Синтез метанола

Контрольная работа - Педагогика

Другие контрольные работы по предмету Педагогика

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



за из нормальных условий в условия реактора:

где р, V, Т соответственно давление, объем при данной температуре,

р0, V0 давление и объем при нормальных условиях.

Отсюда

Тогда учитывая объем катализатора, объем синтез-газа будет равен:

м3/ч

  1. Зная мольные отношения, определим массы Н2 и СО2, подаваемые в реактор за 1 час.

Зная, что при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л (0, 224 м3), определим количество молей водорода и оксида углерода:

моль

Тогда количества молей газов составят:

моль/ч

моль/ч

Массовый расход водорода составит

26,57 106 2 = 53,14 106 г/ч = 53,14 103 кг/ч

4,29 106 28 = 120 106 г/ч = 120 103 кг/ч

  1. Расход окиси углерода на побочные и прямую реакции составит:

На реакцию 2 m (СО) = 120000 0,038 = 4560 кг/ч

На реакцию 3 m (СО) = 120000 0,041 = 4920 кг/ч

На реакцию 4 m (СО) = 120000 0,025 = 3000 кг/ч

На реакцию 5 m (СО) = 120000 0,007 = 840 кг/ч

Тогда на прямую реакцию будет израсходовано СО:

m (СО) = 120000 - 4560 4920 3000 840 = 106680 кг/ч

4. Рассчитаем массу метанола исходя из уравнения реакции (1):

кг/ч

5. Рассчитаем массу метанола, реагирующего по побочным реакциям и метанола, полученного в виде продукта:

На реакцию 6 m(СН3ОН) = 121920 0,019 = 2316,5 кг/ч

На реакцию 7 m(СН3ОН) = 121920 0,005 = 609,6 кг/ч

Тогда в качестве продукта будет получено метанола:

m(СН3ОН) = 121920 2316,5 - 609,6 = 118993,9 кг/ч

6.Проведем балансовые расчеты по основной и побочным реакциям:

Реакция 1:

Расход водорода составит:

кг/ч

Реакция 2:

Расход водорода составит:

977,1 кг/ч

будет получено метана:

кг/ч

будет получено воды:

Реакция 3:

Расход водорода составит:

кг/ч

Будет получено метана:

кг/ч

Будет получено диоксида углерода:

кг/ч

Реакция 4:

Будет получено диоксида углерода:

кг/ч

Будет получено углерода:

кг/ч

Реакция 5:

Израсходовано водорода:

кг/ч

Будет получено формальдегида:

кг/ч

Реакция 6:

Будет получено диметилового эфира:

кг/ч

Будет получено воды:

кг/ч

Реакция 7:

Будет израсходовано водорода:

кг/ч

Будет получено метана:

кг/

Будет получено воды:

кг/ч

Масса непрореагировавшеговодорода составит:

m(Н2) = 53140 15240 977,1 351,4 60 38,1 = 36473,4 кг/ч

  1. Результаты расчетов сведем в таблицу материального баланса:

 

КомпонентЗагрузка, кг/чНе вступило в реакцию, кг/чПродукты реакции, кг/чСО

Н2

СН3ОН

СН4

СО2

Н2О

НСНО

С

(СН3)2О120000

53140

36473,4

 

118993,9

4316,2

6222,8

3925,8

900

642,9

1665Итого:17314036473,4136666,6

Составим баланс по метанолу:

 

Приходкг/чт/сутРасходкг/чт/сутСинтез-газ,

в т. ч.

Н2

СО

 

53140

120 000

 

1275,36

2880СН3ОН

(СН3 )2О

Н2О

СН4

СО2

НСНО

С

Н2118993,9

1 665

3 925,8

4 316,2

6 222,8

900

642,9

36473,42855,85

39,96

94,22

103,59

149,35

21,6

15,43

875,36ИТОГО173 1404155,36ИТОГО173 1404155,36

2) Селективность доля (или процент) превращенного сырья, израсходованная на образование целевого продукта:

Так как в реактор поступает 120000 кг/ч оксида углерода, а на образование метанола израсходуется 106680 кг/ч СО, то селективность процесса составит:

Так как расход водорода на основную реакцию составит 15240 кг/ч, то селективность по водороду составит:

3) Расходный коэффициент - расход сырья на получение одной тонны целевого продукта. Расходный коэффициент с учетом селективности рассчитывается по уравнению:

Таким образом, расходный коэффициент оксида углерода на получение 1 тонны метанола составит:

т/т

Суммарные потери водорода в % масс. на всех стадиях будет равна:

Расходный коэффициент по водороду с учетом потерь составит:

т/т

4) Конверсия исходного сырья количество превращенного сырья, отнесенное к загрузке реактора, выраженное в процентах или долях единицы. Конверсия характеризует степень превращения сырья в целевые и побочные продукты и, в конечном счете, количество сырья, подлежащего рециркуляции. Конверсию определяем по формуле:

где - количество компонента А в загрузке реактора, кг/ч

- количество компонента А в продуктах реакции, кг/ч.

Конверсия по оксиду углерода СО составит:

Конверсия по водороду составит:

s