Расчет материального баланса ХТС
Базис расчета. Со +3н2 сн4 +н2о. СН3ОН (сырец). Размерность. Размерность. Обозначение. СН3ОН (чист.). Показатель. Переменная. Отдув. газы. Мольн. доли. Мольн. доли. Мольн. доли. Мольн. доли. Мольн. доли. СН4(инерт). Значение. Невязка. Т. СН3ОН. Расчет: Расход: Расход. Приход: Приход. С4н9он. Поток. Масса. Масса. Всего. Всего. X1 = 1500. Моль. Моль. Моль. Моль. Моль. Моль. Масс. Масс. Н2о. M=m*n… Читать ещё >
Расчет материального баланса ХТС (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Составы потоков.
Показатель. | Размерность. | Значение. | Обозначение. |
Содерж. СО в циркул. газе. | Мольн. доли. | 0,12. | |
Содерж. Н2 в циркул. газе. | Мольн. доли. | 0,74. | |
Содерж. СН4 в цирк. газе. | Мольн. доли. | 0,14. | |
Содерж СН4 в свежем газе. | Мольн. доли. | 0,04. | |
Общая конверсия СО: | Мольн. доли. | 0,2. | |
— доля СО, преврат. в СН3ОН. | 0,95. | ||
— доля СО, преврат. в (СН3)2О. | 0,03. | ||
— доля СО, преврат. в С4Н9ОН. | 0,02. | ||
Базис расчета. | т. СН3ОН. |
Производство метанола основано на реакции:
СО + 2Н2 СН3ОН +Q,.
Одновременно протекают побочные реакции:
СО +3Н2 СН4 +Н2О.
- 2СО + 4Н2 (СН3)2О +Н2О
- 4СО + 8Н2 С4 Н9ОН + 3Н2О
Составляем уравнения материального баланса:
Соответствие переменных потокам.
Поток. | Переменная. | Размерность. | Значение по расчету. |
X1 | моль. | 234,375. | |
X2 | Моль. | 53,267. | |
X3 | Моль. | 1509,233. | |
X4 | Моль. | ||
X5 | Моль. | 133,168. | |
X6 | моль. | 53,267. |
Производим замену переменных и записываем линейные уравнения следующим образом:
- 1. X1 — X2 — 0.12X3 = 0
- 2. X4 — X5 — 0.74X3 = 0
- 3. X4 — 0.4X1 — 0.74X3 — 0.74X6 = 0
- 4. 0.8X1 — 0.12X3 — 0.12X6 = 0
- 5. 0.04X2 + 0.04X5 — 0.14X6 = 0
- 6. 6.4X1 = 1500
Матрица коэффициентов.
X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | Свободные члены. |
— 1. | — 0,12. | |||||
— 0,74. | — 1. | |||||
— 0,4. | — 0,74. | — 0,74. | ||||
0,8. | — 0,12. | — 0,12. | ||||
0,04. | 0,04. | — 0,14. | ||||
6,4. |
Материальный баланс химико-технологической системы производства метанола на 1500 т метанола.
Приход. | масса. | %масс. | Расход. | масса. | %масс. |
СО. | 1491,476. | 0,792. | СН3ОН (сырец). | ||
Н2 | 266,336. | 0,142. | (СН3)2О. | 32,347. | 0,017. |
СН4(инерт). | 124,3. | 0,066. | С4Н9ОН. | 17,344. | 0,009. |
Н2О. | 25,31. | 0,014. | |||
СН3ОН (чист.). | 0,759. | ||||
Отдув. газы. | 377,153. | 0,201. | |||
Всего. | 1882,102. | Всего. | 1877,153. | ||
Невязка. | 4,949. |
Расчет:
M=M*N.
Приход:
Расход:
Расчёт технологических показателей (по СО):
1. Степень превращения.
X = (1580,6 — 198,95)/ 1580,6 * 100% = 87,4%.
2. Селективность.
= 46,88 Ммоль * 28 г./моль / (1580,6 т — 198,95т) * 100% = 95,0%.
3. Выход целевого продукта.
= 1500 т / (56,45 Ммоль * 32 г./моль) *100% = 83,1%.
4. Расходный коэффициент.
= 1580,6 т / 1500 т = 1,05.
Теоретический расходный коэффициент.
= 1380,4 т / 1500 т = 0,92.
Поточная диаграмма.