Задачи на составление мат балансов
Задача 1
Производительность печи КС-450 в пересчете на серную кислоту (100% Н2SО4),
20833 кг-ч-1.
Степень использования серы в колчедане 0,885
Содержание, %
серы в сухом колчедане 41
влаги в колчедане 6
серы в огарке 1
SО2 в сухом обжиговом газе 14,5
SО3 в сухом обжиговом газе 0,1
Относительная влажность воздуха 50 %
Скачать решение задачи 1 (цена 100р)
Задача 2
Определить степень превращения SО2 по реакции
2SО2 + О2 = 2SО3
или
аА + b B = rR
Состав реакционной смеси в начале процесса % об
сернистый ангидрид (СА0) 7,5
кислород 10,3
азот 89,2
Содержание сернистого ангидрида в реакционной смеси % об. 2,5
Скачать решение задачи 2 (цена 100р)
Задача 3
Рассчитать степень превращения и выход аммиака NH3 по реакции
N2 + 3H2 = 2NH3 + Q
или
аА + b B = rR
где а = 1, b = 3, r = 2
Известно, что после некоторого промежутка времени в конечной газовой смеси стало 30моль и 20моль, процесс ведут при t=500°С и Р=30МПа. В этих условиях при состоянии равновесия газовой смеси содержится 28,4% NH3
Скачать решение задачи 3 (цена 100р)
Задача 4
Установить функциональную зависимость x=f(Kp) для реакции получения окиси углерода восстановлением двуокиси углерода протекающей по уравнению
CO2 + C = 2CO
Скачать решение задачи 4 (цена 100р)
Задача 5
Определить выход продуктов R и S параллельных реакций при абсолютных температурах Т = 700, 800 и 900 К, если известно, что разность между энергиями активации этих реакций Еs – Ek = E2 – E1 = 2401 Дж•моль-1, а К = 8,3 Дж•моль-1•К-1.
Скачать решение задачи 5 (цена 100р)
Задача 6
Сравнить увеличение скорости прямой реакции окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе с увеличением скорости диффузии газа при повышении температуры от Т1 = 693 К до Т2 = 703 К
Реакция протекает по уравнению
2 SО2 + О2 = 2SО3
2А + В = 2 R
Энергии активации реакции (а) на ванадиевом катализаторе составляет Е = 268 кДж•моль-1. Зависимость скорости диффузии газов от температуры выражается уравнением
D2/D1 = (T2/T1)n
D2/D1 – отношение коэффициентов диффузий.
Скачать решение задачи 6 (цена 100р)
Задача 7
Определить объем РИВ для проведения гомогенной реакции разложения фосфина:
4PH3 (газ) – P4 (газ) + 6Н2 (газ)
4А – Р + 6S
Условия:
Давление, 45,1*104 Па
Скорость подачи фосфина 4,53*10-4 кмоль/с
Степень превращения
начальная ХА0.=0
конечная ХА ' = 0,85
Температура T = 648,9К
Константа скорости реакции 2,78*10-3
Скачать решение задачи 7 (цена 100р)
Задача 8
Определить скорость подачи в РИС-Н двух растворов, содержащих реагенты А и В, Реагенты взаимодействуют по уравнению
А + В = R + S
Скорости подачи реагентов одинаковы и должны быть такими, чтобы за время их пребывания в реакторе прореагировало 75% вещества В.
Условия:
Объем реактора Vг =0,18 м3
Концентрация,
реагента А в первом потоке Сan = 4,2 кмоль•м-3
реагента В во втором потоке Cbn = 2,4 кмоль•м-3
Константы скорости,
k1 = 0,12 м3•кмоль-1•с-1
k2 = 0,05 м3•кмоль-1•с-1
Степень превращения реагента В ХВ = 0,75
Скачать решение задачи 8 (цена 100р)
Задача 9
Определить степень превращения реагента А в каскаде, состоящем из двух реакторов идеального смешения. Условия:
Скорость подачи реакционной смеси V0 = 400 л*мии-1
Объем каждого реактора Vг = n200 л
Начальная концентрация реагента СА = 1,2 моль*л-1
Константа скорости реакции k =1,6 мни-1
Порядок реакции n = 0,76
В процессе реакции объем реакционной смеси не изменяется
Скачать решение задачи 9 (цена 100р)
Задача 10
Определить количество тепла, которое необходимо отводить в РИС-Н при проведении в нем обратимой реакции.
А + В =R+ 18000 кДж/моль
с тем, чтобы обеспечить максимальную степень превращения.
Условия:
Температура поступающей реакционной смеси t =15 °С
Теплоемкость реакционной смеси, отнесенная к молю продукта
Ср =400кДж/(моль • К)
Экспериментальная зависимость между ХА и t:
t 5 15 25 35 4 0 42 45 55 65
Xa 0,18 0,31 0,46 0,56 0,58 0,6 0,59 0,49 0,3
Скачать решение задачи 10 (цена 100р)
Задача 11
Определить количество отводимого или подводимого тепла и поверхность теплообмена каждого из двух последовательно соединенных РИС-Н при проведении в них реакции:
А = R + 75 420 кДж/кмоль
Условия:
Количество реагента А. подаваемого в реактор BA0 = 0,2кмоль/с
Температура поступающей реакционной смеси t =15 °С
Теплоемкость реакционной смеси с =1676 кДж/(моль-С)
Коэффициент теплопередачи К = 419кДж/(м2-ч- °С)
Средняя разность между t0 и tОХЛ =10°С
В 1-ом реакторе температура реакционной смеси t1=49°С и степень пре¬вращения ХA1=0,42; во 2-м реакторе t2 = 42 °С, а ХА2 = 0)7.
Скачать решение задачи 11 (цена 100р)
Задача 12
Определить температуру нагревания реагента А на входе в адиабатический проточный реактор смешения РИС-Н при осуществлении экзотермической реакции А - R
Известна зависимость ХА = f (t):
t °С...... 20 40 50 60 70 80 90 100
ХА....... 0,02 0,12 0,24 0,37 0,58 0,82 0,92 0,95
Условия:
Тепловой эффект реакции H = -160 Дж/моль
Теплоемкость сред с'р = 3,2кДж/(моль•°С)
Степень превращения ХА = 0,93
Отвечают ли полученные результаты устойчивому режиму?
Скачать решение задачи 12 (цена 100р)
Задача 13
Рассчитать скрубберную башню для осушки сернистого ангидрида в производстве серной кислоты контактным методом (сушильную башню) т. е. определить диаметр башни и объем насадки.
Условия.
Производительность цеха Н2SО4 10т/ч
Концентрация SO2 в газе а, доли. 0,07
Концентрация кислоты, орошающей сушильную башню, Н2SО4 95%
Температура, °С
газа (на выходе из башни) t2............ 32
кислоты (на входе и выходе) tк.......... 49
Давление паров воды в газе, в Па
Разрежение в системе Рр (до газодувки)
Па......................... 2933
мм рт. ст...................... 22
Барометрическое давление Р
Па......................... 101325
мм рт. ст...................... 760
Скорость газа в насадке w =0,8 м/с
Скачать решение задачи 13 (цена 100р)
Задача 14
Рассчитать производительность колонны синтеза аммиака при работе ее на свежем катализаторе и после двухлетней работы на этом же катализаторе.
Условия.
Высота колонны Н = 14м
Внутренний диаметр колонны D =0,85м;
Содержание и цикле инертных примесей 7%
Конечная температура конденсации аммиака tk = 5°C;
Содержание NН3 в газовой смеси на входе в колонну
С = 4%
Объемная скорость S = 25000 1/ч
Давление в системе Р = 30МПа
Коэффициент использования внутреннего объема (паковки) колонны 35 %
Снижение активности катализатора после двухлетней работы z = 20%
Скачать решение задачи 14 (цена 100р)
Задача 15
Определить количество и состав исходной аммиачно-воздушной смеси для производства 1000 т/сут 100% азотной кислоты
Производительность 1000/24 = 41,7 кг/ч
Содержание NH3 в аммиачно-воздушной смеси 11,5%
Степень окисления аммиака 0,97
Степень абсорбции окислов азота 0,985