Составьте материальный баланс реактора синтеза этанола из этилена

Молярная масса смеси:
Мсмесь = 0,4·Мвода + 0,6·Мэтилен = 0,4·18+0,6·28 = 24 кмоль/кг
Количество моль смеси:
Ncмесь = 2000/24 = 83,33 кмоль
Объем смеси при температуре 614 К:
V=83,33·22,4·614273=4198,3 м3/ч
Мольная доля этилена в смеси:
φС2Н4=0,6/280,418+0,628=0,491
Объем этанола при конверсии этилена за один проход 5%:
φС2Н5ОН=φС2Н4·V·χ=0,491·4198,3·0,05=103,1 м3/час
Объем не прореагировавшего этилена:
VС2Н4=0,491·4198,3·0,95=1958,3 м3/час
Объем не прореагировавшей воды:
VН2О=1-0,491·4198,3-103,1=2033,8 м3/час
Масса образовавшегося этанола:
GС2Н5ОН = 2000·0,6·46/28 = 98,571 кг/час
Масса не прореагировавшего этилена:
GС2Н4 =2000·0,6·0,95 = 1140,000 кг/час
Масса не прореагировавшей воды:
GН2О = 2000·0,4 - 98,571·18/46= 761,429 кг/час
Таблица 2 - Расчет материального баланса
Вещество Приход Вещество Расход
mi, кг/час Vi,, м3/час
mi, кг/час Vi,, м3/час
Исходный газ, в т.ч.: 2000 4198,3 C2H5OH 98,571 103,1
С2Н4 1200 2061,4 С2Н4 1140,000 1958,3
H2O 800 2136,9 H2O 761,429 2033,8
Всего 2000 4198,3 Всего 2000 4095,2
Баланс сошелся.