого поряд¬ка без существенного изменения объема реакционной смеси (ß= 0).
Константа скорости реакции при t0 - Ко=1,07, моль м3/с.
Константа скорости реакции при t р - Кр=2,4, моль м3 /с.
Конечная конверсия - 0,84
Скачать решение задачи И-512 цена (150р)
Задача И-513 Изобутилен получают в результате реакции дегидратации трет-бутилового спирта. Конверсия спирта 30%. Производительность реактора по изобутилену 500 кг/ч на 1 м3 катализатора. Определить диаметр реактора для получения 3500 кг/ч изобутилена.
Скачать решение задачи И-513 цена (150р)
Задача И-514 Определить количество теплоты, выделяющееся при хлорировании 1 т бензола, если конечная реакционная смесь содержит 40% хлорбензола, 2% дихлорбензола и 58% бензола. При проведении реакции отвод теплоты осуществляется за счет испарения части хлорируемого бензола. Теплоты образования веществ в кДж/моль: бензол 49,1; хлорбензол 52,2; дихлорбензол 53,1 и хлористый водород 92,4.
Скачать решение задачи И-514 цена (150р)
Задача И-515 При получении новолачных смол рассчитать объемную загрузку 10% раствора гидроксида натрия для загрузки в реактор вместимостью 6 тн. Коэффициент заполнения реактора 0,8. Соотношение компонентов мас. ч.: фенол – 100, формальдегид – 23, гидроксид натрия – 1,3. Плотность 10% раствора гидроксида натрия – 1109 кг/м3.
Скачать решение задачи И-515 цена (150р)
Задача И-516 Определите процентное содержание CaCl2 в технической поваренной соли, если жесткость 10% ее раствора плотностью 1073 кг/м3 равна 13 мг-экв/л