Расчет химического равновесия и термодинамический анализ реакционной системы

Рефераты по химии / Расчет химического равновесия и термодинамический анализ реакционной системы
Страница 3

,

- определено для Твых из логарифмического полиномиального уравнения для Ср бутена с помощью функции «Поиск решения» программы «Microsoft Excel»;

- определено для Твых из логарифмического полиномиального уравнения с помощью функции «Поиск решения» программы «Microsoft Excel»;

,

С помощью функции «Поиск решения» программы «Microsoft Excel» методом наименьших квадратов определено значение Твых = 931К.

Аналогично определяем значения Твых для различных значений степени конверсии. Полученные значения представлены в таблице 3.

Таблица 3

α

Твых

0,1

34

0,2

45

0,4

66

0,6

88

Графическая зависимость перепада температур на входе и выходе от степени конверсии представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Зависимость адиабатического перепада температур от степени конверсии

Выводы

Как видно, характерной особенностью процесса является линейное увеличение адиабатического перепада температур в зоне реактора при увеличении степени конверсии исходного вещества. Это обуславливает некоторые технологические особенности промышленного процесса дегидрирования н-бутана.

Реактор процесса дегидрирования представляет собой колонну, снабженную провальными тарелками. Реакционная смесь подается вниз колонны и пары поднимаются через тарелки, проходя слой катализатора. При этом, как ясно видно из результатов расчетов, реакционная смесь охлаждается, и процесс дегидрирования замедляется. Во избежание подобного вверх колонны подается подогретый катализатор, регенерированный в регенераторе. Более горячий катализатор контактирует с частично прореагировавшей смесью, и наоборот, чем достигается выравнивание скоростей реакции по всему объему. На регенерацию закоксованный катализатор поступает, стекая по десорберу, где его отдувают от углеводородов азотом.

Таким образом, за счет дополнительного подогрева регенерированного катализатора и подачи его вверх колонны реактора достигается выравнивание температуры процесса.

Задание №1

Выполнить полный количественный анализ процесса пиролиза изопентана с образованием метана и изобутилена.

Дать анализ зависимостей равновесной степени конверсии изопентана и состава равновесной смеси от варьируемых параметров.

Аргументировать технологические особенности промышленных процессов пиролиза углеводородов и конструктивные особенности реакторов пиролиза.

Решение:

Проведем предварительный расчет процесса. Для этого необходимо ввести допущение, что побочных реакций не протекает, селективность процесса по целевому продукту 100%, то есть упрощенная схема реакции имеет вид:

Для определения параметров процесса необходимо определить термодинамические данные веществ, участвующих в реакции:

Для изопентана:

Т, К

∆Н, кДж/моль

S,Дж/моль*К

298

-154,47

343,59

300

-154,68

344,34

400

-163,64

383,34

500

-171,00

420,74

600

-176,86

456,39

700

-181,33

490,28

800

-184,64

522,37

900

-186,82

552,79

1000

-188,03

581,62

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

Информация о химии

P — Фосфор

ФОСФОР (лат. Phosphorus), Р, химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 15, атомная масса 30,97376. Свойства: образует несколько модификаций: белый фосфор (плотность 1,828 г/см3, tпл 44,14 °С) ...

Sb — Сурьма

СУРЬМА (лат. Stibium), Sb, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 51, атомная масса 121,75. Свойства: образует несколько модификаций. Обычная сурьма (так например, серая) — синевато-белые кристаллы ...

At — Астат

АСТАТ (лат. Astatium), At, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 85, атомная масса 209, 9871, относится к галогенам. Свойства: по одним свойствам напоминает неметалл иод, по другим металл полоний. Рад ...