Студенческая работа на тему:

Составьте тепловой баланс реактора синтеза метанола если исходный газ имеет состав (в % по объему)

Создан заказ №3236097

12 октября 2018

Составьте тепловой баланс реактора синтеза метанола если исходный газ имеет состав (в % по объему)

Как заказчик описал требования к работе:

1. Составьте тепловой баланс реактора синтеза метанола, если исходный газ имеет состав (в % по объему): 30 СО и 70 Н2,скорость его подачи 80000 м3/ч при температуре на входе в реактор 473К, а на выходе 573 К. Конверсия СО 35%. Теплоемкость газа на входе и на выходе одинакова и равна 32,3 (кДж/моль*К ). С помощью холодильника отводится 20 240 000 кДж. 2. В 1975—1977 гг. в мире производили ежегодно 30 млн. т водорода. При этом около 70% получали из природного газа. Если известно, что за данный период добывали 700 млрд. м3 природного газа, рассчитайте, какая массовая доля его шла на производство водорода. Реальный выход водорода при паровой конверсии метана 2,3 моль/моль СН4. Необходимо принять во внимание, что объемная доля метана в природном газе равна 90%. 3. Один ядерный реактор мощностью 3000 кВт может обеспечить работу семи газогенераторов с массовым расходом 40 т/ч буроугольного полукокса с массовой долей углерода 72%. При этом получается синтез-газ для производства метанола, объемная доля СО в котором 31,5, а водорода 66,3%. Приняв выход метанола 80% от теоретического, а степень превращения полукокса в газ 90%, рассчитайте массу метанола, которую можно получить на установке за сутки. 4. Рассчитайте теплоту, которую нужно отвести с помощью холодильника из реактора синтеза метанола, если тепловой эффект реакции Qρ=90 085 кДж/моль; исходный синтез-газ имеет состав 20% СО и 80% Н2 (по объему), скорость подачи его 80 000 м3/ч при температуре на входе в реактор 473К, а на выходе 573 К. Конверсия СО 35%. Теплоемкость газа на входе и на выходе одинакова и равна Сρ= 32,3 кДж/(кмоль*град). Тепловыми потерями пренебречь. 5. Синтез метилового спирта ведут под давлением 3.107 Па и при температуре 623—673 К. Выходящий из реактора газ имеет состав (в % по объему): СН3ОН—16, СО—12, Н2—72. Рассчитайте соотношение СО и Н2 в исходном газе, поступающем в колонну синтеза

подробнее

Фрагмент выполненной работы:

Составьте тепловой баланс реактора синтеза метанола, если исходный газ имеет состав (в % по объему): 30 СО и 70 Н2, скорость его подачи 80000 м3/ч при температуре на входе в реактор 473К, а на выходе 573 К. Конверсия СО 35%. Теплоемкость газа на входе и на выходе одинакова и равна 32,3 кДж/(моль.К). С помощью холодильника отводится 20240000 кДж. Решение: Определим основные потоки тепла в реакторе и рассчитаем статьи теплового баланса. Приход тепла 1. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Тепло, приходящее с синтез-газом при начальной температуре 473К: MACROBUTTON MTEditEquationSection2 Equation Section (Next) SEQ MTEqn \r \h \* MERGEFORMAT SEQ MTSec \h \* MERGEFORMAT MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.1) где ni – мольный расход синтез-газа: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.2) где Vm – молярный объем газа, 0,0224 м3/моль; Vн.ч. – часовая производительность по подаваемому газу при н.у. Произведем пересчет производительности синтез-газа в нм3/ч: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.3) где Vч – часовая производительность по синтез-газу, нагретому до температуры 473 К, 80000 м3/ч. MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.4) моль/ч кДж = 8747916,67 кВт 2. Тепло химических реакций. Запишем уравнение химической реакции: Тепло химических реакций составит: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.5) Определим мольные расходы компонентов синтез-газа: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.6) моль/ч моль/ч Определим расходы веществ при степени конверсии СО = 35%: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.7) моль/ч моль/ч Теплота образования конечных веществ: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.8) где - энтальпии образования компонентов: (СО) = -110,5 кДж/моль; (Н2) = 0 кДж/моль; (СН4) = -74,85 кДж/моль; (Н2О) = -110,5 кДж/моль; кДж/ч = 12396,47 кВт 3. Тепло фазовых переходов. В условиях реакции фазовых переходов продуктов реакции и реагентов не происходит. 4. Итого, приход тепла составит: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (1.9) Qприх = 8747916,67 + 12396,47 = 8760313,13 кВт Расход тепла: 1...Посмотреть предложения по расчету стоимости