Получение изопропанола

Рефераты по химии / Получение изопропанола
Страница 5

А)Для основной реакции

Qr=-∆Hr,t∙G

G=0,1525 кмоль/мин

T=753K

∆H0298=å∆Hпрод-å∆Hисх

∆H0298=-257,53+241,81-20,41=-36,13 103 кДж/моль

∆a= å(νапр)- å ( νаисх)

∆b= å(νbпр)- å ( νbисх)

∆c= å(νcпр)- å ( νcисх)

∆c/ = å(νc/ пр)- å ( νc/ исх)

∆a=a(C3H8O)-(a(C3H6)+ a(H2O)) =13,10-12,44-30=-29,34

∆b=b(C3H8O)-(b(C3H6)+b(H2O))=(277-10,71-188,38)∙10-3=78,41∙10-3

∆c= c(C3H8O)-(c(C3H6)+c(H2O))=(-98,44+47,6)10-6=-50,84∙10-6

∆c'=-0,33∙105

∆Hr,t=ΔH298+Δa(T-298)+Δb/2(T2-2982)+Δc/3(T3-2983)+Δd/4(T4-2984)+

+Δc'(1/298-1/T)

∆Hr,513

=-36130+(-29,34)(513-298)+78,41∙10-3/2(5132-2982)-(50,84∙10-6) /3(5133-2983)-0,33∙105(1/513-1/298)=-37487,895 Дж/моль

Qr=37487,895∙12,92 =484343,6 кДж/ч

Б)Для поболчной реакции

G=1,52

∆H0298 =-318,52-(2· 20,41-241,81)=-117,53 103 Дж/моль

∆a=a(C6H14O)-(2 a(C3H6)+a(H2O))=7,49-(2· 12,44+30)=-47,39

∆b=b(C6H14O)-(2 b(C3H6)+b(H2O))=(583,95-(2 ·188,38+10,71))∙ 10-3 = 196,48· 10-3

∆c=c(C6H14O)-(2 c(C3H6)+c(H2O))=( -302,2-(2(-47,6)+0))∙ 10-6 =-207· 10-6

∆c'= -c'(H2O)=-0,33 ∙105

∆Hr,513

=-177,53· 103-47,79 ·215+196,48 ·10-3/2 (174365)-207· 10-6 ·108542105-46,41 =-118211,04 Дж/моль

Qr=118211,04· 1,52Дж/моль

åQг= Qrосн+ Qr поб =484343,6+179680,78= 664024,38 кДж/ч

4. Рассчитаем количество тепла идущее на нагрев исходных веществ до температуры химической реакции.

Qiнагр=Gi∙Cpi∙(Tj-Ti)

Cpi- рассчитываем, исходя из средней температуры.

Tср=Tj+Ti/2=(513+373)/2=443K

Cpi(C3H6)=12.44+188.38∙10∙443+(-47.6)∙10-6∙443=86,552Дж/моль к

Qнагр(C3H6)=17,92∙86,552∙140=217141,658 кДж/ч

Cp(C3H8)=1,72+270,75∙10-3∙443-94,48∙10-6 ∙4432=103,12 Дж/моль к

Qнагр(C3H8)=0,53∙103,12∙140=7651,504 кДж/ч

Cpi(H2O)=30+10.71· 10-3 ·443+0.33 ·105 443-2=34,913 Дж/моль

Qiнагр(H2O)=53,76· 34,913·140=262769,2 кДж/ ч

åQiнагр=217141,658+7651,504+262769,2=487562,362 кДж/ч

5. Рассчитаем количество тепла составляющего потери от прихода.

Qпотери=%потерь∙Qприх

Qприх=Qi+Qr=1212693,545 +664024,38 =1876717,925 кДж/ч

Qпотери=0,05∙1876717,925=93835,896кДж/ч

6. Определим тепловую нагрузку на реактор т.е.рассчитаем количество тепла отводимого или приводимого химической реакции.

+Qf=Qрасх-Qприх

Qрасх=∑Qj +∑Qпотер+∑Qiнагр

Qрасх=1883605,652+93835,896+487562,362=2465003,91 кДж/ч

+Qf=2465003,91-1876717,925=588285,985 кДж/ч

Qf>0 реакция экзотермическая, надо подводить тепло в этом количестве.

7. Рассчитаем поверхность теплообмена реактора.

F=Qf / Kt∙Δt

Kt- коэффициент теплопередачи.

Δt-разность температур.

Kt=100

Δt=513-373=140 К

F=588285,985 103 /(1400∙100· 3600)=11,67 м2

Таблица 4

Тепловой баланс реакции

Приход

Расход

Теплов.потери

кДж/мин

%

Теплов.потери

кДж/мин

%

åQi

1212693,545

49,2

åQj

1883605,652

76,41

åQr

664024,38

26,94

åQiнагр

487562,362

19,78

åQf>0

588285,985

23,86

åQпотер

93835,896

3,81

итого

2465003,91

100

итого

2465003,91

100

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Информация о химии

Ибн Сина, Абу Али аль Хусейн ибн Абдаллах (Авиценна)

Персидский врач, учёный, философ и поэт Абу Али аль Хусейн ибн Абдаллах Ибн Сина (латинизированное имя – Авиценна) родился в с. Афшана, близ Бухары. Жил в Средней Азии и Иране, изучал в Бухаре математику, астрономию, философ ...

Крукс (Crookes), Уильям

Английский физик и химик Уильям Крукс родился в Лондоне 17 июня 1832 г. В 1848 –1850 гг. учился в Лондонском химическом колледже, после чего с 1850 по 1854 г. работал в колледже в качестве ассистента А.В.Гофмана. После непр ...

Нобелевка по химии присуждена за открытие квазикристаллов

Шведская королевская академия наук решила присудить Нобелевскую премию по химии Дэниелу Шехтману (Dan Shechtman), профессору Израильского технологического института (Technion). Химик удостоен награды за открытие квазикристаллов ( ...