1 / 40

任务 3 化学反应过程的物料衡算

任务 3 化学反应过程的物料衡算. 知识目标：掌握反应物配比、转化率、选择性、收率的概念，掌握单一化学反应过程物料衡算的方法，了解复杂化工过程物料衡算的一般步骤、方法。 能力目标：能对单一化学反应过程进行物料衡算，能对典型循环过程进行物料衡算。 一、反应物的配比 (1) 限制反应物 : 化学反应原料不按化学计量比配料时，其中以最小化学计量数存在的反应物称为限制反应物。 (2) 过量反应物 : 不按化学计量比配料的原料中，某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量，该反应物称为过量反应物，即用量超过理论量的反应物。

kurt
Download Presentation

任务 3 化学反应过程的物料衡算

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 任务3化学反应过程的物料衡算 知识目标：掌握反应物配比、转化率、选择性、收率的概念，掌握单一化学反应过程物料衡算的方法，了解复杂化工过程物料衡算的一般步骤、方法。 能力目标：能对单一化学反应过程进行物料衡算，能对典型循环过程进行物料衡算。 一、反应物的配比 (1)限制反应物:化学反应原料不按化学计量比配料时，其中以最小化学计量数存在的反应物称为限制反应物。 (2)过量反应物:不按化学计量比配料的原料中，某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量，该反应物称为过量反应物，即用量超过理论量的反应物。 注意：限制反应物只有一种，而过量反应物则可能有若干种。如:2CH3-CH=CH2+2NH3+3O2 ==2CH2=CH-CN+6H2O (3)过量百分数:过量反应物超过限制反应物所需理论量的部分占其所需理论量的百分数称为过量百分数。 (3-5) 返回 单元3化工过程物料衡算

  2. 任务3化学反应过程的物料衡算 二、转化率、选择性、收率 （一）转化率（x） 某一反应物反应掉的量占其输入量的百分数。 根据选择的对象的不同以及计算内容的不同，转化率又可分为三种：①单程转化率；②总转化率；③平衡转化率。 (1)单程转化率（x单） 以反应器为对象（体系），某一物料一次性通过反应器反应掉的量与其反应器输入量之比值。 注意：一个化学反应往往有若干个反应物参与反应，由于实际反应系统中通常不按化学计量比配料，因此不同的反应物为计算对象可得到不同的转化率，故需指明具体的反应物的转化率。若没有指明时，则往往是指限制反应物的转化率。 单元3化工过程物料衡算

  3. 任务3化学反应过程的物料衡算 二、转化率、选择性、收率 （一）转化率（x） (1) 单程转化率（x单） 假定反应物A为限制反应物，则： 单元3化工过程物料衡算

  4. （一）转化率 (2)总转化率（x总） 以整个反应系统为对象计算的某一反应物的转化率称为总转化率,即:某一物料一次性通过反应器反应掉的量与其反应系统输入的该物质的新鲜量之比值。 (3)平衡转化率（x*）:以反应器为对象（体系），当反应达平衡时某一物料在反应器中反应掉的量与其反应前的量之比值。 (4)三种转化率之间的关系 x单≤x*、x单≤x总、x*与x总无法相比。 返回 单元3化工过程物料衡算

  5. 任务3化学反应过程的物料衡算 一、转化率、选择性、收率 （二）选择性（S） 生成目的产物所耗某反应物的量与该反应物反应掉的量的比值，或生成目的产物的量与反应掉的原料所能生成的目的产物的理论量的比值，即: 当反应系统属催化反应系统时，用选择性的概念较好，此值的大小反映了催化剂的性能的好坏。选择性也有的教材称之为产率。 返回 单元3化工过程物料衡算

  6. 任务3化学反应过程的物料衡算 一、转化率、选择性、收率 （三）收率（Y） (1)摩尔收率（简称收率） ①单程收率（Y单） 以反应器为体系，生成目的产物所耗的某原料量与进入反应器的该原料量之比值。或生成目的产物的量与进入反应器的原料全部转化为目的产物的量之比值。 单元3化工过程物料衡算

  7. 任务3化学反应过程的物料衡算 一、转化率、选择性、收率 （三）收率（Y） (1)摩尔收率（简称收率） ②总收率（Y总） 以整个反应系统为体系,生成目的产物所耗的某原料量与进入反应系统的该原料量(新鲜原料)之比值。或生成目的产物的量与进入反应系统的原料全部转化为目的产物的量之比值。 单元3化工过程物料衡算

  8. 任务3化学反应过程的物料衡算 一、转化率、选择性、收率 （三）收率（Y） (2)质量收率 当反应器内发生的反应比较复杂,难于写出具体的化学反应方程时,比如重油加氢生产轻油时。此时采用获得的产品的质量与进入反应器或反应系统的某一物料的质量之比来表示收率。 ①单程质量收率（Y单质） 以反应器为体系,生成的目的产物的质量与输入反应器的某一物料的质量之比称为单程质量收率,即: 单元3化工过程物料衡算

  9. 任务3化学反应过程的物料衡算 一、转化率、选择性、收率 （三）收率（Y） (2)质量收率 ②总质量收率（Y总质） 以反应系统为体系,生成的目的产物的质量与输入反应系统的某一物料的质量之比称为单程质量收率,即: 注意:当此类反应是分子量增大的反应时,单程质量收率和总质量收率有可能大于1。 如:原料分子量134产品分子量218.12 理论收率: 218.12/134 =162.8% 返回 单元3化工过程物料衡算

  10. 任务3化学反应过程的物料衡算 一、转化率、选择性、收率 （四）转化率、选择性、收率三者之间的关系 Y单=xA单S 单元3化工过程物料衡算

  11. 任务3化学反应过程的物料衡算 一、转化率、选择性、收率 （四）转化率、选择性、收率三者之间的关系 Y总=xA总S 单元3化工过程物料衡算

  12. 任务3化学反应过程的物料衡算 解：由题意画出过程示意图 计算基准：1小时;反应式： C6H4(CH3)2+3O2→C8H4O3+3H2O（1） 2C6H4(CH3)2+9O2→4C4H2O3+6H2O（2） 三率计算:补例 用邻二甲苯气相催化氧化制苯酐。邻二甲苯投料量210kg/h,air量4620Nm3/h。反应器出口物料组成(mol%)为:苯酐0.654%,顺酐0.066%,邻二甲苯0.030%,O216.53%,N277.75%,其它还有H2O、CO2、CO等。试计算邻二甲苯转化率及苯酐和顺酐的收率及选择性。 n氧气=4620/22.40.21=43.31kmol/h 210kg/h邻二甲苯所需理论氧气量：4.5210/106=8.915kmol/h43.31kmol/h 所以空气为过量反应物，邻二甲苯为限制反应物。 输入反应器的N2量：n氮气=4620/22.40.79=162.94kmol/h 由氮平衡得产物总量PT：PT=162.94/0.7775=209.57 kmol/h 产物中各物质量为： 邻二甲苯：209.570.0003=0.6287kmol/h=6.664kg/h 苯酐：209.570.00654=1.3706kmol/h=202.84kg/h 顺酐：209.570.00066=0.1383kmol/h=13.55kg/h 邻二甲苯单程转化率：(2106.664)/210=96.83% 单元3化工过程物料衡算

  13. 任务3化学反应过程的物料衡算 苯酐选择性: (邻二甲苯与苯酐的摩尔比为11) 三率计算:补例 顺酐选择性： (邻二甲苯与顺酐的摩尔比为12) 苯酐单程收率：Y苯酐单=x单S苯酐=96.83%0.7145=69.19% 顺酐单程收率：Y顺酐单=x单S顺酐=96.83%0.03605=3.49% 单元3化工过程物料衡算

  14. 任务3化学反应过程的物料衡算 三率计算:例3-6 如:乙烯氧化制环氧乙烷的反应CH2=CH2+1/2O2 ==CH2-CH2O (主反应)CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O (副反应)已知:nA2=1000kg, nA3=200kg, nA1=816.3kgmD=1000kg ①xA单=(nA2－nA3)/nA2=(1000-200)/1000=80% ②xA总=(nA2－nA3)/nA1=(1000-200)/816.3=98.0% mD=1000kg→nD=1000/44=22.73kmol →nDA反= 22.73×28=636.4kg ③S=636.4/800=79.55% ④Y单=nDA反/nA2=636.4/1000= 63.64% 或mid=(nA2/28)×44=1571.4kg → Y单=mD/mid=1000/1571.4= 63.64% 或Y单=xA单S=80%×79.55% = 63.64% ⑤Y总=nDA反/nA1=636.4/816.3=77.96% 或mid=(nA1/28)44=(816.3/28)44=1282.8kg→Y总=mD/mid=1000/1282.8= 77.96% 或Y总=xA总S=98%×79.55% = 77.96% ⑥Y单质= mD/nA2=1000/1000= 100% ⑦Y总质= mD/nA1=1000/816.3=122.5% 返回 单元3化工过程物料衡算

  15. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 （一）直接求解法 (1)条件 ①写出明确的化学反应方程式; ②已知三率等。 (2)衡算式 ①根据化学反应方程式的化学计量系数之间的关系; ②三率、过量百分数等表达式。 (3)计算基准 通常采用某种原料（往往是限制反应物）为基准。 (4)计算举例,例3-71000kg对硝基氯苯ClC6H4NO2用含20%游离SO3的发烟硫酸磺化，规定反应终点时，废酸中含游离SO37%（假定反应转化率为100%）。反应式如下： ClC6H4NO2+SO3→ClC6H3(SO3H)NO2 试计算：（1）20%SO3的发烟硫酸用量；（2）废酸生成量；（3）对硝基氯苯磺酸生成量。 解：以1kmol对硝基氯苯为计算基准，所需20%游离SO3量为xkg 单元3化工过程物料衡算

  16. 组分 ClC6H4NO2 SO3 H2SO4 ClC6H3(SO3H)NO2 分子量 157.5 80 98 237.5 任务3化学反应过程的物料衡算 一、简单反应系统的物料衡算5（一）直接求解法 (4)计算举例,例3-7 输入量:对硝基氯苯1kmol=157.5kg;发烟硫酸其中SO3 0.2xkg、H2SO40.8xkg 输出量:对硝基氯苯磺酸 1kmol=237.5kg 废酸 其中SO3 0.2x80 kg、H2SO40.8xkg 已知废酸中含SO37% 解得：x=572.3kg 将以上计算结果折合成以1000kg对硝基氯苯为计算基准,乘上比例系数1000/157.5=6.3492,则： （1）20%SO3的发烟硫酸用量：572.36.3492=3633.7kg （2）废酸生成量：(572.380)6.3492=3125.7kg （3）对硝基氯苯磺酸生成量：237.56.3492=1507.9kg 验算:输入量 1000+3633.7=4633.7kg、输出量 3125.7+1507.9=4633.6kg 符合 返回 单元3化工过程物料衡算

  17. 组分 CH4 C2H6 CO CO2 H2 mol% 4.6 2.5 18.6 4.6 69.7 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 （二）元素衡算法 (1)适用场合 反应体系复杂，难于正确写出或根本无法写出体系中具体的化学反应方程式及各反应所占的比例等。 (2)衡算式 各元素平衡 (3)计算举例 例3-8甲烷、乙烷与水蒸汽用镍催化剂进行转化反应生成合成气，反应器出口气体组成（干基）为： 假定原料中只含CH4和C2H6两种成份，则求这两种气体的摩尔比为多少？每1000Nm3原料气需要多少kg水蒸汽参加反应？ 单元3化工过程物料衡算

  18. 三、简单反应系统的物料衡算 （二）元素衡算法 (3)例3-8 解:计算基准100kmol干燥产物气体,由题意画出过程示意图 列元素衡算式 O原子 S=18.6+24.6=27.8kmol （1） C原子 M+2E=4.6+22.5+18.6+4.6=32.8kmol （2） H原子 4M+6E+2S=44.6+62.5+269.7=172.8kmol （3） 解上述方程组得： S=27.8kmol/100kmol干燥产物气体 M=18.8kmol/100kmol干燥产物气体 E=7.0kmol/100kmol干燥产物气体 因此原料中CH4/C2H6 mol比为：M/E=18.8/7.0=2.69 1000Nm3原料气所需参与反应的水蒸汽量为： 返回 单元3化工过程物料衡算

  19. 组 分 H2 N2 CO CO2 CH4 Ar 一段出口气 71.00 0.50 5.50 14.00 9.00 / 二段出口气 58.43 21.30 8.44 11.36 0.20 0.27 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 （三）利用联系组分作衡算 联系组分即不参与反应的惰性组分。当系统中同时存在几个联系组分时，应选择数量级较大的联系组分作衡算式，以免造成较大的误差。 例3-9已知一段转化炉出口气量为90000Nm3/h，组成为： 求:(1)二段出口气量?(2)二段炉中加入的空气量?(空气组成:O2=21%,N2=78%,Ar=1%);(3)在二段炉中是水蒸汽分解为氢，还是氢被氧化为水?求分解的水或氧化的氢量为多少? 单元3化工过程物料衡算

  20. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 （三）利用联系组分作衡算 例3-9 解:取1小时为计算基准 （1）由C平衡可得: 90000(0.0550+0.1400+0.0900)=V2(0.0850+0.1130+0.0020)  V2=128250Nm3/h （2）由N平衡得: 900000.0005+Vair0.78=1282500.2130 Vair=34445.2Nm3/h （若采用Ar平衡,则:0.01Vair=0.0027V2 Vair=34627.5Nm3/h,相差182.3Nm3/h） （3）干气中的H平衡: 一段转化气中含H:(VH2)1=90000(0.7100+20.0900)=80100 Nm3/h 二段转化气中含H:(VH2)2=128250(0.5843+20.0020)=75449.5 Nm3/h 则:(VH2)2＜(VH2)1，说明有H2被氧化为H2O 被氧化的H2为:(VH2)1(VH2)2=8010075449.5=4650.5 Nm3/h 返回 单元3化工过程物料衡算

  21. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 （四）利用化学平衡进行衡算 (1)适用条件 ①正确写出化学反应方程式; ②已知化学反应的平衡常数。 此类计算,往往出现非线性方程或方程组,需借助计算机编程计算。 (2)计算举例, 例3-10在接触法硫酸生产中,SO2被氧化为SO3。反应式为:SO2+1/2O2⇌SO3,氧化过程的温度为570℃,压力为1.1atm。输入气体的组成(mol%)为:SO28%、O29%、N283%。计算达到平衡时的转化率及平衡组成(已知570℃的平衡常数Kp为14.9) 解:基准为1mol输入气体,设SO2平衡转化率为x,则反应前后各组分的量如下表: 单元3化工过程物料衡算

  22. 组分 输入项 输出项 mol数 mol% mol数 mol% SO2 0.08 8 0.08(1x) 0.08(1x)/(10.04x) O2 0.09 9 0.090.50.08x (0.090.04x)/(10.04x) SO3 / / 0.08x 0.08x/(10.04x) N2 0.83 83 0.83 0.83/(10.04x) 总计 1 100 10.04x 100 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 （四）利用化学平衡进行衡算 SO2+1/2O2⇌SO3 因反应系统处于常压下，故系统内的各气体可视为理想气体。由平衡常数表达式得： 将各分压代入(1)式得: 单元3化工过程物料衡算

  23. 组分 输入项 输出项 mol数 mol% mol数 mol% SO2 0.08 8 0.08(10.793)=0.01656 1.71 O2 0.09 9 0.090.040.793=0.05828 6.02 SO3 / / 0.080.793=0.06344 6.55 N2 0.83 83 0.83 85.72 总计 1 100 10.040.793=0.96828 100.00 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 (四)利用化学平衡进行衡算 例3-10 将Kp=14.9、p=1.1atm代入(2)式整理得： 10.705284x344.6675 x2+59.0991 x24.1769=0 采用Newton迭代法解得：x=0.793;故计算结果为： 返回 单元3化工过程物料衡算

  24. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 (四)利用化学平衡进行衡算 以烃类为原料的NH3生产中甲烷蒸汽转化过程,可能发生如下反应: 主反应： CH4+H2O⇌CO+3H2（1） CH4+2H2O⇌CO2+4H2（2） CH4+ CO2⇌2CO+2H2（3） CH4+2CO2⇌3CO+H2+H2O （4） CH4+3CO2⇌4CO+2H2O （5） CO+H2O⇌CO2+H2（6） 副反应： CH4⇌C+2H2（7） 2CO ⇌CO2+C （8） CO+H2⇌C +H2O （9） 思考:体系中有几个独立反应? 独立反应方程数=反应系统中所有的物质数减去构成这些物质的元素个数。6个物质、3种元素,故独立反应方程数为3,可选择方程(1),(6),(7)。当体系中没有炭黑时,可选择两个方程,即方程(1),(6) 单元3化工过程物料衡算

  25. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 (四)利用化学平衡进行衡算 以烃类为原料的NH3生产中甲烷蒸汽转化过程,两个独立反应: 主反应：CH4+H2O⇌CO+3H2（1）CO+H2O⇌CO2+H2（6） lgKp1=-9864.75/T+8.3666lgT-2.0814E-3T+1.8737E-7T2-11.894 lgKp6=2183/T-0.09361lgT+0.632E-3T-1.08E-7T2-2.298 ☆平衡组成计算 已知条件： m——原料气中的水碳比（m=H2O/CH4）； p——系统压力，atm； t——转化温度，℃。 单元3化工过程物料衡算

  26. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 (四)利用化学平衡进行衡算 ☆平衡组成计算 m——原料气中的水碳比（m=H2O/CH4）； p——系统压力，atm； t——转化温度，℃。 假设:没有炭黑析出,计算基准：1mol CH4；假设反应达平衡时,按反应(1)转化的甲烷为x，按反应(6)转化的CO为y 单元3化工过程物料衡算

  27. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 (四)利用化学平衡进行衡算 ☆平衡组成计算各组分的平衡分压为： 单元3化工过程物料衡算

  28. 任务3化学反应过程的物料衡算 三、简单反应系统的物料衡算 (四)利用化学平衡进行衡算 求解步骤： 1、由T计算出Kp1、Kp6； 2、假设y设(1~0之间)由Kp6式计算出x值,x值取一在0~1之间的值； 3、将x值代入Kp1式计算出y计值； 4、比较y计~y设之间的差值，直到满足精度为止。 单元3化工过程物料衡算

  29. 任务3化学反应过程的物料衡算 四、复杂反应系统的物料衡算 图3-9中R/W（或R/F、R/MF）称为循环比。其包括了5个衡算体系，每个衡算体系各物料之间的关系为： 总物料衡算 F=P+W 反应器物料衡算 MF=RP(只能适用于kg为单位) 分离器物料衡算 RP=S+P 结点A（混合器）物料衡算 F+R=MF 结点B（分流器）物料衡算 S=W+R 通常对有循环过程的物料衡算，若已知总转化率，可先做总物料衡算；若已知单程转化率，则可先从反应器衡算做起。 单元3化工过程物料衡算

  30. 任务3化学反应过程的物料衡算 例3-11 乙烯氧化制环氧乙烷，其生产流程如图3-10所示。已知新鲜原料中乙烯∶空气=1∶10，乙烯单程转化率为55%，吸收塔出口气体总量的65%循环返回反应器。计算： ①总转化率、各流股物料量及排放物料W组成。 ②如果W的分析数据为:N281.5%、O216.5%、C2H42.0%,循环比(R/W)为3.0,计算新鲜原料中乙烯与空气的比例和单程转化率。 假设此反应系统中只发生乙烯氧化生成环氧乙烷的单一主反应。 四、复杂反应过程的物料衡算 单元3化工过程物料衡算

  31. 任务3化学反应过程的物料衡算四、复杂反应过程的物料衡算 例3-11 新鲜原料C2H4:air=1:10,x单55%,吸收塔出口气65%循环返回。计算:①总转化率、各流股物料量及排放物料W组成。 解：反应式C2H4+1/2O2→C2H4O ①以10mol新鲜原料中的C2H4为计算基准，则加入空气量为100mol，其中O2为21mol、N2为79mol。设MF中C2H4为xmol，O2为ymol。 以结点A为衡算对象，由单程转化率和循环比得： 10+x(10.55)65%=x x=14.134mol 反应生成的环氧乙烷的量: 55% x=0.5514.134=7.774mol 应器出口物料RP中C2H4剩余量：14.1347.774=6.360mol 总转化率为：7.774/10=77.74% 反应掉的O2为：0.57.774=3.887mol 单元3化工过程物料衡算

  32. F MF RP S R W P N2 79 79/0.35=225.71 225.71 225.71 225.7165%=146.71 79 / O2 21 y=52.781 52.7813.887 48.894 48.89465%=31.781 17.113 / C2H4 10 x=14.134 6.360 6.360 6.36065%=4.134 2.226 / C2H4O / / 7.774 / / / 7.774 四、复杂反应过程的物料衡算 例3-11 以结点A为衡算对象对O2衡算得：21+0.65(y3.887)=y y=52.781mol 对N2作平衡，以整个系统为衡算对象，则：W中的N2为79mol 对N2作平衡，以结点B为衡算对象，则：S中的N2为79/0.35=225.71mol 各流股中组分含量列表如下： 单元3化工过程物料衡算

  33. ②W成份为:N281.5%、O216.5%、C2H42.0%,循环比(R/W)为3.0,计算新鲜原料中C2H4与air的比例和单程转化率。②W成份为:N281.5%、O216.5%、C2H42.0%,循环比(R/W)为3.0,计算新鲜原料中C2H4与air的比例和单程转化率。 四、复杂反应过程的物料衡算 例3-11 ②以100mol排放气（W）为计算基准 以整个系统为体系，由N2平衡得：nair=81.5/0.79=103.16mol F中O2为：0.21nair=0.21103.16=21.66mol ∵R、W、S、RP（不包括环氧乙烷）的组成相同，且R/W=3 ∴nR=3W=300mol、nS=4W=400mol、nRP=4W=400mol（不包括环氧乙烷） ∴RP中的O2为：4000.1650=66mol 对A点进行O2衡算，则MF中O2为F中O2与R中的O2之和，即：21.66+3000.1650=71.16mol 对反应器进行O2衡算，则反应掉的O2为：71.1666=5.16mol 反应消耗的C2H4量：25.16=10.32 mol 单元3化工过程物料衡算

  34. F MF RP S R W P N2 81.5 81.54=326 326 326 381.5=244.5 81.5 / O2 21.66 71.16 416.5=66 66 316.5=49.5 16.5 / C2H4 12.32 18.32 8.0 8.0 6.0 2.0 / C2H4O / / 10.32 / / / 10.32 合计 410.32 400 300 100 四、复杂反应过程的物料衡算 例3-11 对反应器进行C2H4衡算：MF中C2H4量=RP中的C2H4量+反应器中消耗的C2H4量 ∴MF中C2H4量：4000.02+10.32=18.32mol 对A点进行C2H4衡算(新鲜C2H4)：18.323000.02=12.32 mol 物料衡算结果如下： 返回 单元3化工过程物料衡算

  35. 课堂练习 已知某厂进中变炉的湿半水煤气为1.8×104kmol/h，组成为： 通过变换反应后,出变换炉干气体量为11376kmol/h。求: （1）变换率？ （2）干变换气组成？ （3）湿变换气组成？ （4）若反应在400℃(Kp=11.70)下进行,求平衡变换率？ 返回 单元3化工过程物料衡算

  36. 课堂练习解答: 解：以1小时为计算基准 （1）变换率x计算 方法1：采用干煤气与干变换气之间关系计算 由n变干=n煤干(1+ycox)得： x=[11376/(1.81040.50)1]/(0.152)=0.88 理由（以1mol干气为基准）： 方法2：干气增加的量即为CO反应量： (11376-1.810450%)=2376 koml/h 反应前CO量：1.810415%=2700 kmol/h x=2376/2700=0.88 返回 单元3化工过程物料衡算

  37. 解：以1小时为计算基准 （1）变换率x计算 方法3：用水蒸汽量的变化计算 反应前H2O(g)量：1.810450%=9103 kmol/h 反应后H2O(g)量：1.8104-11376=6624 kmol/h 反应掉的水蒸汽即为反应的CO量：9103-6624=2376 kmol/h 反应前CO量：1.810415%=2700 kmol/h x=2376/2700=0.88 （2）干变换气组成： CO：91030.30(10.88)/11376=0.0285 H2：9103(0.40+0.300.88)/11376=0.5253 N2：91030.22/11376=0.1741 CO2：9103(0.08+0.300.88)/11376=0.2722 课堂练习解答: 返回 单元3化工过程物料衡算

  38. 解：以1小时为计算基准 （3）湿变换气组成 方法1： CO：0.15(10.88) =0.018 H2：0.20+0.150.88=0.3320 N2：0.11 CO2：0.04+0.150.88=0.1720 H2O：0.50-0.150.88=0.3680 方法2： H2O：(1.8×104-11376)/(1.8×104)= 0.3680 CO：0.0285(10.3680) =0.018 H2：0.5253(10.3680)=0.3320 N2：0.11 CO2：0.1720(10.3680)=0.1720 课堂练习解答: 返回 单元3化工过程物料衡算

  39. 解：（4）平衡变换率Kp=11.70 课堂练习解答: 解之得：xp=0.9051 CO：0.15(10.9051) =0.0138 H2：0.20+0.150.9051=0.3362 N2：0.11 CO2：0.04+0.150.9051=0.1762 H2O：0.50-0.150.9051=0.3638 返回 单元3化工过程物料衡算

  40. 思考:若已知反应前后气体的组成,如何计算转化率?思考:若已知反应前后气体的组成,如何计算转化率? ☆已知CO变换反应前干半水煤气中CO含量为30%(mol%), 反应后干变换气中CO含量为3%,计算变换率(CO转化率)? 以1mol干气为基准 反应前干气中CO(mol%)为:a=0.30 反应后干变换气中CO(mol%)为: 返回 单元3化工过程物料衡算

More Related