Составить материальный баланс реактора синтеза метанола

[Nelson Horatio]

Здравствуйте, на Вашем форуме впервые, очень нуждаюсь в помощи, необходимо составить материальный баланс следующей реакции.

Условие задачи:

 

Составить материальный баланс реактора синтеза метанола производительностью 5000 м³ / ч свежего синтез-газа следующего состава: H₂ - 84,2%; CO₂ - 11,6%; N₂ - 4,2%. Степень превращения в реакторе CO₂ - 0,22.

Основная реакция:

CO₂ + 3H₂ -> CH₃OH + H₂O

 

Представляю своё решение, но на определенном этапе застопорился...

Решение:

 

Молярные массы:

 

CO₂ - 44 г / моль

H₂ - 2 г / моль

CH₃OH - 32 г / моль

H₂O - 18 г / моль

 

1. Производительность = 5000 м³ / ч

 

2. Объёмы исходных веществ поступающих в реактор:

CO₂ = 5000 * 0,116 = 580 м³ / ч

H₂ = 5000 * 0,842 = 4210 м³ / ч

N₂ = 5000 * 0,042 = 210 м³ / ч

 

3. Объём CO₂ , который прореагировал:

580*0,22 = 127,6 м³ / ч

Тогда объём не прореагировавшего CO₂ будет равен:

580 - 127,6 = 452,4 м³ / ч

 

4. Принимаем мольное соотношение CO₂ : H₂ равным отношению их стехиометрических коэффициентов:

CO₂ : H₂ - 1:3

Тогда объём H₂ , который прореагировал:

127,6 * 3 = 382,8 м³ / ч

А объём не прореагировавшего H₂ будет равен:

4210 - 382,8 = 3827,2 м³ / ч

 

Далее мне необходимо определить объём продуктов реакции CH₃OH и H₂O , но я не имею представления как это сделать. Прошу помочь.

 

P.S.: Объём N₂ остается без изменения после реакции.

Изменено 1 Октября, 2013 в 15:45 пользователем Nelson Horatio

[Гость Ефим]

Здравствуйте, на Вашем форуме впервые, очень нуждаюсь в помощи, необходимо составить материальный баланс следующей реакции.

Условие задачи:

 

Составить материальный баланс реактора синтеза метанола производительностью 5000 м³ / ч свежего синтез-газа следующего состава: H₂ - 84,2%; CO₂ - 11,6%; N₂ - 4,2%. Степень превращения в реакторе CO₂ - 0,22.

Основная реакция:

CO₂ + 3H₂ -> CH₃OH + H₂O

 

Представляю своё решение, но на определенном этапе застопорился...

Решение:

 

Молярные массы:

 

CO₂ - 44 г / моль

H₂ - 2 г / моль

CH₃OH - 32 г / моль

H₂O - 18 г / моль

 

1. Производительность = 5000 м³ / ч

 

2. Объёмы исходных веществ поступающих в реактор:

CO₂ = 5000 * 0,116 = 580 м³ / ч

H₂ = 5000 * 0,842 = 4210 м³ / ч

N₂ = 5000 * 0,042 = 210 м³ / ч

 

3. Объём CO₂ , который прореагировал:

580*0,22 = 127,6 м³ / ч

Тогда объём не прореагировавшего CO₂ будет равен:

580 - 127,6 = 452,4 м³ / ч

 

4. Принимаем мольное соотношение CO₂ : H₂ равным отношению их стехиометрических коэффициентов:

CO₂ : H₂ - 1:3

Тогда объём H₂ , который прореагировал:

127,6 * 3 = 382,8 м³ / ч

А объём не прореагировавшего H₂ будет равен:

4210 - 382,8 = 3827,2 м³ / ч

 

Далее мне необходимо определить объём продуктов реакции CH₃OH и H₂O , но я не имею представления как это сделать. Прошу помочь.

 

P.S.: Объём N₂ остается без изменения после реакции.

А зачем Вам объёмы метанола и воды? Считайте CO2 и H2 идеальными газами, из объёмов получите их количество, из их количества - количество и массу метанола и воды.

Слева будет расход синтез-газа, справа - объём не прореагировавших газов и масса получившегося метанола и воды.

[Nelson Horatio]

А зачем Вам объёмы метанола и воды? Считайте CO2 и H2 идеальными газами, из объёмов получите их количество, из их количества - количество и массу метанола и воды.

Слева будет расход синтез-газа, справа - объём не прореагировавших газов и масса получившегося метанола и воды.

 

Да... точно. Мы же так в школе ещё делали. Спасибо.. Понял что вопрос задал как для школьника. Сглупил) Спасибо Ефим!

[Peregar]

В 01.10.2013 в 23:15, Гость Ефим сказал:

А зачем Вам объёмы метанола и воды? Считайте CO2 и H2 идеальными газами, из объёмов получите их количество, из их количества - количество и массу метанола и воды.

Слева будет расход синтез-газа, справа - объём не прореагировавших газов и масса получившегося метанола и воды.

количество вещества считать по исходным объемам веществ? Или по прореагировавшим?