4. Алкилдеу өнімнің шығымын есептеу І. Реактордағы химиялық реакцияның жүруі



Дата06.10.2022
өлшемі26,51 Kb.
#152013
Байланысты:
Есеп курс раб
2 модуль 2 лекция Қабылдау (1)

4.Алкилдеу өнімнің шығымын есептеу


І. Реактордағы химиялық реакцияның жүруі


Изо – С4Н10 + С4Н8 → С8Н18


Материалдық баланстың шығарылу жолы:


m(С4Н8) = 50000 кг


W(Н2SO4) = 97%
W(С4Н8) = 2%
М (С4Н10) = 58 г/моль
М (С4Н8) = 56 г/моль
М (С8Н18) = 114 г/моль



  1. 50 000 – 100 %

Х – 97% С4Н10






  1. 50 000 – 100 %

Х – 2% С4Н8




  1. Бірінші және реакцияға жұмсалған

Х = 48500 + 1000 = 49500 кг С4Н8





  1. Реакцияға жұмсалмай қалған

Х =50 000 – 49500 = 500 кг





  1. 50 000 – Х

58 – 114С8Н18






  1. 50 000 – Х

58 – 56 С4Н8





Кесте 1. Материалдық баланс



Кіріс

Шығыс

С4Н10 48 500 кг

С8Н1898275,8 кг

С4Н81000 кг

С4Н848275,8 кг







Реакция жұмсалмай қалған 500 кг




50 000 кг

50 000 кг

Берілген Т = 298 К температурадағы реакцияның сұйық ортадағы изотермасын шешу.





mi – таза өнімнің қаныққан буының қысымы, Хі – көмірсутек компонентерінің молдік қатынасы, mk–күкірт қышқылы буының қысымы




С8Н18
Н2SO4
Н2SO4
С8Н18
Хі = 6:1/8:1









Изобутаннан бутиленді алкилдеу арқылы химиялық реакцияның энтальпиясын есептейміз :




Берілген реакция экзотермиялық болып табылады және нәтижесінде жылу бөле жүреді.
Көмірсутектердің Т=300К температурадағы термодинамикалық параметрлері кестеде берілген.

Кесте 2. Көмірсутектердің Т = 3000 К температурадағы термодинамикалық параметрлері





Көмірсутек



Ср Дж/моль⋅К

ΔΗ, кДж/моль

ΔG, кДж/моль

lgKp

Изобутан



97,28

-134,68

-20,21

3,518

Бутилен



86,06

-0,25

71,71

-12,488

Октан



189,74

-208,74

17,78

3,093

Гиббс энергиясының өзгеруін есептейміз




нәтижесінде реакция өздігінен жүреді.
Реакторда алкилдеу реакция кезінде жылуды бұру қарастырылмағандықтан, қондырғыдағы жылуды бөлу режимі адиабатикалық болып келеді.
Изобутиленді алкилдеу реакциясының 300 К температурада жылу сыйымдылығын шығару жолы



Дж/моль⋅К
Кестеден алынған мәліметтер
А0 = – 8,2
А1 = 376,8
А2 = – 235,2
А3 = 62,3
А-2 = 0,38

Изобутиленді алкилдеу реакциясының 284 К температурада жылу сыйымдылығын шығару жолы






Дж/моль⋅К

Жылу мөлшерін төменде берілген теңдеу бойынша есептейміз:


Q = G ⋅ с⋅ T


мұндағы: G – заттың мөлшері, кг/сағ


с – заттың меншікті жылу сыйымдылық массасы, Дж/кг⋅К
Т – температура
Реакцияның меншікті жылу сыйымдылығын есептеу үшін келесі формула қолданылады:

Ср – мольдік жылу сыйымдылығы, Дж/моль⋅К


М – молекулалық массасы, г/моль



Жылу мөлшерін 248 температурада төменде берілген теңдеу бойынша есептейміз:


Q = ⋅ ⋅276

Жылу мөлшерін 300 температурада төменде берілген теңдеу бойынша есептейміз:


Q = ⋅ ⋅300

Жылу мөлшері жоғарыда шығарылды, енді конденсациядағы көмірсутектердің жұмсалуын анықтаймыз:

Q = G ⋅ с⋅Δt

мұндағы: G – заттың мөлшері, кг/сағ


с – заттың меншікті жылу сыйымдылық массасы, Дж/кг⋅К
Δt – температура айырмашылығы

Q = ⋅ ⋅300











Төменде берілген мәліметтер бойынша алкилдеу реакциясының ұящықтағы моделін шығару


N = 5
τ = 5
C1 = 78,24 изо – С4Н10
C2 = 11,2 С4Н8
Е = 9,3⋅104 кДж/моль
Т = 276
k0= 1,38⋅108


















Достарыңызбен бөлісу:




©www.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет