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

Аконитин

Синонимы: ацетилбензоилаконин Внешний вид: ромбические кристаллы (растворитель перекристаллизации - хлороформ) Брутто-формула (система Хилла): C34H47NO11 Молекулярная масса (в а.е.м.): 645,74 Температура плавления (в °C) ...

Обнаружена внеземная природа натурального квазикристалла

Единственный в мире образец природного квазикристалла буквально упал на Землю из космоса. Таков вывод группы учёных, проанализировавших образец столь необычного материала. Напомним, именно за открытие квазикристаллов (quasicrysta ...

Эллинистический период

Колыбелью алхимии был Египет. Египтяне блестяще владели прикладной химией, которая, однако, не была выделена в самостоятельную область знания, а входила в «священное тайное искусство» жрецов. Как отдельная область знан ...