Расчет химического равновесия и термодинамический анализ реакционной системы
Рефераты по химии / Расчет химического равновесия и термодинамический анализ реакционной системыСтраница 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 |
Информация о химии
Структурная химия
В 1857 Кекуле, исходя из теории валентности (под валентностью понималось число атомов водорода, вступающих в соединение с одним атомом данного элемента), предположил, что углерод четырехвалентен и потому может соединяться с четырь ...
Двойная польза. Ученые научились перерабатывать пластик в моющие средства
Американские химики провели исследование, которое показало, что полиэтилен и полипропилен — распространенные видов пластика, а также их смеси, могут быть трансформированы в поверхностно-активные вещества, используемые для со ...
Hs — Хассий
ХАССИЙ (лат. Hassium), Hs, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 108, атомная масса [269], наиболее устойчивый изотоп 269Hs. Свойства: радиоактивен. Металл, повидимому находится в твердом состоянии п ...