Расчет материального и энергетического балансов
Состав на выходе сухого газа, % мольн. ½ моль на 1 моль израсходованного СO. ½ моль на 1 моль израсходованного СH4. 2 моль на 1 моль израсходованного Сh4. 1 моль на 1 моль израсходованного СO. 1 моль на 1 моль израсходованного СH4. ½ моль на 1 моль израсходованного H2. 2 моли на 1 моль израсходованного Ch4. 1 моль на 1 моль израсходованного Ch4. 1 моль на 1 моль израсходованного H2. Таблица 6.3… Читать ещё >
Расчет материального и энергетического балансов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Для балансовых расчетов, количество вносимого в систему этана и пропана прибавим к объёму метана, т.к. их количество очень мало.
Основное уравнение реакции:
(6.1).
Побочные реакции:
(6.2).
(6.3).
(6.4).
Для расчета было взято приход природного газа =1000 и воздуха = 5400.
Все расчеты предоставлены в документе «Microsoftexcel».
Расчет материального баланса
Таблица 6.1 «Значения полученные в МБ».
Компоненты. | Состав, %мольн. | Приход, нм3. | Приход, моль/ч. | Выход из реактора, моль/ч. | Состав на выходе, %мольн. | Состав на выходе газа, нм3/ч. | Состав на выходе сухого газа, % мольн. | |
CH4. | 15,43%. | 987,8. | 44 098,214. | 2204,910 714. | 0,6%. | 49,39. | 0,82%. | |
C. | 0,00%. | 19 403,21429. | 5,5%. | 0,00%. | ||||
H2. | 0,00%. | 36 656,64063. | 10,5%. | 821,10 875. | 13,67%. | |||
CO. | 0,00%. | 22 490,08929. | 6,4%. | 503,778. | 8,39%. | |||
CO2. | 0,02%. | 1,2. | 53,571 429. | 15 796,63393. | 4,5%. | 353,8446. | 5,89%. | |
O2. | 17,72%. | 88,44 642 857. | 0,0%. | 1,9812. | 0,03%. | |||
H2O. | 0,00%. | 62 839,95536. | 17,9%. | 1407,615. | 0,00%. | |||
Инерты. | 66,83%. | 190 937,50. | 190 937,50. | 54,5%. | 71,20%. | |||
Итого. | 100,00%. | 285 714,29. | 350 417,3906. | 100,0%. | 7414,71 755. | 100,00%. | ||
Коэфицент увеличения составил 1,158 549 617.
Таблица 6.2 «Степени превращения веществ, полученные в ходе расчета МБ».
Реакция. | Вещество. | Степень превращения. | |
0,44. | |||
0,51. | |||
CO. | 0,7. | ||
0,75. | |||
Таблица 6.3 «Балансовые расчеты».
Пошло CH4 в хим. Реакцию 1, моль/ч=. | 19 403,214. | ||
По 1 реакции образовалось: | |||
С, моль=. | 19 403,214. | <=1 моль на 1 моль израсходованного Ch4. | |
H2, моль/ч=. | 38 806,429. | <=2 моли на 1 моль израсходованного Ch4. | |
Израсходовалось СH4 вo 2 реакции, моль/ч=. | 22 490,089. | <= от всего, что было и пришло по 1 реакции. | |
По 2 реакции израсходовалось: | |||
O2, моль/ч=. | 11 245,045. | <=½ моль на 1 моль израсходованного СH4. | |
По 2 реакции образовалось: | |||
CO, моль/ч=. | 22 490,089. | <=1 моль на 1 моль израсходованного СH4. | |
H2, моль/ч=. | 44 980,179. | <=2 моль на 1 моль израсходованного Сh4. | |
Израсходовалось СO в 3 реакции, моль/ч=. | 15 743,063. | <= от всего, что было и пришло по 2 реакции. | |
По 3 реакции израсходовалось: | |||
O2, моль/ч=. | 7871,5313. | <=½ моль на 1 моль израсходованного СO. | |
По 3 реакции образовалось: | |||
CO2, моль/ч=. | 15 743,063. | <=1 моль на 1 моль израсходованного СO. | |
Пошло H2 в хим. реакцию 4, моль/ч=. | 62 839,955. | ||
По 4 реакции израсходовалось: | |||
O2, моль/ч=. | 31 419,978. | <=½ моль на 1 моль израсходованного H2. | |
По 4 реакции образовалось: | |||
H2O, моль=. | 62 839,955. | <=1 моль на 1 моль израсходованного H2. | |
Таблица 6.4 «Балансовые расчеты по массе».
Вещество. | Приход, кг/ч. | Выход, кг/ч. | |
CH4. | 839,63. | 41,98. | |
C. | 0,00. | 232,84. | |
H2. | 0,00. | 73,31. | |
CO. | 0,00. | 554,16. | |
CO2. | 1,50. | 442,31. | |
O2. | 1620,00. | 2,83. | |
H2O. | 0,00. | 1113,70. | |
Инерты. | 5346,25. | 5346,25. | |
7807,38. | 7807,38. | ||
Дебаланс, кг/ч=. | 0,000. | ||
В ходе технологического процесса из 1000 сырья образуется 232,84 сажи. Расчетный коэффициент получился равным.
Вывод: Большая часть природного газа идет на горение, поэтому выход сажи незначительный и на 1 т сажи требуется 3606,06 кг природного газа.