В трубчатый реактор поступает в час 8000 м3 смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по химии
В трубчатый реактор поступает в час 8000 м3 смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1

В трубчатый реактор поступает в час 8000 м3 смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

В трубчатый реактор поступает в час 8000 м3 смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1,4:1. Тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности труб радиантной секции 46 кВт, расход передаваемой теплоты 8900 кДж на 1кг образующегося этилена. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 76%, а селективность по этилену 69%.

Ответ

F=164,4 м2

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

В реакторе протекает следующая химическая реакция:
Н3С-СН3↔Н2С=СН2+Н2
Для последующих расчетов используем значения молярных масс исходных веществ и продуктов реакции:
Мэтан=30 кг/кмоль;
Мэтилен=28 кг/кмоль.
Определяем мольный расход смеси на входе в реактор:
nсм=Vсм22,4,
где 22,4 – объем 1 кмоль газовой смеси при нормальных условиях (273 К, 101325 Па), м3.
nсм=800022,4=357,14кмольч
Обозначим х – количество водяного пара в исходной смеси (кмоль), тогда содержание этана в ней составит 1,4·х . Таким образом, определяем мольный состав смеси:
х+1,4·х=357,14→х=148,81 кмоль/ч
Мольный поток этана на входе в реактор: 148,81·1,4=208,33 кмоль/ч или 208,33·30=6249,9 кг/ч
Определяем массовый поток этилена, полученный в реакторе:
Gэтилен=Gэтан∙МэтиленМэтан∙Х∙Р
где Х – степень конверсии этана; Х=76%=0,76;
Р – селективность процесса по этилену; Р=69%=0,69.
Gэтилен=6249,9∙2830∙0,76∙0,69=3058,95кгч
Определяем количество передаваемой теплоты в реакторе:
Q=Gэтилен∙∆H,
где ΔН – удельный расход теплоты на 1 кг продукта, кДж/кг; ΔН=8900 кДж/кг
Q=3058,95∙89003600=7562,40 кВт
Определяем площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции:
F=Qh,
где h-тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности труб, кВт/м2; h=46 кВт/м2.
F=7562,4046=164,4 м2
Ответ: F=164,4 м2

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу