Получение изопропанола
Рефераты по химии / Получение изопропанолаСтраница 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 |
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 ( ...