Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 3
Задача 116. На установку окислительного пиролиза подают в час 3700 м3 технического кислорода, в .котором объемная доля кислорода равна 96%, и природный газ, в котором объемная доля метана равна 97%. Объемное соотношение кислорода и метана 0,626 : 1; степень конверсии метана 92%; селективность по ацетилену 33%. Определить часовой объемный расход природного газа и часовую массовую производительность установки по ацетилену.
Задача 117. Объемный расход кислорода в многоканальном реакторе окислительного пиролиза метана равен 1000 м3/ч; метан подают в объемном соотношении к кислороду 1,6:1, Определить производительность реактора по ацетилену, если степень конверсии метана равна 91 %, а селективность ото ацетилену 35%.
Задача 118. В многоканальный реактор окислительного пиролиза подают в час 1700 м3 природного газа, в котором, объемная доля метана равна 98%. Степень конверсии метана 90%, селективность по ацетилену 34%. Определить площадь необходимой поверхности горения метана, если производительность 1 м2 этой поверхности равна 3,3 т ацетилена в час.
Скачать решение задачи 118 (цена 100р)
Задача 119. Диаметр реакционной зоны многоканального реактора окислительного пиролиза 700 мм; ее высота 50 мм. Время пребывания газовой смеси в реакционной зоне 0,004 с, объемное соотношение метана и кислорода м исходной смеси равно 1,55: 1, коэффициент увеличения объема газов при пиролизе 6,4. Определить производительность реактора по ацетилену, если выход ацетилена равен 30% в расчете на «сходный метан.
Скачать решение задачи 119 (цена 100р)
Задача 120. Производительность многоканального реактора окислительного пиролиза равна 300 кг ацетилена 1 в час, выход ацетилена в расчете на исходный метан 31%, объемное соотношение метана и кислорода в исходной смеси 1 : 0,63. Определить диаметр реакционной зоны, если скорость газовой смеси равна 20 м/с, а .коэффициент увеличения объема газов составляет 10,7.
Скачать решение задачи 120 (цена 100р)
Задача 121. Производительность многоканального реактора окислительного пиролиза равна 350 кг ацетилена в час, степень конверсии метана 95%, селективность по ацетилену 35%. Объемное соотношение метана и кислорода м исходной смеси 1:0,65, коэффициент увеличения объемом газов 7,2. Определить время пребывания газов в реакционной камере, если скорость газовой смеси равна 47 м/с, а соотношение высоты и диаметра .камеры равно 0,7: 1.
Процессы дегидрирования углеводородов
Pr-20. Производительность трубчатого реактора 5000 кг этилена в час, степень конверсии этана 78,1%, селективность по этилену 70%. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если удельный расход этана на 1 м2 поверхности равен 40 кг/ч.
Скачать решение задачи Pr-20 (цена 100р)
Pr-21. Производительность трубчатого двухпоточного реактора 5 т этилена в час. Этан поступает на пиролиз в смеси с водяным паром ,в мольном соотношении 7 : 1. Определить массовую скорость парогазовой смеси в трубах, если диаметр трубы змеевика 124 мм, а выход этилена 54% в расчете на исходный этан.
Скачать решение задачи Pr-21 (цена 100р)
Задача 122. В трубчатый реактор поступает в час 10,6 т смеси этана с водяным паром. Съем этилена с 1 м2 площади поверхности труб радиантной секции равен 23,6 кг в час, массовая доля водяного пара 42% от расхода этана. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 77,5%, а селективность по этилену 69,2%.
Скачать решение задачи 122 (цена 100р)
Задача 123. В трубчатый реактор поступает в час 10,4 т смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1,5 : 1. Съем этилена с 1 м2 площади поверхности труб радиантной секции 23,4 кг/ч. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 76,8%, а селективность но этилену 69,4%.
Скачать решение задачи 123 (цена 100р)
Задача 124. Площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции пиролизного реактора равна 158 м2. Определить съем этилена с 1 м2 площади поверхности, если в реактор поступает в час 10,5 т смеси этана с водяным паром, массовая доля водяного пара равна 46% от расхода этана, а выход этилена составляет 54,2% в расчете на исходный этан.
Скачать решение задачи 124 (цена 100р)
Задача 125. Съем этилена с 1 м2 площади поверхности труб радиантной секции равен 25 кг в час, степень конверсии этана 77%, селективность по этилену 70%. Определить массовый расход парогазовой смеси, если площадь поверхности теплообмена труб равна 158 м2, а мольное соотношение этана и водяного пара равно 1,6 : 1.
Скачать решение задачи 125 (цена 100р)
Задача 126. В трубчатый реактор поступает в час 8000 м3 смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1,4 : 1. Тепловая напряженность 1 м2 площади Поверхности труб радиантной секции 46 кВт, расход передаваемой теплоты 8900 кДж на 1 кг образующегося этилена. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 76%, а селективность по этилену 69%.
Скачать решение задачи 126 (цена 100р)
Задача 127. Производительность трубчатого двухпоточного реактора 3700 кг этилена в час. Этан поступает на пиролиз в смеси с водяным паром, массовая доля которого раина 41%. Определить внутренний диаметр трубы, если массовая скорость парогазовой смеси в сечении трубы раина 120 кг/(м2*с), степень конверсии этана 76%, а селективность по этилену 70%.
Скачать решение задачи 127 (цена 100р)
Задача 128. Внутренний диаметр трубы двухпоточного реактора равен 124 мм, массовая скорость парогазовой смеси в сечении трубы 125 кг/(м2*с). На пиролиз подают этан в смеси с водяным паром в мольном соотношении 1,4:1. Определить производительность реактора по этилену, если выход этилена составляет 55% в расчете на исходный этан.
Скачать решение задачи 128 (цена 100р)
Задача 129. В трубчатый реактор с внутренним диаметром трубы змеевика 124 мм двумя потоками поступает этан в смеси с водяным паром в массовом соотношении 1,8: 1. Определить производительность реактора по этилену, если степень конверсии этана равна 77,5%, селективность по этилену 71,3%, а массовая скорость парогазовой смеси в трубах 125 кг/(м2*с).
Скачать решение задачи 129 (цена 100р)
Задача 130. В трубчатый реактор с внутренним диаметром трубы змеевика 124 мм двумя потоками поступает этан в смеси с водяным паром в мольном соотношении 1,6 : 1. Производительность реактора 3800 кг этилена >в час. Определить массовую скорость парогазовой смеси в сечении трубы, если степень конверсии этана равна 76%, а селективность по этилену 70,6%.
Задача 131. Производительность трубчатого реактора 6000 «г этилена в час. Радиантная секция состоит из 40 труб длиной 18 м каждая; удельный расход этана 40 кг/ч на 1 м2 поверхности радиантных труб. Определить диаметр труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 77,5%, а селективность по этилену 68,4%.
Скачать решение задачи 131 (цена 100р)
Pr-22. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену 1350 кг в час, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,5, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 92 кВт, количество передаваемой теплоты 3280 кДж иа 1 кг поступающей смеси. Определить длину труб радиантной секции одного потока, если диаметр трубы равен 102 мм, а степень конверсии пропана в пропилен составляет 19%.
Скачать решение задачи Pr-22 (цена 100р)
Задача 132. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену составляет 1370 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,62. Тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 94 кВт, количество передаваемой теплоты 2280 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить длину труб радиантной секции одного потока, |тли диаметр трубы равен 72 мм, а степень конверсии пропана в пропилен составляет 18,7%.
Скачать решение задачи 132 (цена 100р)
Задача 133. Производительность четырехпоточного реактора но пропилену составляет 1360 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,43. Степень конверсии пропана в пропилен составляет 18,4%, общая длина труб 580 м, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 88 кВт, количество передаваемой теплоты 3800 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.
Скачать решение задачи 133 (цена 100р)
Задача 134. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену составляет 1330 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,52. Степень конверсии пропана в пропилен составляет 18%, общая длина труб 592 м, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 90 кВт, количество -передаваемой теплоты 2840 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.
Скачать решение задачи 134 (цена 100р)
Задача 135. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену 1350 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,5. Степень конверсии пропана в пропилен составляет 19%, общая длина труб 576 м, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 92 кВт, количе-1Т1Ш передаваемой теплоты 3280 кДж на 1 кг исходной смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.
Скачать решение задачи 135 (цена 100р)
Задача 136. Производительность двухпоточной трубчатой печи, работающей в «пропиленовом» режиме, составляет 1430 кг пропилена в час. Определить диаметр труб печи и массовый расход бутано-пароводяной смеси для получения .пропилена, если количество водяного пара составляет 50% от исходного бутана, степень конверсии бутана равна 75%, селективность по пропилену 27,2%, а массовая скорость бутано-пароводяной смеси в трубах -реактора равна 153 кг/(м2*с).
Скачать решение задачи 136 (цена 100р)
Задача 137. Производительность двухпоточной трубчатой печи, работающей в «пропиленовом» режиме, составляет 1460 кг пропилена в час. Определить диаметр труб печи и массовый расход пропа-но-пароводяной смеси, если количество водяного пара, подаваемого в процесс, составляет 15% от массы пропана, степень .конверсии пропана равна 70%, селективность по пропилену 27,7%, а массовая скорость пропано-пароводяной смеси 193 кг/(м2*с).
Скачать решение задачи 137 (цена 100р)
Задача 138. В трубчатую печь, работающую в «пропиленовом» режиме, двумя потоками поступает в час 5400 кг пропановой фракции, массовая доля пропана в которой равна 90%. Степень конверсии пропана 75%, селективность по этилену 35,8%, а по пропилену 27,7%. Определить расход теплоты, необходимой для компенсации эндотермического эффекта реакций дегидрирования пропана (65 кДж на 1 моль этилена) и его деструкции (117 кДж на 1 моль пропилена).
Скачать решение задачи 138 (цена 100р)
Задача 139. По энергии разрыва связей С-Н, С-С, С = С и Н-Н определить тепловые эффекты реакций:
1 ) С3Н8 - С2Н4 + СН4 3) С4Н10 -> 2С2Н4
2) С3Н8 = С8Н6 + Н2 4) С4Н10 -* С3Н6
Энергия разрыва связей равна 412 кДж/моль для С - Н, 339 кДж/моль для С - С, 613 кДж/моль для С = С и 433 кДж/моль для Н - Н.
Задача 140. В трубчатую печь, работающую в «пропиленовом» режиме, двумя потоками поступает 7900 кг бутановой, фракции в час. Степень конверсии бутана 92%, селективность по этилену 30,8%, а по пропилену 27,7% Определить расход теплоты, необходимой для компенсации эндотермического эффекта реакций деструкции (q = 65 кДж на 1 моль С3Н6) и дегидрирования бутан; (q=182 кДж на 1 моль С2Н4).
Скачать решение задачи 140 (цена 100р)
Задача 141. В трубчатую печь поступает 115 тыс. м3 пропана в час. Определить часовой объемный расход топливного газа на компенсацию эндотермического эффекта дегидрирования (117 кДж/моль), если степень конверсии пропана равна 70%, селективность по пропилену 27,5%, .ч теплота сгорания топливного газа 33000 кДж/м3.
Скачать решение задачи 141 (цена 100р)
Производство бутадиена-1,3 и изопрена
Pr-23. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен-1,3 составляет 3000 кг/ч. Определить объем контактной массы, е,сли объемная скорость паров н-бутана составляет 250 ч-1, объемное соотношение катализатора п теплоносителя равно 1:2,2, степень конверсии н-бутаиа 20%, а селективностъ по бутадиену 54,5%.
Скачать решение задачи Pr-23 (цена 100р)
Pr-24 На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоожиженным слоем катализатора получено 12920 кг изобутена в час. Определить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40%, селективность по изобутену 75,.8%, объемная скорость паров изобутана 436 ч-1, плотность паров изобутана в условиях процесса 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, соотношение Н/D равно 1,4, высота отстойной зоны 4,5 м.
Скачать решение задачи Pr-24 (цена 100р)
Задача 142. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана составляет 2900 кг бутадиена в час. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 270 ч-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1:2,1, степень конверсии н-бутана 22%, селективность по бутадиену 54,3%.
Скачать решение задачи 142 (цена 100р)
Задача 143. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана составляет 2750 кг/ч. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 280 ч-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1 :2,3, степень конверсии н-бутана 24%, селективность по бутадиену 54,8%.
Скачать решение задачи 143 (цена 100р)
Задача 144. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана составляет 3400 кг бутадиена в час. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 300 ч-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1 :2,4, степень конверсии н-бутана 30%, селективность по бутадиену 55%.
Скачать решение задачи 144 (цена 100р)
Задача 145. Определить объемную скорость паров н-бутана в реакторе одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен, если производительность установки равна 3000 кг бутадиена в час, объем катализатора равен 45,7 м3, (степень конверсии н-бутана 20%, селективность по бутадиену 54,5%.
Скачать решение задачи 145 (цена 100р)
Задача 146. Определить объемную скорость паров н-бутана в реакторе одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен, если производительность установки равна 3400 кг бутадиена в час, объем катализатора равен 29,9 м3, степень конверсии н-бутана 30%, селективность по бутадиену 55%.
Скачать решение задачи 146 (цена 100р)
Задача 147. На установке каталитического дегидрирования с псевдоожиженным слоем катализатора перерабатывают 46500 кг изобутана в час. Определить диаметр и высоту реактора, если объемная скорость паров равна 460 ч-1, плотность паров изобутана в условиях процесса 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м. Отношение Н/D равно 1,4.
Скачать решение задачи 147 (цена 100р)
Задача 148. На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоожиженным слоем катализатора получают 13787 кг изобутена в час. Определить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии "изобутана равна 41%, селективность по изобутену 75,4%, объемная скорость паров изобутана 444 ч-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, отношение Н/D равно 1,4. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м.
Задача 149. На установке каталитического дегидрирования изобутана. с псевдоожиженным слоем катализатора получают 13840 кг изобутена в час. Определить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40,6%, селективность по изобутену 76,2%, объемная скорость паров изобутана 443 ч-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора N00 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, отношение Н/D равно 1,4. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м.
Задача 150. На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоожиженным слоем катализатора получают 13920 кг изобутена в час. Определить диаметр ц высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40,8%, селективность по изобутену 75,5%, объемная скорость паров изобутана 471 ч-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, отношение Н/D равно 1,4.
Скачать решение задачи 150 (цена 100р)
Задача 151. В адиабатическом реакторе дегидрированием изопентенов получают 3500 кг изопрена в час. Определить массу катализатора в реакторе, если степень конверсии изопентенов равна 41%, селективность по изопрену 75,3%, а производительность 1 т катализатора составляет 620 кг изопентенов в час.
Скачать решение задачи 151 (цена 100р)
Задача 152. В адиабатическом реакторе дегидрированием изопентенов производят 3580 кг изопрена в час. Определить массу катализатора в реакторе, если степень конверсии изопентенов равна 40,5%; селективность по изопрену равна 76%, а производительность 1 т катализаторов составляет 625 кг изопентенов в час.
Скачать решение задачи 152 (цена 100р)
Задача 153. В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до и изопрена. Расход теплоты для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования составляет 1820 кВт. Определить массу катализатора в реакторе, если тепловой эффект реакции дегидрирования равен 1870 кДж на 1 кг изопрена, степень конверсии изопентена равна 40,5%-, селективность по изопрену 76%, производительность 1 т катализатора составляет 620 кг изопентена в час.
Скачать решение задачи 153 (цена 100р)
Задача 154. В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до изопрена. Расход теплоты для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования составляет 1845 кВт. Определить массу катализатора в реакторе, если тепловой эффект реакции дегидрирования равен 1870 кДж на 1 кг изопрена, степень конверсии изопентенов равна 41%, селективность по изопрену 75,8%, производительность 1 т катализатора составляет 623 кг изопентенов в час.
Скачать решение задачи 154 (цена 100р)
Задача 155. В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до изопрена. Определить часовой объемный расход топливного газа для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования, если на установку подают 40210 кг изопентенов в час, степень конверсии изопентенов равна 40,8%, селективность по изопрену 75,3%, теплота сгорания газа 33 000 кДж/м3, тепловой эффект реакции дегидрирования 1870 кДж на 1 кг изопрена.
Скачать решение задачи 155 (цена 100р)
Задача 156. В шаровом реакторе и а стационарном слое катализатора подвергают дегидрированию 43 280 кг изопентенов до изопрена в час. Определить часовой объемный расход топливного газа для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования, если степень конверсии изопентенов 39,7%, селективность по изопрену 75,6%, теплота сгорания газа 33000 кДж/м3, тепловой эффект реакции дегидрирования 1870 кДж на 1 кг изопрена.
Скачать решение задачи 156 (цена 100р)
Задача 157. Определить часовые массовые расходы технического изобутена (массовая доля изобутена 98%) и формалина (массовая доля .формальдегида 37% для получения в час 23610 кг диметилдиоксана по реакции Принса. Степень конверсии изобутена равна 90%, селективность по диметилдиоксану 68%, мольное соотношение изобутена и формальдегида равно 1 :2,1.
Скачать решение задачи 157 (цена 100р)
Задача 158. Определить часовые массовые расходы изобутеновой фракции (массовая доля изобутена 90%) и формалина (массовая доля формальдегида 37%) для получения в час 23 540 кг диметилдиоксана по реакции Принса. Степень конверсии изобутена равна 96%, селективность по диметилдиоксану 83%, мольное соотношение изобутена и формальдегида равно 1 : 2,1.
Скачать решение задачи 158 (цена 100р)
Задача 159. В адиабатический реактор для разложения диметилдиоксана до изопрена поступает в час 11700 кг диметилдиоксана. Определить часовую производительность по изопрену, если степень конверсии диметилдиоксана равна 90%, а селективность по изопрену 84%: Определить также массовый расход водяного пара, если массовое соотношение диметилдиоксана и пара составляет 1 :2.
Скачать решение задачи 159 (цена 100р)
Задача 160. В адиабатический реактор для разложения диметилдиоксана до изопрена поступает в час 11810 кг диметилдиоксана. Определить часовую производительность по изопрену, если степень конверсии диметилдиоксана равна 85%, а селективность по изопрену 82%. Определить также массовый расход водяного пара, если массовое соотношение диметилдиоксана и пара составляет 1 : 2.
Задача 161. Одностадийное дегидрирование изопентана осуществляют в реакторе со стационарным слоем алюмохромового катализатора производительностью 3750 кг изопрена в час. Определить также массовый расход бутан-изопентановой фракции, массовая доля изопентана и которой равна 75%, при степени конверсии изопентана 33% и селективности по изопрену 58%.