Завдання по хім технології -
Розрахунок констант рівноваги і рівноважного виходу продукту
Завдання ЗХТ 21. Синтез аміаку здійснюється в колоні під тиском 30 МПа при 450 ° С. Газ, що виходить з колони, має склад [% (об.)]: NН3-17,0; N2- 11,0; Н2 -72,0. Розрахувати співвідношення N2 і Н2 в вихідному газі, що надходить в колону синтезу.
Завантажити рішення задачі ОХТ21
Завдання ЗХТ 22. При синтезі хлороводню, що проводиться з 10% -ним надлишком Н2 по відношенню до стехіометричної кількості, в газі, що виходить з апарату, міститься 80% НС1. Розрахувати Кс для заданих умов.
Завантажити рішення задачі ОХТ22
Завдання ЗХТ 23. Визначити рівноважний вихід оксиду вуглецю (II) в процесі газифікації кам'яного вугілля водяною парою при 500 і 700 ° С, якщо lg (pНа0 / (рсорНа)] дорівнює відповідно 1,67 і -0,13. Р = 0,1 МПа.
Завантажити рішення задачі ОХТ23
Завдання ЗХТ 24. Знайти при 327 ° С константу рівноваги реакції гідрування пропілену до пропану: С3Н6 + Н2 = С3Н8.
Завантажити рішення задачі ОХТ24
Завдання ЗХТ 25. Для процесу синтезу аміаку розрахувати рівноважні виходи аміаку і значення констант рівноваги 1 / Kp ^ 0,5 = pH2 ^ 3/2 * pN2 ^ 1/2 / pNH3 при t1 = 600 ° С і t2 = 500 ° С. Процес здійснюється під тиском P1 = 30 МПа, вихідна суміш містить реагенти в стехиометрическом співвідношенні. Визначити, як зміниться рівноважний зміст NH3 в газі (XР) при 500 ° С, якщо зменшити тиск від P1 = 30 МПа ДоР2 = 10МПа.
Завантажити рішення задачі ОХТ25
Завдання ЗХТ 26. У процесі прямої гідратації етилену на фосфорному каталізаторі (у виробництві етанолу) при t = 300 ° С і Р = 8 МПа 10% (об.) Етилену перетворюється на етанол. Знайти складу газу і умовну константу рівноваги, нехтуючи побічними реакціями
Завантажити рішення задачі ОХТ26
Завдання ЗХТ 27. Вихідна суміш для окислення хлороводню містить [% (об.)]: НСl - 35,5; повітря - 64,5. Процес окислення протікає при Р = 0,1 МПа і t = 370 ° С на оксидному хромовом каталізаторі. Після закінчення реакції в газі міститься 13,2% С12. Розрахувати рівноважний склад газової суміші і значення константи рівноваги Kp = pCl2 ^ 2 * pH2O ^ 2 / (pHCl ^ 4 * pO2)
Завантажити рішення задачі ОХТ27
Завдання ЗХТ 28. При одноступінчастої конверсії метану з конвертора виходить газ складу [% (об.)): Н2 - 52; СО - 21; СО2 - 7,5; Т2-19; СН4 - 0,5. Пройшовши зволожувач і теплообмінник, газ надходить в конвертор оксиду вуглецю (II). Розрахувати кількість водяної пари, необхідного для здійснення процесу, щоб вміст оксиду вуглецю в сухому конвертованій газі не перевищувало 3,5% (об.). Розрахувати також і рівноважну ступінь перетворення СО. Температура процесу 500 ° С, тиск 0,1 МПа. Розрахунок вести на 100 м3 газу зазначеного складу.
Завантажити рішення задачі ОХТ28
Завдання ЗХТ 29. При конверсії оксиду вуглецю (II) з водяною парою по реакції СО + Н2О = СО2 + Н2 значення константи рівноваги К.С = [СО2] / ([СО] (Н2О]) = 1. Визначити рівноважний склад газу, якщо у вихідній суміші на 1 моль СО доводиться 2 моль Н2О.
Завантажити рішення задачі ОХТ29
Завдання ЗХТ 30. Процес окислення оксиду азоту (II) до діоксиду супроводжується утворенням димера N2О4. Розрахувати ступінь полімеризації NО2 для газової суміші, що містить 5% (об.) NО2 в вихідному газі, якщо тиск газу становить 0,1 МПа, а температура 40 ° С. Значення константи рівноваги: Kp = pNO2 ^ (2) / pN2O4
Завантажити рішення задачі ОХТ30
Завдання ЗХТ 31. При окисленні оксиду сірки (IV) в оксид сірки (VI) у виробництві сірчаної кислоти по контактному способу в фор контактний апарат надходить сірчистий газ складу [% (об.)]: SО2-11; О2-10; N2 - 79. Процес окислення здійснюється при / = 570 ° С і Р = 1200 кПа, Ступінь окислювання 70%. Розрахувати склад окисленого газу і значення константи рівноваги: Kp ^ 0,5 = pSO2 / (pSO2 * pO2 ^ 0,5)
Завантажити рішення задачі ОХТ31
Завдання ЗХТ 32. При синтезі метанолу рівноважний зміст СН3ОН 24,2% (об.), Якщо процес здійснюється за t = 350 ° С і Р = 30 МПа. Співвідношення Н2: СО у вихідній суміші 4: 1; при стехиометрическом співвідношенні Н2: СО рівноважна концентрація СН3ОН в суміші становить 37,8% (об.). Розрахувати рівноважний склад суміші і значення констант рівноваги: Kp = pCH3OH / (pCO * pH2 ^ 2)
Завантажити рішення задачі ОХТ32
Завдання ЗХТ 33. Для окислення хлороводню використовується суміш складу [% (об.)]: О2 - 32,4; НС1 - 67,6. Процес протікає при P = 0,1 МПа і t = 386 ° С. Після закінчення реакції в газі міститься 31,4% С12. Розрахувати склад суміші в момент рівноваги і значення константи рівноваги: Kp = pHCl ^ 4 * pO2 / (pCl2 ^ 2 * pH2O)
Завантажити рішення задачі ОХТ33
Завдання ЗХТ 34. Скласти матеріальний баланс трубчастого конвертора метану для конверсії природного газу за такими даними. Продуктивність агрегату по природному газу (що йде на конверсію) 4700 м3 / год. Склад природного газу [% (об.)]: СН4 -97,8; С2Н6 - 0,5; С3Н8 -0,2; С4Н10 - 0,1 ;. N2 - 1,4. Ставлення обсягів водяна пара: газ в вихідної парогазової суміші (ПГС) 2,5. Ступінь конверсії 67% по вуглецю, т. Е. По вуглеводневої частини газу. реакції:
СН4 + Н2О = СО + ДТ »- 38,9 кДж / моль (I)
СН4 + СО2 = 2СО + 2Н2 - 248,3 кДж / моль (2)
СН4 + 0.5О, = СО + 2Н2 + 34,8 кДж / моль (3)
СО + Н2О = СО2 + Н2 + 4 1,0 кДж / моль (4)
Співвідношення СО: СО2 в конвертованій газі можна прийняти таким, що відповідає рівновазі реакції (4) при температурі газу на виході з конвертора, т. Е. При 700 ° С, оскільки: а) рівновага цієї реакції досягається швидше, ніж інших; б) рівновага інших реакцій при цій температурі в значно більшому ступені зрушено в бік продуктів реакції. Завдання знаеніе констант рівноваги реакцій (1) - (4) при 700 ° С рівні відповідно: 25, 20, 3 * 10 ^ 11, 1,54. Розрахунок вести на 100 м3 природного газу з подальшим пере¬счетом на продуктивність в кг / год.
Завантажити рішення задачі ОХТ34
Розрахунок теплот фізичних і хімічних перетворень
Завдання ЗХТ 35. Підрахувати кількість теплоти (кДж), виділяю »щееся при утворенні 100 л ацетилену з карбіду кальцію. Теплоти освіти, кДж / кмоль: СаС2 - 62 700; Н2О - 241840; СаО- 635100; С2Н2 -226750.
Завантажити рішення задачі ОХТ35
Завдання ЗХТ 36. Визначити кількість теплоти, що утворюється при згоранні 1 м3 і 1 кг етану. Теплота згоряння етану в стандартних умов 1 559 880 кДж / кмоль. Молекулярна маса етану - 30.
Завантажити рішення задачі ОХТ36
Завдання ЗХТ 37. Визначити теоретичну теплотворну здатність углистого колчедана, що містить 45% S і 5% С. 1 кг чистого колчедана при згорянні дає 7060 кДж, а 1 кг чистого вуглецю- 32700 кДж. Молекулярна маса: FеS2- 120.
Завантажити рішення задачі ОХТ37
Завдання ЗХТ 38. Вивести загальну формулу для визначення теплотворної здатності колчедана в залежності від вмісту в ньому сірки п. Теплоти освіти (кДж / моль) реагентів і продуктів реакції: Fе2О3 - 821,3; SО2 - 296,90; FеS2-177,4. Чистий колчедан містить 53,35% S.
Завантажити рішення задачі ОХТ38
Завдання ЗХТ 39. Визначити температуру горіння цинкової обманки, що містить 96% ZnS. Склад випалювальних газів [% (об.)]: SО2 - 7; О2 - 11 і N2 - 82. Втрати теплоти піччю в навколишнє середовище. (Без додаткового охолодження) 13% від виділяється. В ході випалу вигорає 98% ZnS.
Завантажити рішення задачі ОХТ39
Завдання ЗХТ 40. Вивести загальну формулу для визначення теплотворної здатності цинкової обманки, що містить n% сірки.
Завантажити рішення задачі ОХТ40
Завдання ЗХТ 41. Розрахувати теоретичну температуру горіння етану при надлишку повітря 20% (а = 1,2). Теплота згоряння етану 1 560 997 кДж / кмоль.
Завантажити рішення задачі ОХТ41
Завдання ЗХТ 42. Розрахувати теоретичну температуру горіння метану природного газу при надлишку повітря 25%. Теплота згоряння метану 890310 кДж / моль.
Завантажити рішення задачі ОХТ42
Завдання ЗХТ 43. Ступінь окислювання SО2 в SО3 складає: x1 = 0,55 і x2 = 0,96. Розрахувати зміна температури в зоні реакції, якщо середня теплоємність газової суміші, що містить [% (об.)] SО2 - 8, О2 - 11 і N2 - 81, умовно приймається незмінною і рівною 1,382 кДж / (м3-° С).
Завантажити рішення задачі ОХТ43
Завдання ЗХТ 44. Розрахувати підвищення температури при окисленні SО2 на 1% при 500 ° С для газової суміші складу [(% (об.)]: SО2 - 7; О2 - 12 і N2 - 81.
Завантажити рішення задачі ОХТ44
Завдання ЗХТ 45. Визначити, яку температуру теоретично можна отримати в реакційній зоні шахтної печі для випалення вапняку при надлишку повітря а = 2 і а = 3 від необхідного за стехиометрическому кількості, вважаючи, що у вихідній шихті знаходиться чистий вуглець. При розрахунку не враховувати теплові ефекти йдуть в печі реакцій і тепловтрати.
Завантажити рішення задачі ОХТ45
Завдання ЗХТ 46. При випалюванні шихти, що містить 10 т вапняку і кокс, визначити: 1) витрата коксу складу [% (мас.)]: С - 91; золи - 7; вологи - 2; 2) склад випалювальних газів у відсотках (за обсягом); 3) тепловий ефект реакції випалу. Ступінь дисоціації при випалюванні вапняку 95%. Повітря подається з надлишком а = 1,4.
Завантажити рішення задачі ОХТ46
Завдання ЗХТ 47. Визначити кількість теплоти, що виділяється при випалюванні 1 т FеS2, що містить 38% сірки, якщо ступінь вигоряння сірки з колчедану 0,96.
Завантажити рішення задачі ОХТ47
Завдання ЗХТ 48. На 1-й шар контактного апарату при 450 ° С подається 10000 м3 / ч вихідної газової суміші, що містить [% (об.)]: SО2-10; О2-11 і N2 - 79. В результаті екзотермічної реакції SО2 + 0,5 О2 = О3 + Q (де Kp = 101420 - 9,26 Tср) температура газу підвищилася до 580 ° С. Визначити ступінь окислення SО2 в SО3, якщо прийняти теплоємність газу незмінною і рівною 1,38 кДж / (м3-° С) (зміною обсягу в результаті реакції нехтуємо).
Завантажити рішення задачі ОХТ48
Завдання ЗХТ 49. Визначити теоретичний витрата мазуту для отримання 1 т оксиду алюмінію з гідроксиду алюмінію.
Завантажити рішення задачі ОХТ49
Завдання ЗХТ 50. Розрахувати витрата природного газу, що містить [% (об.)]: СН4 - 82; гомологів - 9, для виробництва 100 т / добу глинозему (А12O3). Втрати теплоти в навколишнє середовище складають 5% від загальної витрати. Температура в зоні реакції 1200 ° С. Температура реагентів, що надходять в піч, 20 ° С.
Завантажити рішення задачі ОХТ50
Завдання ЗХТ 51. Розрахувати тепловий ефект реакції отримання хлороводню 2NаС1 + Н2SO4 = На2SО4 + 2НС1 - q витрата палива (без урахування теплоти сировини) на 1 т хлороводню, якщо в якості палива використовують коксовий газ зразкового складу [% (об.)]: Н2 -56; СН4 - 25; С2Н4 - 2,5; СО - 7,0; СО2 - 2,6; 02 - 0,7, N2 - 5,7.
Завантажити рішення задачі ОХТ51
Завдання ЗХТ 52. Яка кількість теплоти виділиться під час хлорування 1 т бензолу, якщо кінцева суміш містить 39% хлорбензолу, 1% дихлорбензола, 60% бензолу?
Завантажити рішення задачі ОХТ52
Завдання ЗХТ 53. Підрахувати: а) обсяг сухого повітря для повного згоряння газу напівкоксування бурого вугілля, якщо коефіцієнт надлишку повітря а = 1,2; б) склад продуктів згоряння; в) теплотворну здатність (кДж / м3) газу напівкоксування. Склад газу [% (об.)]: СН4 - 60; Н2 - 20; інші вуглеводні (вважаючи на С2Н4) - 3; СО - 6; СО2 - 6,8; О2 - 0,04; N2 - 4,16.
Завантажити рішення задачі ОХТ53
Завдання ЗХТ 54. Визначити кількість теплоти, що виділяється при газифікації твердого палива, якщо з генератора водяного газу виходить газ складу [% (об.)]: СО - 38; Н2 - 50; СОГ - 6,2 і N2 - 5,8. Розрахунок вести на 1000 м3 генераторного газу. Теплоти освіти (кДж / моль): СО-110,58; С5 -393,79; Н2О (пар) -242,0.
Завантажити рішення задачі ОХТ54
Завдання ЗХТ 55. У сатуратор, що містить 130 кг 76% розчину сірчаної кислоти, подається 34 кг газоподібного аміаку, барботують через розчин. Визначити, яка кількість теплоти може бути використано для випаровування реакційної води, якщо початкова температура кислоти і аміаку 25 ° С, а втрати теплоти сатуратором в навколишнє середовище рівні 9% від загального приходу теплоти.
Завантажити рішення задачі ОХТ55
Завдання ЗХТ 56. Підрахувати температуру горіння мазуту складу [% (мас.)]: С - 87; Н2 10,8; О2 1,0; 5 - 0,7; N2 - 0,5. Повітря для горіння, що містить в 1 м3 0,015 м3 Н2О, подається з надлишком а = 1,36. Мазут і повітря надходять в топку з темперарурой 20 ° С. Загальні втрати тепла (стінками топки і факелом) рівні 6,5% від загального приходу теплоти. Розрахунок вести на 1 кг мазуту.
Завантажити рішення задачі ОХТ56
Завдання ЗХТ 57. Розрахувати температуру горіння естонського сланцю складу [% (мас.)]: З -70; Н2 -6,5; О2-10; 5 - 2,0; N2 - 1; зола - 5,5; волога - 5. Коефіцієнт надлишку повітря а = 1,55. Відносна вологість повітря 100%. Сланець і повітря надходять в топку з температурою 25 ° С. Тепловтрати (тепловіддача через стінки котла та винесення теплоти зі шлаком) 8% від загального приходу теплоти. При 25 ° С вологість при насиченні 23,1 г / м3. Розрахунок вести на 1 кг сланцю.
Завантажити рішення задачі ОХТ57