Задачи Гутник

Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 1

Массовый, объемный и мольный состав

Пример 1. Определить массовые доли компонентов в смеси, состоящей из 400 кг бензола и 100 кг толуола.
Решение. Общая масса вещества в смеси:
400+100 = 500 кг Массовые доли компонентов в смеси:
бензол 400 : 500 = 0,8 толуол 100 : 500 = 0,2
Массовую долю второго компонента в данном случае можно1 определить также, учитывая» что сумма массовых долей компонентов равна единице. Тогда массовая доля толуола равна:
1-0,8 = 0,2

Задача 1. Определить массовые доли компонентов в смеси, состоящей из 200 кг изооктана и 200 кг н-нонана.

Задача 2. Определить массовые доли компонентов в смеси, состоящей из 1100 кг хлорбензола и 2200 кг бензола.

Задача 3. Определить массовые доли фракций, если пр-и атмосферной перегонке 1600 кг нефти получены такие дистилляты: 100 кг бензинового, 200 кг лигроинового, 900 кг керосинового, 200 кг солярового (остаток от перегонки - мазут).

Задача 4. Массовые доли компонентов в смеси продуктов алкилирования бензола пропиленом равны: изопропилбензол - 25%, диизопропилбензол - 10%, трииэопропил-бснзол -- 8%, бензол -- остальное. Определить массы компонентов, если масса бензола равна 1425 кг.

Пример 2. Определить мольные доли компонентов в смеси, состоящей из 100 кг метана, 120 кг этэна и 180 кг этилена.
Решение. Мюльная масса метана 16 кг/кмоль, этана 30 кг/кмоль, этилена 28 кп/кмоль. Количество каждого компонента:
метан 100 : 16 = 6,25 кмоль
этан 120 : 30 = 4,0 кмоль
этилен 180 : 28 = 6,43 кмоль Общее количество вещества:
6,25 + 4,0+6,43=16,68 кмоль Мольные доли компонентов:
метан 6,25: 16,68 = 0,37
этан 4,0 : 16,68 = 0,24
этилен 6,43 : 16.68 = 0,39
Для этилена мольная доля может быть определена также исходя из равенства суммы мольных долей компонентов единице. 1очда мюльная доля этилена равна:
1 -0,37 - 0,24 = 0,39

Задача 5. Определить мольные доли компонентов смеси, если массовые доли в смеси равны: бутан -50%, бутены - 110%, бутадиен - 15%, водород -- 5%, Общая масса смеси равна 15000 кг.
Задача 6. Мольные доли компонентов .в акролеине-сырце равны: акролеин - - 0,82, ацетальдегид - 0,06, ацетон - 0,04, вода - 0,08. Определить массовые доли компонентов
Задача 7. Определить массовый и мольный состав смеси, если масса компонентов равна: метанол - 270 кг, воздух - 360 кг, -вода - 200 кг. Молекулярная масса воздуха 29.
Задача 8. Ацетилен с кислородом образует взрывоопасные смеси, если объемная доля ацетилена равна 0,028-0,93. Определить, лежат ли следующие смеси в области взрываемости:
а) смесь, .в которой массовое соотношение С2Н2: О2 равно 1 : 10; б) смесь, в которой массовое соотношение С2Н2:02 равно 1:100.
Задача 9. Смесь газов состоит из 1000 м3 водорода, 340 м:! азота и 10 м3 метана. Определить: а) объемные доли компонентов в смеси и б) состав газовой смеси (в массовых долях).
Задача 10. Смесь газов состоит из 1 кмоль метана, 11 кмоль водяного пара, 9 кмоль оксида углерода и 27 кмоль водорода. Определить мольный (объемный) и массовый состав смеси.
Задача 11. Газовая смесь состоит из этилена и воздуха. Объемная доля воздуха в смеси равна 97%. Определить массу этилена, если общая масса смеси равна 40 т. Молекулярная масса воздуха 29.

Характеристика смесей

Pr-1. Определить плотность пропана и его относительную плотность по воздуху.

Скачать решение задачи Pr-1

Pr-2. Определить среднюю мольную массу смеси, состоящей из 3 моль водорода и 1 моль н-пентана.

Скачать решение задачи Pr-2

Pr-4. Определить плотность этилена при 150 МПа и 180 °С, пользуясь диаграммой коэффициента сжимаемости, если критические параметры для этилена равны 282;4 К и 5,03 МПа.

Скачать решение задачи Pr-4

Задача 12. Определить среднюю мольную массу и плотность пропан-пропиленовой фракции газов крекинга (объемная доля пропилена 30%, объемная доля пропана 70%).

Задача 13. Определить плотность этана, этилена, пропилена и относительную плотность каждого газа по воздуху.

Задача 14. Массовые доли компонентов в газе, получаемом при пиролизе бензина: метан - 15%, этилен - 40%, этан - 5%, пропилен - 20%, бутены - 20%. Определить состав (в мольных долях), среднюю мольную массу и плотность газовой смеси.

Задача 15. Определить плотность метана а) при 600°С и 0,2 МПа, .6) при 1500°С и 0,25 МПа.

Задача 16. Объемное соотношение метана и кислорода в смеси равно 100:60. Определить состав смеси (в массовых долях), среднюю мольную массу и плотность смеси.

Задача 17. Определить массу 25 м3 этана при 100 С и 0,2 МПа.

Задача 18. Определить объем ацетилена при нормальных условиях и его массу, если при 1,9 МПа и 20 °С объем ацетилена равен 4,5 м3.

Задача 19. Определить массу 1200 м3 синтез-газа при 300°С и 18 МПа, если объемное отношение СО и Н2 равно 2:1. Использовать данные, приведенные в

Основные показатели стадии химического превращения

Pr-5. Определить степень конверсии реагентов, если уравнение процесса таково:
25CH2=CH2 + 16 H2O – C2H5OH + 24 CH2=CH2 + 15 H2O

Скачать решение задачи Pr-5

Pr-6. Пиролизу подвергли 1500 м3 метана. Степень ком-версии метана равна 60%, масса ацетилена в продуктах пиролиза составляет 400 кг. Определить селективность процесса

Скачать решение задачи Pr-6

Pr-7. Выход этилхлорида, получаемого гидрохлорирования этилена, составляет 90% от теоретического. Определить объем этиленовой фракции, если объемная доля этилена в ней равна 90%, необходимый дл» получения 810 кг этилхлорида.

Скачать решение задачи Pr-7

Задача 20. Определить массу этилена, образующегося при пиролизе 3400 м3 пропана, если степень конверсии пропана равна 80%, а селективность по этилену 42%.

Задача 21. Определить объем пропилена, образующегося при пиролизе 8000 кг н-бутана, если степень конверсии н-бутана 90%, а селективность по пропилену 20%.

Скачать решение задачи 21

Задача 22. Определить массу .карбида кальция, массовая доля СаС2 в котором равна 70%, для получения 3000 м3 ацетилена. Степень конверсии сырья равна 95%

Задача 23. Для пиролиза взято 1000 м3 природного газа, в котором объемная доля метана равна 90%. Определить массу образовавшегося ацетилена, если Степень конверсии .метана равна 96%, а селективность по ацетилену составляет 32%.

Задача 24. В процессе алкилирования бензола этиленом селективность по этилбензолу равна 85% при степени конверсии бензола 30%. Определить массу бензола, необходимого для получения 5000 кг этилбензола.

Скачать решение задачи 24

Задача 25. Для алкилирования бензола используют пропан-иропиленовую фракцию, объемная доля пропилена в которой равна 0,56. Определить объем пропан-пропиленовой фракции, необходимый для получения 2000 кг изопропилбензола, если селективность по изопропилбензолу составляет 90,%.

Задача 26. В процессе изомеризации выход изопентана в расчете на поданный н-пентан равен 40%, а мольное соотношение водорода и н-пентана равно 2:1. Определить массу н-пентана и объем водорода, необходимые для получения 6 т изопентана.

Задача 27. Степень конверсии н-бутана в процессе его дегидрирования равна 42%, а селективность по н-бутенам составляет 85%. Определить объем н-бутана, необходимый для получения 8000 м3 н-бутенов.

Задача 28. В процессе дегидрирования н-бутенов степень конверсии сырья составляет 22%, а селективность по бутадиену равна 80.%- Определить массу бутадиена, получаемого из 8500 м3 н-бутенов

Скачать решение задачи 28

Задача 29. При дегидрировании 5600 кг изопентана Получено 1700 кг изопентенов. Определить степень конверсии изопентана, если селективность по продуктам дегидрирования (изопентены) составляет 68%.

Задача 30. На получение 1200 кг Полиэтилена при высоком давлении израсходовано 8000 м3 этилена. Определить степень конверсии этилена.

Скачать решение задачи 30

Задача 31. На получение 1440 кг .полистирола израсходовано 1,6 м3 стирола. Плотность стирола 905 кг/м3. Определить степень конверсии стирола в процессе его полимеризации.

Задача 32. При газофазном хлорировании 1000 м3 метана образовалось 500 кг метилхлорида, селективность по которому составила 52%. Определить степень конверсии метана.

Скачать решение задачи 32

Задача 33. В процессе получения дихлорэтана степень конверсии этилена равна 0,88, а селективность по дихлорэтану составила 90%. Определить объем этиленовой фракции, объемная доля этилена в которой равна 92%, необходимый для получения 1600 кг дихлорэтана.

Скачать решение задачи 33

Задача 34. В процессе гидрохлорирования ацетилена образовалось 1900 кг винилхлорида. Определить выход винилхлорида в расчете на поданный ацетилен, если объем подаваемого ацетилена равен 700 м3.

Задача 35. При хлорировании 18000 кг бензола получена реакционная смесь, в которой масса хлорбензола составила 4000 кг. Определить степень конверсии бензола, если селективность по хлорбензолу равна 94%.

Задача 36. В процессе получения метанола степень конверсии синтез-газа равна 9%, а объемное соотношение оксида углерода и водорода в нем равно 1:2. Селективность по метанолу составляет 86%. Определить массу метанола, полученного из 200 тыс. м3 синтез-газа.

Задача 37. При прямой гидратации этилена селективность по этанолу составляет 96%. Определить степень конверсии этилена, если на гидратацию подано 28000 м3 газа, объемная доля этилена в котором 85%, а масса полученного этанола равна 2100 кг.

Скачать решение задачи 37

Задача 38. В процессе получения фенола через изопропилбензол выход фенола в расчете на поданный бензол равен 87.%. Определить массу бензола, необходимого для получения 3000 кг фенола.

Задача 39. Степень конверсии метанола в процессе его окисления до формальдегида равна 89%, а селективность по формальдегиду составляет 96%. Определить объем метанола, необходимого для получения 3500 кг формалина, и котором массовая доля формальдегида равна 37%.

Задача 40. Степень конверсии этилена в .процессе его прямого окисления равна 25%; объем Этилена, израсходованного в процессе, составляет 1500 м3. Определить селективность по зтилеоксиду, если масса этиленоксида равна 500 кг.

Скачать решение задачи 40

Задача 41, Для получения 1300 кг винилацетата израсходовано 2000 кг уксусной кислоты. Определить степень конверсии уксусной кислоты, если селективность по винил-ацетату равна 99%.

Элементы расчета химических реакторов

Pr-8. Производительность реактора дегидрирования н-бутана до н-бутенов составляет 17400 кг целевого продукта в час. Процесс проводят при 600 °С, и в этих условиях степень конверсии н-бутана равна 30%, а селективность по и-!бутенам составляет 75%. Определить вместимость реактора, приняв для расчета константы скорости формулу: lgk- 15200/4,5757 – 4,6

Скачать решение задачи Pr-8

Задача 42. В условиях Примера 1 при нагрузке реактора по н-бутану 1500 м3/ч, степени конверсии н-бутана 37,5% и температуре контактного газа 6166С определить вместимость реактора.

Скачать решение задачи 42

Задача 43. В условиях Примера 1 при объемном расходе контактного газа 30 600 мг/ч определить константу скорости реакции, если степень конверсии н-бутана равна 38,3%, внутренний диаметр аппарата 1,8 м, а полезная высота Им.

Скачать решение задачи 43

Задача 44. В условиях Примера 1 при степени конверсии н-бутана, равной 40%, и селективности по н-бутенам 74,3% определить нагрузку реактора по «-бутану, если константа скорости равна 0,15 с-1. Внутренний диаметр реактора 1,6 м, высота 10 м.

Задача 45. В реактор, внутренний диаметр которого 2,2 м, поступает на дегидрирование до бутенов 13800 м3 н-бутана в час. При 615 °С степень конверсии н-бутана равна 39,2%, селективность по бутенам составляет 75,4%, Определить высоту реактора, приняв для расчета константы скорости уравнение:

lgk- 45300/4,575 Т

Задача 46. В реактор на дегидрирование до бутенов поступает 12000 м3 н-бутана в час при объемной скорости 520 ч-1 (в расчете на газообразный «-бутан). Процесс проводят при 595 °С, константа скорости описывается уравнением, приведенным в задаче 45. Определить вместимость реактора, время пребывания веществ <в реакционной зоне и константу скорости реакции.

Pr-9. Акрилонитрил получают окислительным аммонолизом пропилена в псевдоожиженном слое катализатора. В реактор, производительность которого по целевому .продукту равна 5600 кг/ч, поступает газовая смесь, Объемная доля пропилена в которой 8%. При 450 °С степень конверсии пропилена равна 60%, селективность по акрилонитрилу составляет 75%- Определить объем катализатора в реакторе, приняв для расчета константы скорости такую формулу: lgk = 2,8- 10" е-80000/RT

Скачать решение задачи Pr-9

Задача 47. В условиях Примера 2 определить объем катализатора, если производительность реактора по акрилонитрилу при 465 °С составляет 4520 кг/ч, а степень конверсии пропилена равна 63%.

Задача 48. В условиях Примера 2 определить полезную .вместимость реактора, если его производительность по акрилонитрилу составляет 3000 кг/ч, а константа скорости при 490 °С рассчитывается по формуле:

k=8*10^5*e^(-98100/RT)

Задача 49. В условиях Примера 2 определить объемную скорость газовой смеси «а входе в реактор (в ч~!), ©ели температура процесса равна 435 °С, а степень конверсии пропилена составляет 64%.

Задача 50. В реактор, высота слоя катализатора в котором равна 6 м, поступает на дегидрирование (при 180°С) в час 32,5 м3 жидкого пропионового альдегида. Определить внутренний диаметр реактора, если известно, что: а) процесс протекает по реакции второго порядка, константу скорости которой рассчитывают по уравнению [кмоль/(м3-с)] lgk = 8,48 – 47800/RT б) начальные концентрации каждого компонента исходной смеси равны а=89 кмоль/м3, а конечные концентрации каждого компонента составляют х=8,7 кмоль/м3;
в) формула для расчета времени пребывания веществ (щ с) в реакторе такова: тау=1/k* х/(a(a-x))

Задача 51. В условиях Задачи 50 при температуре гидрирования 165°С и внутреннем диаметре аппарата 2,4 м определить высоту слоя катализатора.

Pr-10 Время пребывания углеводородов при получении ацетилена электрокрекингом: равно 0,001 с, объемный расход газов пиролиза равен 25500 м3/ч, скорость газов в реакционной камере составляет 900 м/с. Определить площадь сечения, высоту и объем реакционной камеры электродугового реактора.

Скачать решение задачи Pr-10

Pr-11. Производительность реактора окисления метанола доставляет 3500 кг формалина в час; массовая доля формальдегида в нем равна 37%. Диаметр сечения аппарата 1,4 м, высота слоя контактной массы 75 мм. Определить производительность 1 кг и 1 л контактной массы. Насыпная плотность катализатора равна 600 кг/м3.

Скачать решение задачи Pr-11

Задача 52. Производительность реактора окислительного пиролиза метана равна 45000 м3 газов пиролиза в час при времени реакции 0,003 с. Определить диаметр реакционной зоны, если ее длина составляет 600 мм.

Задача 53. Производительность реактора одностадийного дегидрирования н-бутана составляет 72 т бутадиена в сутки. Определить объем катализатора в реакторе, если производительность катализатора по бутадиену равна 90 кг/(м3-ч)

Задача 54. Массовый расход этилбензола в реакторе получения стирола равен 12,9 т/ч, а объемная скорость подачи жидкого этилбензола равна 0,5 ч-1. Плотность бензола равна 867 кг/м3. Определить высоту слоя катализатора в реакторе диаметром 5,5 м.

Скачать решение задачи 54

Задача 55. Массовый расход н-пентана в реакторе изомеризации равен 8,25 т/ч; плотность жидкого н-пентана равна 626 кг/м3. Определить объемную скорость подачи углеводорода -в реактор, если объем катализатора составляет 12 м3.

Задача 56. Объемный расход метана, подаваемого в реактор газофазного хлорирования, равен 400 м3/ч; мольное отношение подаваемых метана и хлора равно 5: 1, а объемная скорость подачи газов в реакционное пространство составляет 240 ч"1, Определить рабочий объем реактора.

Задача 57. Производительность установки гидрохлорирования ацетилена равна 1,2 т винилхлорида в час при производительности катализатора по винилхлориду 50 кг/(м3-ч). Определить число реакторов, необходимых для обеспечения заданной производительности, если объем катализатора «в каждом реакторе равен 6 м3.

Скачать решение задачи 57

Задача 58. Объемный расход синтез-газа в реакторе получения метанола равен 600 тыс. м3/ч, а объемная скорость подачи сырья составляет 10000 ч-1. Определить производительность катализатора, если производительность реактора равна 12 т метанола в час.

Скачать решение задачи 58

Задача 59. Объемная скорость подачи жидкого циклогексана в реактор окисления равна 2 ч-1. Диаметр реактора 2,2 м, высота реакционной зоны 8 м. Определить массо-иый суточный расход циклогексана при его плотности 780 кг/м3.

Скачать решение задачи 59

Задача 60. Массовый расход ацетальдегида, подаваемого на окисление, равен 2,5 т/ч, а объемная доля ацетальдегида и исходной паровоз душной смеси равна 25;%. Определить диаметр реактора, если линейная скорость смеси в сечении аппарата равна 0,15 м/с.

Скачать решение задачи 60

Задача 61. Производительность 1 м3 катализатора в реакторе окислительного аммонолиза пропилена равна 50 кг акрилонитрила в час, объемный расход .исходной газовой смеси равен 12 100 м3/ч, а объемная скорость смеси равна 650 ч-1. Определить суточную производительность реактора по акрилонитрилу.

Pr-12. Производительность реактора газофазной гидратации ацетилена равна 35000 кг ацетальдегида в. час. Определить теп лов-си эффект -реакции и массовый расход водного конденсата, по даваемого в межтрубное пространство реактора для снятия выделяющегося тепла за счет испарения воды. Теплота парообразования воды равна 2262 кДж/кг. Теплоты образования реагентов и продуктов реакций: для ацетилена -226,75 кДж/моль, для вод. 241,84 кДж/моль, для ацетальдегида 166,0 кДж/моль.

Скачать решение задачи Pr-12

Pr-13. В реактор получения формальдегида окислением метанола со спирто-воздушной смесью вносится 107 кВт теплоты. Суммарный тепловой эффект реакций окисления метанола равно 110 кДж/моль, а массовый расход метанола на окисление составляет 1500 кг/ч. Тепловой поток, -вносимый контактными газами, вен 1140 кВт. Определить площадь поверхности теплообмена массовый расход воды для отвода выделяющегося из слоя катали затора тепла через змеевиковый холодильник, если средний температурный напор равен 560 К, а температура воды на входе в холодильник и на выходе из него соответственно равна 20 и ©О °С. Коэффициент теплопередачи равен 390 Вт/(м2-К). Теплопотери и учитывать.

Скачать решение задачи Pr-13

 

Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 2

Задача 62. Объемный расход этилена в реактор прямой гидратации равен 30000 м3/ч, а степень конверсии этилена за один проход доставляет 4,3%. Определить тепловой эффект и количество выделяющейся теплоты, если теплота образования равна: для этилена 52,3 кДж/моль, воды 241,84 кДж/моль, для этанола 235,3 кДж/моль.

Скачать решение задачи 62

Задача 63. Производительность установки получения этилхлорида жидкофазным гидрохлорированием этилена равна 260 кг/ч. Тепловой эффект процесса составляет 6,2 кДж на 1 моль этилхлорида. Определить объемный расход теплоносителя для снятия выделяющейся теплоты, если теплоемкость теплоносителя равна 3,86кДж(кг-К), плотность теплоносителя 1250 кг/м3, а температура теплоносителя в процессе теплообмена увеличивается на 10 К.

Задача 64. В процессе хлорирования бензола на снятие выделяемой теплоты расходуется 1,8 т бензола в расчете на 1 т хлорбензола. Определить производительность установки по хлорбензолу, если тепловой поток с испаряющимся бензолом равен 800 кВт, а теплота испарения бензола равна 30,6 кДж/моль.

Задача 65. Тепловой эффект реакции алкилирования бензола этиленом равен 106 кДж/моль. На снятие части (55%) выделяемой теплоты расходуется 48% бензола, подаваемого в реактор. Определить массовый расход бензола на установке производительностью 4 т этилбензола в час. Теплота испарения бензола равна 0,6 кДж/моль.

Задача 66. Производительность установки газофазного гидрохлорирования ацетилена равна 2 т винилхлорида в час; тепловой эффект образования винилхлорида равен 60 кДж/моль. Определить площадь поверхности теплообмена в реакторе, если средний температурный напор равен 70 К, а коэффициент теплопередачи составляет 37 Вт/(м2-К).

Задача 67. В процессе получения ацетилена карбидным методом 85%1 теплоты, выделяемой в результате химической реакции, снимается за счет испарения воды. Определить тепловой эффект реакции и объемный расход воды на испарение в генераторе производительностью 500 м3 ацетилена в час. Теплота образования карбида кальция 62,7 кДж/моль, воды 241,8 кДж/моль, оксида кальция 635,1 кДж/моль, ацетилена -226,7 кДж/моль. Теплота парообразования воды 2289 кДж/кг.

Задача 68. В реактор алкилирования изобутана в час подают 36 м3 жидкой бутан-бутеновой фракции, в которой массовая доля бутенов равна 30%, а плотность 605 кг/и3. Тепловой эффект реакции алкилирования изобутана бутенами равен 77 кДж на 1 моль бутенов, причем на снятие выделяющейся теплоты расходуется 20% циркуляционного изобутана. Определить массовое соотношение .циркуляционного изобутана и жидкой бутан-бутеновой фракции, если теплота испарения изобутана равна 330 кДж/кг.

Задача 69. Объем катализатора в реакторе прямого окисления этилена равен 7 м3, а -производительность 1 м3 катализатора составляет 80 кг зтиленоксида в час. Суммарный тепловой эффект реакций равен 820 кДж на 1 моль этиленоксида. Определить площадь поверхности теплообмена реактора, если коэффициент теплопередачи равен 25 Вт/(м2-К), а средний температурный напор 120 К

Задача 70. Площадь поверхности змеевиков в реакторе окисления ацетальдегида равна 600 м2. Производительность реактора 3000 кг уксусной кислоты ,в час. За счет подачи воды в змеевики снимается теплота в количестве 270 кДж/моль. Определить средний температурный напор при охлаждении реакционной массы если коэффициент теплопередачи равен 320 Вт/(м2-К).

Скачать решение задачи 70

Задача 71. Тепловой эффект процесса получения винилацетата из ацетилена и уксусной кислоты равен 118,5 кДж/моль; площадь поверхности змеевиков для снятия реакционной теплоты 48 м2; коэффициент теплопередачи 80 Вт/(м2-К); средний температурный напор 140 К- Определить часовую производительность реактора по винил ацетату.

Скачать решение задачи 71

Pr-14. Определить компонентный состав бензиновой фракции (пределы выкипания 93-123 °С), полученной в процессе пря мой гонки нефти, если количество получаемой фракции составляем 34 800 кг/ч. Состав бензиновой фракции в массовых долях следующий: парафиновые углеводороды 27,2%, непредельные углеводороды 0,7%, ароматические углеводороды 0,9%, нафтеновые углеводороды 71,2%. Определить массовый расход нефти, необходимой для получения указанной фракции, если выход фракции составляет 20% от общей массы нефти, затраченной на прямую гонку.

Скачать решение задачи Pr-14

Pr-15. Определить компонентный состав бензиновой фракции (52800 кг/ч, пределы выкипания 58-93 °С), полученной пиролизом нефтяного сырья, если ее состав в массовых долях следующий: парафиновые углеводороды 4,9%, непредельные углеводороды 37,9%, ароматические углеводороды 56,2%, нафтеновые углеводе роды 1%. Определить массовый расход нефти, необходимой дл получения указанной фракции, если выход фракции составляет 60" от общей массы нефти, затраченной на пиролиз. Условно принять молекулярную массу .для нефти 282, для бензиновой фракции 142,

Скачать решение задачи Pr-15

Pr-16. Производительность. установки платформинга по жидкому сырью составляет 1760 т/сут. Объемный расход смеси паров и циркуляционного водорода равен 2,57 м3/с в условиях процесса. Объемная скорость жидкого сырья, имеющего плотность 748 кг/м3, составляет 1,53 ч-1; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора равна 0,39 м/с. Определить общий объем катализатора в реакторах и диаметр реактора.

Скачать решение задачи Pr-16

Задача 72. В результате прямой перегонки нефти получено в час 33800 кг бензиновой фракции (93-123°С), массовые доли компонентов в которой равны: парафины 27,4%, непредельные 0,5%, ароматические 0,7%, нафтены 71,4%. Определить компонентный состав фракции и массовый расход нефти, если выход фракции составляет 48% от общего расхода нефти, поступающей на установку прямой перегонки.

Скачать решение задачи 72

Задача 73. В результате прямой перегонки нефти получено и час 37000 кг бензиновой фракции (58-93°С), массовые доли компонентов в которой равны: парафины 37,4%, ароматические 0,5%, нафтены 62,1%. Определить компонентный состав фракции и массовый расход нефти, если выход фракции составляет 7% от общего расхода нефти, поступающей на установку прямой перегонки.

Скачать решение задачи 73

Задача 74. В результате прямой перегонки нефти получено в час 34000 кг бензиновой фракции (123-153°С), массовые доли компонентов в которой: парафины 18,8%, ароматические 4,7%; непредельные 0,5%, нафтены 76% Определить компонентный состав фракции и массовым расход нефти, если выход фракции составляет 18% 01 общего расхода нефти, поступающей на установку прямой перегонки.

Скачать решение задачи 74

Задача 75. В результате прямой перегонки нефти получено! в час 52000 кг бензиновой фракции (58-93°С), массовые доли .компонентов в которой равны: парафины 4,9%, непредельные 37,9%, ароматические 56,2%, нафтены 1,0%. Определить компонентный состав фракции и массовый расход нефти, если выход фракции составляет 62% от общего расхода нефти, поступающей на установку прямой перегонки.

Задача 76. В результате пиролиза нефти получено в час 71000 кг бензиновой фракции (93-123°С), массовые доли компонентов в которой равны: парафины 7,1 %, не предельные 43%, ароматические 48,2%, нафтены 1,7%. Определить компонентный состав фракции и массовый расход нефти, если выход фракции составляет 68% от общего расхода нефти, поступающей на установку пиролиза.

Задача 77. В результате пиролиза нефти получено в час 68000 кг бензиновой фракции (123-153°С), массовые доли компонентов в которой равны: парафины Ю,2%, непредельные 47,3%, ароматические 40,3%, нафтены 2,2%. Определить компонентный состав фракции и массовый расход нефти, если выход фракции составляет 70% от общего расхода -нефти, поступающей на установку пиролиза.

Задача 78. При коксовании нефтяных остатков образуются нефтепродукты следующего состава (в массовых долях): 28% нефтяного кокса, 60% жидких дистиллятов, 12% крекинг-газа. Рассчитать компонентный состав указанных продуктов, если на установку подают 38 800 кг нефтяного остатка в час, а степень его конверсии составляет 90%.

Скачать решение задачи 78

Задача 79. Определить состав крекинг-газа в массовых долях, если газ состоит (в объемных долях) из водорода (4 %), метана (41 %), этана (18 %), пропана (15%), бутипа (6%), этилена (3%), пропилена (8%), и бутенов (5%).

Задача 80. Перевести объемные доли в массовые доли (%) для крекинг-газа следующего состава: водород 3%, метан 48%, этан 17,%, пропан 15%, -бутан 5%, этилен 2%, пропилен 6%, бутены 4%:

Задача 81. Перевести объемные доли в массовые доли (%) для крекинг-газа, полученного газофазным крекингом дистиллятов прямой гонки и имеющего следующий состав: водород 9%, метан 28%, этан 14%, пропан - 4%, бутан - 1,5%, этилен 22%, пропилен 15%, бутены 6,5%.

Задача 82. Перевести объемные доли в массовые доли (•%) для крекинг-газа, полученного газофазным крекингом дистиллятов прямой гонки и имеющего следующий состав: водород 7%, метан 30%, этан 13%, пропан 3%, бутан 1%, этилен 23%, пропилен 16%, -бутены 7%.

Задача 83. Производительность установки платформинга по жидкому сырью равна 1750 т/сут. Объемный расход смеем паров сырья и циркуляционного водорода составляет 2,51 м3/с в условиях процесса. Объемная скорость жидкого сырья, имеющего плотность 745 кг/м3, составляет 1,52 ч-1; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,38 м/с. Определить общий объем катализатора в реакторах и диаметр реактора.

Задача 84. Производительность установки платформинга по жидкому сырью равна 1800 т/сут. Объемный расход смеси паров сырья и циркуляционного водорода составляет 6 м3/с в условиях процесса. Объемная скорость жидкого сырья, имеющего плотность 743 кг/м3, составляет 1,54 ч"1; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,37 м/с. Определить общий объем катализатора в реакторах и диаметр реактора.

Задача 85. Производительность установки платформинга по жидкому сырью равна 1640 кг/сут. Объемный расход смеси паров сырья и циркуляционного водорода составляет 3,02 м3/с в условиях процесса. Объемная скорость жидкого сырья, имеющего плотность 75 -кг/м3, составляет 1,55 ч"1; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,4 м/с. Определить общий объем катализатора в реакторах и диаметр реактора.

Задача 86. Производительность установки платформинга по жидкому сырью равна 1780 кг/сут. Объемный расход смеси паров сырья .и циркуляционного водорода составляет 2,81 м/3с в условиях процесса; объемная скорость Жидкого сырья, имеющего плотность 748 кг/м3, составляег 1,5 ч-1; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,35 м/с. Определить общий объем катализатора в реакторах и диаметр реактора.

Задача 87. Производительность установки платформинга по жидкому сырью, имеющему плотность 745 кг/м3, составляет 72916 кг/ч. Объемный расход смеси паров сырья п циркуляционного водорода в условиях процесса 2,51 м3/с; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,38 м/с; общий объем катализатора в реакторах 64,4 м3. Определить диаметр реактора -и объемную скорость паров сырья в реакторе.

Скачать решение задачи 87

Задача 88. Производительность установки платформинга по жидкому сырью, имеющему плотность 743 кг/м3, составляет 75000 кг/ч. Объемный расход смеси паров сырья и циркуляционного водорода равен 2,61 м3/с; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,37 м/с; общий объем катализатора в реакторах 65,5 м3. Определить диаметр реактора и объемную скорость паров сырья в реакторе.

Задача 89. Производительность установки платформинга по жидкому сырью, .имеющему плотность 751 кг/м3, составляет 68340 кг/ч. Объемный расход смеси паров сырья и циркуляционного водорода 3,02 м3/с; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,4 м/с; общий объем катализатора в реакторах 58,7 м3. Определить диаметр реактора и объемную скорость паров сырья в реакторе.

Задача 90. Производительность установки платформинга по жидкому сырью, имеющему плотность 748 кг/м3, составляет 74 170 кг/ч. Объемный расход смеси паров сырья и циркуляционного водорода 2,81 м3/с; линейная скорость парогазовой смеси в сечении реактора 0,35 м/с; общий объем катализатора в реакторах 66 м3. Определить диаметр реактора и объемную скорость паров сырья в нем.

Задача 91. На установку каталитического риформинга (объем катализатора 64,5 м3) поступает керосиновая фракция плотностью 745 кг/м3. Объемная скорость паров сырья в условиях процесса 1,51 ч-1. Определить часовую производительность установки.

Скачать решение задачи 91

Задача 92. На установку каталитического риформинга (объем катализатора 66 м3) поступает жидкая фракция плотностью 748 кг/м3. Объемная скорость жидкости 1,5 ч-1. Определить часовую производительность установки.

Задача 93. Определить площадь поверхности теплообмена в теплообменниках на установке прямой перегонки нефти, и которых 60000 кг нефти [с= 1,885 кДж/(кг-К)] в час нагреваются от 125 до 200°С; коэффициент теплопередачи К=110 Вт/(м2-К); средний температурный напор Н=89К. Определить число стандартных теплообменников, если площадь поверхности теплообмена одного стандартного теплообменника составляет 100 м2.

Скачать решение задачи 93

Задача 94. Определить площадь поверхности теплообмена керосиновых теплообменников на установке АТ, в которых 80000 кг керосина [с= 1,580 кДж/(кг-К)] охлаждаются от 180 до 110°С за 1 ч; коэффициент теплопередачи К=100 Вт/(м2-К); средний температурный напор Н=82К.

Задача 95. Определить расход теплоты, необходимой для нагревания 348000 кг нефти [с =1,880 кДж/(кг-К)] от 182 до 350 °С за 1 ч. Теплоемкость нефтяных паров 1,960 кДж/(кг-К).

Задача 96. В печь поступает в час 625000 кг нефти при температуре 160 °С. В печи нефть нагревается до 330 °С; при этом 30% испаряется. Определить тепловую нагрузку печи, если теплоемкость газовой фазы нефти равна 2,028 кДж/(кг-К), теплоемкость жидкой фазы 2,300 кДж/(кг-К), а теплота испарения 194,5 кДж/кг.

Производство ацетилена

Pr-17. В генераторе системы «вода я а карбид» для получения ацетилена используют технический карбид, в котором массовая доля карбида кальция равна 75%, а ноля оксида кальция 15%. В ходе процесса выделяется 3000 кВт теплоты, 85% которой снимается за счет испарения избытка воды. Определить производительность генератора по ацетилену, массовые расходы технического карбида кальция и воды для .получения ацетилена, если массовое соотношение воды и технического карбида равно 1,2: 1. Скрытая теплота парообразования воды 2289 кДж/кг.

Скачать решение задачи Pr-17

Задача 97. В генератор системы «карбид в воду» загружают технический карбид кальция, массовая доля СаС2 в котором равна 75%. Процесс ведут при массовом соотношении технического карбида и воды 1 : 8 до степени конверсии сырья 98%. Определить массовый расход реагента для обеспечения производительности генератора, и равной 500 м3 ацетилена в час.

Задача 98. В генератор системы «карбид в воду» подают 600 кг технического карбида кальция в час. Литраж карбида кальция 270 л/кг. Процесс ведут до степени конверсии сырья 96% при времени разложения 9 мин. Определить производительность генератора по ацетилену и объем реакционной части аппарата, если массовое соотношение технического карбида и воды равно 1 :7, а средняя плотность реакционной массы составляет 1050 кг/м3.

Задача 99. В генератор системы «вода на карбид подают в час 2000 кг технического карбида кальция, в котором китовая доля карбида кальция 70%, а доля оксида кальция 20%: Большая часть (85%) выделяющейся теплоты снимается за счет испарения воды. Степень конверсии сырья 98%; тепловой эффект разложения карбида кальция 127,1 кДж/моль; тепловой эффект гашения оксида кальция 63,6 кДж/моль. Определить расход теплоты и массовый расход воды на испарение. Скрытая теплота парообразования воды 2289 кДж/кг

Скачать решение задачи 99

Задача 100. Производительность генератора системы «вода ни карбид» равна 250 м3 ацетилена в час. Определить весовой расход карбидного ила, в котором массовая доля гидроксида кальция равна 26%, массовые расходы и химического карбида кальция (массовая доля СаС2 (равна 75%,) и воды, если степень конверсии сырья равна 97%, а массовое соотношение воды и технического карбида кальция равно 9 : 7.

Задача 101. В генератор системы «вода на карбид» подают и час 3000 кг технического карбида кальция, литраж которого равен 242 л/кг. Общее количество выделяемой теплоты равно 6900 кДж на 1 кг ацетилена. 80% теплоты снимается за счет испарения воды. Определить мас-гм1и)с соотношение реагентов, если на испарение расходуется 60% подаваемой в генератор воды. Скрытая теплота парообразования воды 2289 кДж/кг.

Задача 102. В генератор системы «вода на карбид» производительностью 1500 м3 ацетилена в час подают технический карбид кальция, в котором массовая доля СаС. равна 72,5%. Определить массовые расходы реагентов, если массовое соотношение воды и технического карбида кальция равно 1,1 : 1.

Скачать решение задачи 102

Задача 103. В генератор системы «вода на карбид» подают технический карбид кальция, в котором массовая доля оксида кальция равна 20%, а доля карбида кальция 70%, и воду в массовом соотношении 1 : 1,35. Определить производительность генератора по ацетилену, если на испарение избытка воды расходуется 900 кВт теплоты. Скрытая теплота парообразования воды 2289 кДж/кг.

Задача 104. В генератор системы «карбид в воду» при 15°С подают воду и 580 кг технического карбида кальция час. Массовая доля СаС2 в карбиде кальция равна 75%: За счет химических реакций выделяется 6240 кДж теплоты (в расчете на 1 м3 образующегося ацетилена). Определить массовый расход воды на снятие выделяющейся теплоты и массовое соотношение воды и технического карбида, если на нагревание 1 кг воды (с 15 до 70°С) расходуется 231 кДж теплоты, а на химическое взаимодействие с 1 >кг технического карбида кальция затрачивается 0,47 кг воды.

Производство ацетилена электрокрекингом и пиролизом

Pr-18. Производительность реактора электрокрекинга метана равна 650 кг ацетилена в час. Пиролиз ведут при 1600 °С и 0,18 МПа; степень конверсии метана 55%; селективность по. ацетилену 72%. Определить размеры реакционной камеры, если время реакции равно 0,00.1 с, а линейная скорость газов в камере состав лист 835 м/с. Коэффициент увеличения объема газов принять равным 1,4.

Скачать решение задачи Pr-18

Задача 105. Степень конверсии метана в регенеративной печи 55%; селективность по ацетилену 20%. Определить объемный расход водяного пара и природного газа, в котором объемная доля метана равна 95%, для производства 100 т ацетилена в сутки в регенеративной печи, если объемное соотношение .водяного пара и природного газа равно 2,2 : 1.

Скачать решение задачи 105

Задача 106. В регенеративную печь подают пропан ,и водяной пар в массовом соотношении 1 :4. Производительность печи 15 т ацетилена в час; степень конверсии пропана 60%; селективность по ацетилену 35%. Определить суммарный объем реакционных каналов, если время контакта газов равно 0,01 с.

Задача 107. Объемный расход пропана для пиролиза в регенеративной печи 40000 м3/ч; выход ацетилена 20% в расчете на исходный пропан. Определить съем ацетиле-па с 1 м3 реакционного пространства в час, если диаметр каналов 6,4 мм, их число 8634, а длина реакционной зоны 4,5 м.

Задача 108. Расход природного газа, в котором объемная доля метана равна 96%, для процесса электрокрекинга составляет 2400 м3/ч. Степень конверсии метана 60%; селективность по ацетилену 75%. Определить часовую объемную производительность реактора по ацетилену и суточный расход электроэнергии, если удельный расход энергии равен 10250 кВт-ч на 1 т ацетилена.

Задача 109. Потребляемая мощность реактора электрокрекинга метана равна 7200 кВт, причем 40% теплоты затрачивается на образование ацетилена. Выход ацетилена в расчете на исходное сырье 45%; теплота образования ацетилена 376 -кДж/моль. Определить часовой объемный расход природного газа, .в котором объемная доля метана равна 98%.

Задача 110. Реакционная камера печи электрокрекинга имеет длину 1,5 м и диаметр 70 мм. Время пребывания газов в камере 0,002 с. Определить часовую массовую производительность реактора по ацетилену, если объемная доля ацетилена в получаемом газе равна 14,1%.

Производство ацетилена окислительным пиролизом углеводородов.

При окислительном пиролизе теплоту, необходимую для термического разложения метана (этана, пропана, газового бензина или других углеводородов), подводят путем .нагревания исходных газов и в результате сжигания части метана непосредственно в реакционном объеме. Температура окислительного пиролиза 1300-1500°С; оптимальное объемное соотношение кислорода и метана равно (0,58-0,65) : 1; давление 0,02-1 МПа; время пребывания газов в реакционной зоне 0,002-0,01 с. Селективность процесса по ацетилену 28-35% при степени конверсии метана 90-95%. Процесс осуществляют в одно- или многоканальных реакторах. Скорость газовых потоков в реакционной зоне одноканальных реакторов равна 100-350 м/с, в многоканальных 10-50 м/с.

Pr-19. Степень конверсии метана в одноканальном реакторе окислительного пиролиза 91%, селективность по ацетилену 33%. Объемное соотношение метана и кислорода в исходной газовой смеси 1 : 0,64; коэффициент увеличения объема газов при пиролизе 6,4. Определить время пребывания газовой смеси в реакционной камере реактора, имеющего* производительность 1,2 т ацетилена в час, при скорости смеси в камере 300 м/с, если соотношение высоты камеры и ее диаметра равно 5:1.

Скачать решение задачи Pr-19

Задача 111. Производительность одноканального реактора окислительного пиролиза метана равна 1250 кг ацетилена в час; степень конверсии метана 95%; селективность по ацетилену 34%. Определить объемные часовые расходы метана я технического кислорода, в котором объемная доля кислорода равна 97%, если объемное соотношение кислорода и метана равно 0,62 : 1. I

Скачать решение задачи 111

Задача 112. Производительность одноканального реактора окислительного пиролиза метана равна 12200 м3 газа в час; объемная доля ацетилена в газе 8,5%. Степень конверсии метана 92%, селективность по ацетилену 33%, объемное соотношение метана и кислорода в исходной газовой смеси 61 : 39. Определить объемные расходы кислорода и природного газа, в котором объемная доля метана равна 96 %.

Скачать решение задачи 112

Задача 113. В одноканальный реактор получения ацетилена окислительным пиролизом метана подают в час 6500 м3 природного газа (в котором объемная доля метана равна 98%) и кислород, причем объемное соотношение метана я .кислорода равно 1 :0,65. Определить расход кислорода и производительность реактора по ацетилену, если выход ацетилена в расчете на поданный метан составляет 30%.

Задача 114. Производительность одноканального реактора окислительного пиролиза метана равна 1 т ацетилена в час. Объемное соотношение метана и кислорода в газовой смеси равно 1 :0,6; степень конверсии метана 90%; селективность по ацетилену 35 %. Определить диаметр и высоту реакционной камеры при времени пребывания в ней газовой смеси 0,004 с, средней скорости газовой смеси 300 м/с и коэффициенте увеличения объема тазов 6,4.

Задача 115. В одноканальный реактор окислительного пиролиза метана .подают в час 6000 м3 природного газа, в котором объемная доля метана равна 96%, и кислород в объемном соотношении к метану 0,6 : 1. Коэффициент увеличения объема газов 7,5; время -пребывания газов в реакционной зоне 0,004 с. Определить скорость газовой смеси и высоту реакционной зоны с размерами прямоугольного сечения 160 и 850. мм.

   

Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 3

Задача 116. На установку окислительного пиролиза подают в час 3700 м3 технического кислорода, в .котором объемная доля кислорода равна 96%, и природный газ, в котором объемная доля метана равна 97%. Объемное соотношение кислорода и метана 0,626: 1; степень конверсии метана 92%; селективность по ацетилену 33%. Определить часовой объемный расход природного газа и часовую массовую производительность установки по ацетилену.

Задача 117. Объемный расход кислорода в многоканальном реакторе окислительного пиролиза метана равен 1000 м3/ч; метан подают в объемном соотношении к кислороду 1,6:1, Определить производительность реактора по ацетилену, если степень конверсии метана равна 91 %, а селективность ото ацетилену 35%.

Задача 118. В многоканальный реактор окислительного пиролиза подают в час 1700 м3 природного газа, в котором, объемная доля метана равна 98%. Степень конверсии метана 90%, селективность по ацетилену 34%. Определить площадь необходимой поверхности горения метана, если производительность 1 м2 этой поверхности равна 3,3 т ацетилена в час.

Задача 119. Диаметр реакционной зоны многоканального реактора окислительного пиролиза 700 мм; ее высота 50 мм. Время пребывания газовой смеси в реакционной зоне 0,004 с, объемное соотношение метана и кислорода м исходной смеси равно 1,55: 1, коэффициент увеличения объема газов при пиролизе 6,4. Определить производительность реактора по ацетилену, если выход ацетилена равен 30% в расчете на «сходный метан.

Скачать решение задачи 119

Задача 120. Производительность многоканального реактора окислительного пиролиза равна 300 кг ацетилена 1 в час, выход ацетилена в расчете на исходный метан 31%, объемное соотношение метана и кислорода в исходной смеси 1:0,63. Определить диаметр реакционной зоны, (тли скорость газовой смеси равна 20 м/с, а .коэффициент увеличения объема газов составляет 10,7.

Скачать решение задачи 120

Задача 121. Производительность многоканального реактора окислительного пиролиза равна 350 кг ацетилена в час, степень конверсии метана 95%, селективность по ацетилену 35%. Объемное соотношение метана и кислорода м исходной смеси 1:0,65, коэффициент увеличения объемом газов 7,2. Определить время пребывания газов в реакционной камере, если скорость газовой смеси равна 47 м/с, а соотношение высоты и диаметра .камеры равно 0,7: 1.

Процессы дегидрирования углеводородов

Pr-20. Производительность трубчатого реактора 5000 кг этилена в час, степень конверсии этана 78,1%, селективность по этилену 70%. Определить площадь - поверхности теплообмена труб радиантной секции, если удельный расход этана на 1 м2 поверхности равен 40 кг/ч.

Скачать решение задачи Pr-20

Pr-21. Производительность трубчатого двухпоточного реактора 5 т этилена в час. Этан поступает на пиролиз в смеси с водяным паром ,в мольном соотношении 7 : 1. Определить массовую скорость парогазовой смеси в трубах, если диаметр трубы змеевика 124 мм, а выход этилена 54% в расчете на исходный этан.

Скачать решение задачи Pr-21

Задача 122. В трубчатый реактор поступает в час 10,6 т смеси этана с -водяным паром. Съем этилена с 1 м2 площади поверхности труб радиантной секции равен 23,6 кг в час, массовая доля водяного пара 42% от расхода этана. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 77,5%, а селективность по этилену 69,2%.

Скачать решение задачи 122

Задача 123. В трубчатый реактор поступает в час 10,4 т смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1,5>:1. Съем этилена с 1 м2 площади поверхности труб радиантной секции 23,4 кг/ч. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 76,8%, а селективность но этилену 69,4%.

Задача 124. Площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции пиролизного реактора равна 158 м2. Определить съем этилена с 1 м2 площади поверхности, если в реактор поступает в час 10,5 т смеси этана с водяным паром, массовая доля водяного пара равна 46% от расхода этана, а выход этилена составляет 54,2% в расчете на исходный этан.

Задача 125. Съем этилена с 1 м2 площади поверхности труб радиантной секции равен 25 кг в час, степень конверсии этана 77%, селективность по этилену 70%. Определить массовый расход парогазовой смеси, если площадь поверхности теплообмена труб равна 158 м2, а мольное соотношение этана и водяного пара равно 1,6 : 1.

Задача 126. В трубчатый реактор поступает в час 8000 м3 смеси этана с водяным паром в мольном соотношении 1,4 : 1. Тепловая напряженность 1 м2 площади Поверхности труб радиантной секции 46 кВт, расход передаваемой теплоты 8900 кДж на 1 кг образующегося этилена. Определить площадь поверхности теплообмена труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна /(>%, а селективность по этилену 69%.

Скачать решение задачи 126

Задача 127. Производительность трубчатого двухпоточного реактора 3700 кг этилена в час. Этан поступает на пиролиз в смеси с водяным паром, массовая доля которого раина 41%. Определить внутренний диаметр трубы, если массовая скорость парогазовой смеси в сечении трубы раина 120 кг/(м2-с), степень конверсии этана 76%, а селективность по этилену 70%.

Задача 128. Внутренний диаметр трубы двухпоточного реактора равен 124 мм, массовая скорость парогазовой смеси в сечении трубы 125 кг/(м2-с). На пиролиз подают этан в смеси с водяным паром в мольном соотношении 1,4:1. Определить производительность реактора по этилену, если выход этилена составляет 55% в расчете на исходный этан.

Задача 129. В трубчатый реактор с внутренним диаметром трубы змеевика 124 мм двумя потоками поступает этан в смеси с водяным паром в массовом соотношении 1,8: 1. Определить производительность реактора по этилену, если степень конверсии этана равна 77,5%, селективность по этилену 71,3%, а массовая скорость парогазовой смеси в трубах 125 кг/(м2-с).

Задача 130. В трубчатый реактор с внутренним диаметром трубы змеевика 124 мм двумя потоками поступает этан в смеси с водяным паром в мольном соотношении 1,6: 1. Производительность реактора 3800 кг этилена >в час. Определить массовую скорость парогазовой смеси в сечении трубы, если степень конверсии этана равна 76%, а селективность по этилену 70,6%.

Задача 131. Производительность трубчатого реактора 6000 «г этилена в час. Радиантная секция состоит из 40 труб длиной 18 м каждая; удельный расход этана 40 кг/ч на 1 м2 поверхности радиантных труб. Определить диаметр труб радиантной секции, если степень конверсии этана равна 77,5%, а селективность по этилену 68,4%.

Pr-22. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену 1350 кг в час, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,5, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 92 кВт, количество передаваемой теплоты 3280 кДж иа 1 кг поступающей смеси. Определить длину труб радиантной секции одного потока, если диаметр трубы равен 102 мм, а степень конверсии пропана в пропилен составляет 19%.

Скачать решение задачи Pr-22

Задача 132. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену составляет 1370 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,62. Тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 94 кВт, количество передаваемой теплоты 2280 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить длину труб радиантной секции одного потока, |тли диаметр трубы равен 72 мм, а степень конверсии пропана в пропилен составляет 18,7%.

Задача 133. Производительность четырехпоточного реактора но пропилену составляет 1360 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,43. Степень конверсии пропана в пропилен составляет 18,4%, общая длина труб 580 м, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 88 кВт, количество передаваемой теплоты 3800 кДж на I кг поступающей смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.

Задача 134. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену составляет 1330 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,52. Степень конверсии пропана в пропилен составляет 18%, общая длина труб 592 м, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 90 кВт, количество -передаваемой теплоты 2840 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.

Задача 135. Производительность четырехпоточного реактора по пропилену 1350 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1 : 1,5. Степень конверсии пропана в пропилен составляет 19%, общая длина труб 576 м, тепловая напряженность 1 м2 площади поверхности радиантных труб 92 кВт, количе-1Т1Ш передаваемой теплоты 3280 кДж на 1 кг исходной смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.

Задача 136. Производительность двухпоточной трубчатой печи, работающей в «пропиленовом» режиме, составляет 1430 кг пропилена в час. Определить диаметр труб печи и массовый расход бутано-пароводяной смеси для получения .пропилена, если количество водяного пара составляет 50% от исходного бутана, степень конверсии бутана равна 75%, селективность по пропилену 27,2%, а массовая скорость бутано-пароводяной смеси в трубах -реактора равна 153 кг/(м2-с).

Задача 137. Производительность двухпоточной трубчатой печи, работающей в «пропиленовом» режиме, составляет 1460 кг пропилена в час. Определить диаметр труб печи и массовый расход пропа-но-пароводяной смеси, если количество водяного пара, подаваемого в процесс, составляет 15% от массы пропана, степень .конверсии пропана равна 70%, селективность по пропилену 27,7%, а массовая скорость пропано-пароводяной смеси 193 кг/(м2-с).

Скачать решение задачи 137

Задача 138. В трубчатую печь, работающую в «пропиленовом» режиме, двумя потоками поступает в час 5400 кг пропановой фракции, массовая доля пропана в которой равна 90%. Степень конверсии пропана 75%, селективность по этилену 35,8%, а по пропилену 27,7%. Определить расход теплоты, необходимой для компенсации эндотермического эффекта реакций дегидрирования пропана (65 кДж на 1 моль этилена) и его деструкции (117 кДж на 1 моль пропилена).

Скачать решение задачи 138

Задача 139. По энергии разрыва связей С-Н, С-С, С = С и Н-Н определить тепловые эффекты реакций:
1 ) С3Н8 - С2Н4 + СН4 3) С4Н10 -> 2С2Н4
2) С3Н8 = С8Н6 + Н2 4) С4Н10 -* С3Н6

Энергия разрыва связей равна 412 кДж/моль для С - Н, 339 кДж/моль для С - С, 613 кДж/моль для С = С и 433 кДж/моль для Н - Н.

Задача 140. В трубчатую печь, работающую в «пропиленовом» режиме, двумя потоками поступает 7900 кг бутановой, фракции в час. Степень конверсии бутана 92%-, селективность по этилену 30,8%, а по пропилену 27,7% Определить расход теплоты, необходимой для компенсации эндотермического эффекта реакций деструкции (q = 65 кДж на 1 моль С3Н6) и дегидрирования бутан; (q=182 кДж на 1 моль С2Н4).

Задача 141. В трубчатую печь поступает 115 тыс. м3 пропана в час. Определить часовой объемный расход топливного газа на компенсацию эндотермического эффекта дегидрирования (117 кДж/моль), если степень конверсии пропана равна 70%, селективность по пропилену 27,5%, .ч теплота сгорания топливного газа 33000 кДж/м3.

Производство бутадиена-1,3 и изопрена

Pr-23. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен-1,3 составляет 3000 кг/ч. Определить объем контактной массы, е,сли объемная скорость паров н-бутана составляет 250 ч -1, объемное соотношение катализатора п теплоносителя равно 1:2,2, степень конверсии н-бутаиа 20%, а селективностъ по бутадиену 54,5%.

Скачать решение задачи Pr-23

Pr-24. На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоожиженным слоем катализатора получено 12920 кг изобутена в час. Определить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40%, селективность по изобутену 75,.8%, объемная скорость паров изобутана 436 ч-1, плотность паров изобутана в условиях процесса 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м8, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, соотношение Н/D равно 1,4, высота отстойной зоны 4,5 м.

Скачать решение задачи Pr-24

Задача 142. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана составляет 2900 кг бутадиена в час. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 270 ч-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1:2,1, степень конверсии н-бутана 22%, селективность по бутадиену 54,3%.

Задача 143. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана составляет 2750 кг/ч. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 280 ч-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1 :2,3, степень конверсии н-бутана 24%, селективность по бутадиену 54,8%.

Задача 144. Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бутана составляет 3400 кг бутадиена в час. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 300 ч"1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1 :2,4, степень конверсии н-бутана 30%, селективность по бутадиену 55%.

Задача 145. Определить объемную скорость паров н-бутана в реакторе одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен, если производительность установки равна 3000 кг бутадиена в час, объем катализатора равен 45,7 м3, (степень конверсии н-бутана 20%, селективность по бутадиену 54,5%.

Задача 146. Определить объемную скорость паров н-бутана в реакторе одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен, если производительность установки равна 3400 кг бутадиена в час, объем катализатора равен 29,9 м3, степень конверсии н-бутана 30%, селективность по бутадиену 55%.

Задача 147. На установке каталитического дегидрирования с псевдоожиженным слоем катализатора перерабатывают 46 500 «г изобутана в час. Определить диаметр и высоту реактора, если объемная скорость паров равна 460 ч-1, плотность паров изобутана в условиях процесса 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м. Отношение Н/D равно 1,4.

Задача 148. На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоожиженным слоем катализатора получают 13787 кг изобутена в час. Определить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии "изобутана равна 41%, селективность по изобутену 75,4%, объемная скорость паров изобутана 444 ч-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, отношение Н/D равно 1,4. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м.

Задача 149. На установке каталитического дегидрирования изобутана. с псевдоожиженным слоем катализатора получают 13840 кг изобутена в час. Определить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40,6%, селективность по изобутену 76,2%, объемная скорость паров изобутана 443 ч"1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора N00 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, отношение Н/D равно 1,4. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м.

Задача 150. На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоожиженным слоем катализатора получают 13920 кг изобутена в- час. Определить диаметр ц высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40,8%, селективность по изобутену 75,5%, объемная скорость паров изобутана 471 ч-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м3, насыпная плотность катализатора 800 кг/м3, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м3, отношение Н/D равно 1,4.

Задача 151. В адиабатическом реакторе дегидрированием изопентенов получают 3500 кг изопрена в час. Определить массу катализатора в реакторе, если степень конверсии изопентенов равна 41%, селективность по изопрену 75,3%, а производительность 1 т катализатора составляет 620 кг изопентенов в час.

Задача 152. В адиабатическом реакторе дегидрированием изопентенов производят 3580 кг изопрена в час. Определить массу катализатора в реакторе, если степень конверсии изопентенов равна 40,5%; селективность по изопрену равна 76%, а производительность 1 т катализаторов составляет 625 кг изопентенов в час.

Задача 153. В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до и изопрена. Расход теплоты для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования составляет 1820 кВт. Определить массу катализатора в реакторе, 1г.м-и тепловой эффект реакции дегидрирования равен 1870 кДж на 1 кг изопрена, степень конверсии изопентена равна 40,5%-, селективность по изопрену 76%, производительность 1 т катализатора составляет 620 кг изопентена в час.

Скачать решение задачи 153

Задача 154. В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до изопрена. Расход теплоты для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования составляет 1Н45 кВт. Определить массу катализатора в реакторе, если тепловой эффект реакции дегидрирования равен 1870 кДж на 1 кг изопрена, степень конверсии изопентенов равна 41%, селективность по изопрену 75,8%, производительность 1 т катализатора составляет 623 кг изопентенов в час,

Задача 155. В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до изопрена. Определить часовой объемный расход топливного газа для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования, если на установку подают 40210 кг изопентенов в час, степень конверсии изопентенов равна 40,8%, селективность по изопрену 75,3%, теплота сгорания газа 33 000 кДж/м3, тепловой эффект реакции дегидрирования 1870 кДж на 1 кг -изопрена.

Задача 156. В шаровом реакторе и а стационарном слое катализатора подвергают дегидрированию 43 280 кг изопентенов до изопрена в час. Определить часовой объемный расход топливного газа для компенсации эндотермического эффекта реакции дегидрирования, если степень конверсии изопентенов 39,7%, селективность по изопрену 75,6%, теплота сгорания газа 33000 кДж/м3, тепловой эффект реакции дегидрирования 1870 кДж на 1 кг изопрена.

Задача 157. Определить часовые массовые расходы технического изобутена (массовая доля изобутена 98%) и формалина (массовая доля .формальдегида 37%) для получения в час 23610 кг диметилдиоксана по реакции Принса. Степень конверсии изобутена равна 90%, селективность по диметилдиоксану 68%, мольное соотношение изобутена и формальдегида равно 1 :2,1.

Задача 158. Определить часовые массовые расходы изобутеновой фракции (массовая доля изобутена 90%) л формалина (массовая доля формальдегида 37%) для получения в час 23 540 кг диметилдиоксана по реакции Принса. Степень конверсии изобутена равна 96%, селективность по диметилдиоксану 83%, мольное соотношение! изобутена и формальдегида равно 1 :2,1.

Задача 159. В адиабатический реактор для разложения диметилдиоксана до изопрена поступает в час 11 700 кг диметилдиоксана. Определить часовую производительность по изопрену, если степень конверсии диметилдиоксана равна 90%, а селективность по изопрену 84%: Определить также массовый расход водяного пара, если массовое соотношение диметилдиоксана и пара составляет 1 :2.

Задача 160. В адиабатический реактор для разложения диметилдиоксана до изопрена поступает в час 11810 кг диметилдиоксана. Определить часовую производительность по изопрену, если степень конверсии диметилдиоксана равна 85%, а селективность по изопрену 82%. Определить также массовый расход водяного пара, если массовое соотношение диметилдиоксана и пара составляет 1 :2.

Задача 161. Одностадийное дегидрирование изопентана осуществляют в реакторе со стационарным слоем алюмохромового катализатора производительностью 3750 кг изопрена в час. Определить также массовый расход бутан-изопентановой фракции, массовая доля изопентана и которой равна 75%, при степени конверсии изопентана 33% и селективности по изопрену 58%.

   

Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 4

Производство стирола и его гомологов

Pr-25 Дегидрирование этилбензола проводят в адиабатическом двухступенчатом реакторе производительностью 15625 кг стирола в час. В каждой ступени реактора объем катализатора одинаков, что обеспечивается равной высотой его слоя (1,5 м). При объемной скорости жидкого этилбензола 0,5 ч-1 степень его конверсии за один проход составляет 60%- Определить внутренний диаметр реактора, если селективность по стиролу равна 82,6% в расчете на разложенный этилбензол. Плотность жидкого этилбензола принять 867 кг/м3.

Скачать решение задачи Pr-25

Задача 162. Стирол получают дегидрированием этилбензола в трубчатом изотермическом -реакторе производительностью 315 кг стирола в час. В реакторе имеются 92 трубы внутренним диаметром 100 ,мм и длиной по 3 од. Определить степень конверсии этилбензола за один проход. Объемная скорость жидкого этилбензола 0,42 ч"1, его плотность 867 кг/м3, селективность по стиролу 85%.

Задача 163. На установку для производства стирола, включающую ряд параллельных трубчатых реакторов, поступает в час 10250 кг паро-сырьевой смеси с мольным соотношением водяной пар : этилбензол = 8 : 1. Каждый реактор имеет 26 труб внутренним диаметром 185 мм и длиной по 3 м. Определить число реакторов, если производительность 1 м3 катализатора равна 138 кг стирола в час, а степень конверсии этилбензола в стирол за один проход составляет 33,9 %

Задача 164. Дегидрирование этилбензола до стирола проводят в шахтном адиабатическом реакторе внутренним диаметром 4,8 м. Высота слоя катализатора 3 м. В реактор поступает в час 100500 кг паро-сырьевой смеси с мольным соотношением водяной пар : этил бензол = 17 : 1. Определить производительность 1 м3 катализатора, если степень конверсии этилбензола за один проход равна 40%; а селективность по стиролу 89%.

Скачать решение задачи 164

Задача 165. Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе внутренним диаметром 5,5 м и высотой слоя катализатора в каждой ступени 1,55 м. В реактор поступает паро-сырьевая смесь с мольным соотношением водяной пар : этилбен-зол=18: 1. В этих условиях степень конверсии этилбензола за один проход составляет 59%-, а селективность по стиролу 85%. Определить расход водяного пара на 1 т образующегося стирола, если объемная скорость жидкого этилбензола равна 0,49 ч-1, а его плотность 864 кг/м3.

Задача 166. Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе, внутренний диаметр которого 5,5 м, а высота слоя катализатора в каждой ступени 1,55 м. Паро-сырьевая смесь поступает на дегидрирование с мольным соотношением водяной пар : этил бензол = 17,4 : 1. В этих условиях степень конверсии этилбензола за один проход составляет 60%. Определить суточный расход водяного пара, если селективность по стиролу равна 86,6%, а производительность 1 м3 катализатора составляет 212 кг стирола в час.

Скачать решение задачи 166

Задача 167. В двухступенчатый адиабатический реактор на дегидрирование до стирола поступает в час 125270 кг паро-сырьевой смеси с массовым соотношением водяной пар : этилбензол = 3 : 1. После первой ступени контактный газ, массовая доля стирола в котором равна 6,4%, нагревают в межступенчатом подогревателе на 62 К перегретым водяным паром. Определить секундный расход пара, если степень конверсии этилбензола за один проход через катализатор в первой ступени реактора равна 30%, селективность процесса по стиролу 85,5%, удельная теплоемкость контактного газа 2,74 кДж/(кг-К). Энтальпия греющего пара в процессе теплообмена изменяется на 230 кДж/кг.

Задача 168. Стирол получают дегидрированием этилбензола 6 двухступенчатом адиабатическом реакторе производительностью 15400 кг стирола в час. В реактор поступает парогазовая смесь с мольным соотношением водяной пар : этилбензол= 17,5 : 1. В этих условиях степень конверсии этилбензола за один проход равна 60%, а селективность процесса 86%. Определить разность температур между верхним и слоем катализатора в первой ступени реактора, если здесь образуется 48% всего получаемого стирола. Удельная теплоемкость парогазовой смеси 2,45 кДж/(кг-К), тепловой эффект процесса 1185 кДж на 1 кг превращенного этилбензола. Теплопотерями в реакторе пренебречь.

Задача 169. Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе с радиальным вводом сырья. Производительность 540 т стирола в сутки. Катализатор в реакторе размещен в кольцевом зазоре между двумя коробками круглого сечения, вставленными друг в друга по типу «труба в трубе». Внутренний диаметр наружной коробки 3,1 м, наружный диаметр внутренней коробки 1,2 м. Определить высоту слоя катализатора в одной ступени реактора, если степень конверсии этилбензола за один проход составляет 60%, селективность процесса 85,5%, объемная скорость жидкого этилбензола в каждой ступени 1 ч~, а плотность этилбензола 864 кг/м3.

Задача 170. Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе производительностью 15600 кг стирола в час. В процессе дегидрирования выход стирола составляет 51% в расчете на пропущенный этилбензол. Перед поступлением в первую ступень реактора смешивают этилбензол с водяным паром, который вносит 55% общего количества теплоты, необходимой для нагревания этилбензола на 61 К для его испарения при 136,2°С (теплота испарения 339 кДж/кг) и перегрева паров до 165 °С. Определить площадь поверхности теплообмена испарителя, если удельная теплоемкость равна: для жидкого этилбензола 2 -кДж/(кг-К), а для его перегретых паров 1,7 кДж/(кг-К). Коэффициент теплопередачи 59 Вт/(м2-К), средний температурный напор 61 К.

Задача 171. В двухступенчатый адиабатический реактор для получения стирола в час поступает на дегидрирование 125800 кг паро-этилбензольной смеси с массовым соотношением водяной пар : этил бензол = 3 : 1. В процессе дегидрирования при степени конверсии этилбензола за один проход, равной 59,5%, и селективности 86,5% образуется контактный газ, массовая доля стирола в котором равна 10,5%. Теплоту контактного газа используют в котле-утилизаторе, где вырабатывают водяной пар с давлением 0,65 МПа и теплотой парообразования 2066 кДж/кг. Определить суточное количество образующегося водяного пара, если контактный газ охлаждается на 415 К, а его средняя удельная теплоемкость равна 1,73 кДж/(кг-К).

Pr-26 В шахтный адиабатический реактор в час поступает на дегидрирование до а-метилстирола 6240 кг паро-изопропилбензольной смеси с мольным соотношением водяной пар : изопролнлбензол 17,6:1. В этих условиях степень конверсии изопропилбензола за один проход через катализатор равна 45%, а селективность по а-метилстиролу 83%. Определить число трубчатых изотермических реакторов, необходимых для обеспечения заданной производительности установки, если число труб в таком реакторе 26, длина трубы 3 м, внутренний диаметр ее 185 мм. Производительность 1 м3 катализатора принять равной 97 кг а-метилстирола в час.

Скачать решение задачи Pr-26

Задача 172. Производительность установки, равная 3875 кг а-метилстирола, получаемого дегидрированием изопропилбензола в час, обеспечивается работой шести параллельных шахтных адиабатических реакторов с объемом катализатора в каждом 6,5 м3. Определить объемную •скорость жидкого изопропилбензола на входе в реактор, если степень конверсии изопропилбензола равна 46%, селективность по а-метилстиролу 85%, плотность жидкого изопропилбензола 862 «г/м3.

Задача 173. Производительность установки дегидрирования изопропилбензола, состоящей из нескольких параллельных шахтных адиабатических реакторов, составляет 4100 кг а-метилстирола в час. На установку при объемной скорости 0,3 ч^1 по жидкому изопропилбензолу поступает паро-изопропилбензольная смесь, массовая доля изопропилбензола в которой равна 25%. В этих условиях степень конверсии изопропилбензола за один проход равна 45,5%, а селективность процесса 84,4% по целевому продукту. Определить число реакторов для обеспечения заданной производительности, если -внутренний диаметр реактора 2,6 м, высота слоя катализатора 1,13 м, а плотность жидкого изопропилбензола 862 «г/и3. Определить также часовую нагрузку каждого реактора по водяному пару.

Задача 174. Производительность шахтного адиабатического реактора по а-метилстиролу, получаемому дегидрированием изопропилбензола, составляет 650 кг/ч. В реактор поступает паро-изопропилбензольная смесь с массовым соотношением водяной пар : изопропилбензол, равным 3,2: 1. В этих условиях селективность по а-метилстиролу равна 83,5%. Определить степень конверсии изопропилбензола за один проход через реактор, если тепловой эффект процесса равен 1010 кДж на 1 кг превращенного изопропилбензола, удельная теплоемкость паро-сырьевой смеси 2,85 кДж/(кг-К), а разность температур между верхним и нижним слоями катализатора в реакторе 38 К.

Задача 175. Производительность шахтного адиабатического реактора для дегидрирования изопропилбензола составляет 680 кг а-метилстирола в час. Перед дегидрированием изопропилбензол испаряют, смешивают с -водяным паром (15% от массового расхода изопропилбензола), используемым в качестве транспортирующего агента, перегревают и подают в штуцер смесителя реактора (внутренний диаметр патрубка в смесителе равен 350 мм). Определить скорость паров изопропилбензольной шихты в н сечении патрубка, если степень конверсии изопропилбензола за один проход через реактор равна 46%, селективность процесса 86%, а плотность паров изопропилбензольной шихты в условиях процесса 1,45 кг/м3.

Задача 176. Дегидрирование изопропилбензола до а-метилстирола проводят в шахтном адиабатическом реакторе внутренним диаметром 2,6 м и высотой слоя катализатора 1,13 м. Из реактора уходит контактный газ, массовая доля а-метилстирола в котором равна 10,7%, а плотность 0,5 кт/м3 в условиях процесса. Определить диаметр патрубка штуцера" для выхода контактного газа (скорость в сечении 11 м/с), если степень конверсии изопропилбензола за один проход равна 46,5%, селективность процесса 85,7%, объемная скорость жидкого изопропилбензола 0,4 ч-1, а его плотность 863 кг/м3.

Скачать решение задачи 176

Задача 177. В шахтном адиабатическом реакторе, внутренний диаметр которого 3 м, а высота слоя катализатора 1,2 м, дегидрированием изопропилбензола получают ч-метилстирол. Производительность 1 м3 катализатора а-метилстиролу составляет 105 кг/ч. Из реактора при 560°С уходит контактный газ, объемная доля а-метилстирола в котором равна 2,2%, плотность равна 0,94 кг/м3, а удельная теплоемкость 1,75 кДж/(кг-К). Теплоту контактного газа на 85% используют в котле-угилизаторе, где за счет охлаждения газа до 170°С генерируется водяной пар с давлением 0,6 МПа и теплотой парообразования 2075 кДж/кг. Определить количеств водяного пара, образующегося в котле-утилизаторе.

Скачать решение задачи 177

Задача 178. В шахтный адиабатический реактор, производительность которого равна 685 кг а-метилстирола в час, поступают в час 2000 кг изопропилбензола и водяной пар в массовом соотношении к изопропилбензолу 3,1 : 1. В результате эндотермических реакций поглощается 1010 кДж теплоты на 1 кг превращенного изопропилбензола, что определяет разность температур между верхним н нижним слоями катализатора в реакторе, равную 36 К. Определить селективность процесса по а-метилстиролу, если удельная теплоемкость паро-сырьевой смеси равна 2,81 кДж/(кг-К).

Задача 179. В двухступенчатый адиабатический реактор для получения а-метилстирола поступает в час 117500 кг паро-сырьевой смеси с массовым соотношением водяной пар изопропилбензол, равным 3: 1. Пройдя первую ступень реактора, контактный газ, массовая доля а-метилстирола в котором равна 3,64%, подогревается на 35 К в межступенчатом подогревателе. Определить площадь поверхности теплообмена подогревателя, если степень конверсии изопропил бензола в первой ступени реактора равна 30%, селективность 86,5%, удельная теплоемкости контактного газа 2,35 кДж/(кг*К.), коэффициент тепли! передачи 59 Вт/(м2-К), а средний температурный напор 47 К.

Задача 180. Дегидрирование изопропилбензола проводят м двухступенчатом адиабатическом реакторе с подогревом контактного газа на 36 К в межступенчатом подогревателе (число труб 4001, длина трубы 6 м, диаметр трубы 24 мм). Теплообмен осуществляется при среднем температурном напоре 46 К и коэффициенте теплопередачи 57 Вт/(м2-К). Объемная доля а-метилстирола в контактном газе 1,77%, а его объемная теплоемкость 1,97 кДж/(м3-К). Определить часовую объемную нагрузку реактора по жидкому изопропилбензолу, если его плотность равна 864 кг/м3.

Задача 181. В адиабатический двухступенчатый реактор на дегидрирование до а-метилстирола поступает в час 120 т паро-сырьевой смеси с мольным соотношением водяной пар: изопропилбензол, равным 20:1. В процессе дегидрирования в первой ступени реактора образуется контактный газ, объемная доля а-метилстирола в котором равна 2,48%. Этот газ при 550 °С и избыточном давлении 0,08 МПа поступает в трубы межступенчатого подогревателя (площадь сечения трубного пространства 1,14 м2, длина трубы 6 м), где его температура повышается на 30 К. Определить время пребывания контактного газа в трубах подогревателя, если выход а-метилстирола равен 53% в расчете на пропущенный изопропилбензол за один проход через реактор.

Pr-27. Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в трубчатом изотермическом реакторе с числом труб 193 (диаметр трубы 89X4,5 мм, длина 3,6 м). Трубы заполнены катализа тором, производительность которого по дивинилбензолу равна 110 кг/(м3-ч). Определить нагрузку реактора по водяному пару, если мольное соотношение водяного пара и диэтилбензола на входе равно 13,4 : 1 степень конверсии диэтилбензола за один проход через реактор равна 42,5%, а селективность по дивинилбензолу 90%.

Скачать решение задачи Pr-27

Задача 182. Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в трубчатом изотермическом реакторе с телом труб 797 (диаметр трубы 89X4,5 мм, длина 3 м). II трубы, заполненные катализатором, поступает в час 10500 кг паро-сырьевой смеси с мольным соотношением водяной пар : диэтилбензол, равным 14:1. В этих условиях степень конверсии диэтилбензола за один проход через реактор равна 42%, а селективность процесса по дивинилбензолу 88%. Определить производительность 1 м3 катализатора по целевому продукту.

Задача 183. Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в трубчатом изотермическом реакторе с шелом труб 191 (диаметр трубы 89X4,5 мм, длина 2,5 м). Степень конверсии диэтилбензола за один проход через реактор равна 41,4%, селективность процесса 10%. В этих условиях из реактора уходит контактный гл:), массовая доля дивинилбензола в котором равна 2,3%, а доля винилэтилбензола 5,5%. Определить часовую массовую производительность по винилэтилбензолу, если объемная скорость жидкого диэтилбензола на входе 0,4 ч-1, а его плотность 865 кг/м3.

Задача 184. Дегидрирование диэтилбензола осуществляют п.ч установке производительностью 4500 кг дивинилбензола в час. Перед дегидрированием диэтилбензол нагревают на 74 К, испаряют (теплота испарения 356 кДж/кг) и перегревают от 180 до 600 °С за счет сжигания топливного газа в межтрубном пространстве испарителя. Теплота сгорания газа 46*103 кДж/м3, к. п. д. топки 0,7. Определить часовой объемный расход топливного газа, если выход дивинилбензола равен 52% и расчете на пропущенный диэтилбензол, удельная тепло емкость жидкого диэтилбензол а 1,88 кДж/(кг-К), а его перегретых паров 2,6 кДж/(кг-К).

Задача 185. На установку дегидрирования диэтилбензол а до дивинилбензола поступает в час 24000 кг паро-сырьевом смеси. Перед дегидрированием диэтилбензол нагревают на 75 К, испаряют его при температуре кипения (теплота испарения 355 кДж/кг) и перегревают от 180 до 600 °С, на что затрачивают 320 м3 топливного газа и час. Теплота сгорания газа 45-103 кДж/кг, к. п. д. топки 0,73. Определить мольное соотношение водяной пар : диэтилбензол в паро-сырьевой смеси на входе, если удельная теплоемкость жидкого диэтилбензола равна 1,9 кДж/(кг-К), а его перегретых паров 2,62 кДж/(кг-К)

Задача 186. Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в шахтном адиабатическом реакторе. дегидрирование поступает в час 6500 кг паро-сырьевой смеси с массовым соотношением диэтилбензол : водяном пар, равным 1:3. В этих условиях степень конверсии диэтилбензола за один проход через реактор составляет 43%. В результате эндотермических реакций разности температур между верхним и нижним слоями катализатора достигает 38 К. Определить тепловой эффект эндо термических реакций (в кДж на 1 кг превращенной диэтилбензола), если удельная теплоемкость паро-сырьевой смеси равна 3,4 кДж/(кг-К).

Скачать решение задачи 186

Задача 187. Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в шахтном адиабатическом реакторе, внутренний диаметр которого 2,8 м, а высота слоя катализатора 1,6 м. В реактор поступает паро-сырьевая смесь мольным соотношением диэтилбензол : водяной пар. равным 1 : 22. В этих условиях выход дивинилбензола составляет 364% в расчете на пропущенный диэтилбензол В результате дегидрирования (при средней температур 583,5°С и давлении 75 кПа) образуется контактный газ массовая доля водяного пара в котором равна 76% плотность газа 0,98 кг/м3. Определить скорость контактного газа в сечении реактора, если производительность 1 м3 катализатора равна 112 кг дивинилбензола в час

   

Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 5

Алкилирование изопарафинов олефинами

Pr-28, Сернокислотное алкилирование изобутана бутонами проводят в пятиступенчатом реакторе производительностью 4000 кг алкилата в час. Сырьем является жидкая бутан-бутеновая фракции, массовая доля бутенов в которой равна 28%, а плотность 605 кг/м3. В реактор подают серную кислоту из расчета 1 м3 1 м3 жидких углеводородов. Определить общий объемный расход сырья на входе в реактор, если массовое соотношение жидкого циркулирующего изобутана (плотность 604 кг/м3) и бутенов равно 5,5 : 1.

Скачать решение задачи Pr-28

Задача 188. Сернокислотное алкилирование осуществляют в горизонтальном реакторе каскадного типа с длиной реакционной зоны 8,6 м. Производительность по алкилату равна 288 т/сут. Сырьем является жидкая бутан-бутеновая фракция, массовая доля бутена в которой равна 32%, а плотность 602 кг/и3. Определить внутренний диаметр реактора, если объемная скорость сырья составляет 0,37 ч-1.

Скачать решение задачи 188

Задача 189. Сернокислотное алкилирование осуществляют в каскадном реакторе диаметром 3,5 м. Производительность по жидкой бутан-бутеновой фракции, массовая доля бутенов в которой равна 29%, а плотность 603 кг/м3, равна 35 м3/ч. Определить вместимость и длину цилиндрической части реактора, если с 1 м3 реакционной зоны снимают в час 87 л алкилата плотностью 715 кг/м3.

Задача 190. Сернокислотное алкилирование проводят в каскадном реакторе, внутренний диаметр которого 3,45 м, а длина реакционной зоны 8,4 м. В реактор с объемной скоростью 0,4 ч-1 поступает бутан-бутеновая фракция, массовая доля бутена в которой равна 30%, а плотность 601 кг/м3. Определить производительность реактора по алкилату (плотность алкилата 715 кг/м3), если его выход составляет 172% от объемного расхода бутена (плотность бутенов 645 кг/м3).

Задача 191. В каскадный реактор сернокислотного алкилирования изобутана поступает в час 23 700 кг жидкой бутан-бутеновой фракции, массовая доля бутенов в которой равна 29,5%. Алкилирование осуществляют при мольном соотношении изобутан: бутены, равном 7:1. В этих условиях расход бутенов составляет 0,5 т на 1 т образующегося алкилата. Определить долю изобутена (в процентах от циркулирующего), необходимого для снятия реакционной теплоты (77 кДж на 1 моль алкилата в расчете на изооктан), если теплота испарения изобутана составляет 331 кДж/кг.

Pr-29 В барботажный реактор с целью получения этилбензола поступает в час 15000 кг бензола. В процессе алкилирования образуется алкилат, массовая доля алкилбензола в котором равна 32%, а доля бензола 62%. Определить селективность процесса по этилбензолу, если его степень конверсии равна 31%.

Скачать решение задачи Pr-29

Алкилироваиие бензола олефинами

Задача 192. В реактор для алкилирования бензола этиленом в присутствии хлорида алюминия поступает в час 10 800 кг бензола. Для обеспечения выхода этилбензола, равного 92,5% (в расчете на этилен), поддерживают мольное соотношение бензол : этилен на входе равным 3:1. Определить внутренний диаметр реактора, если съем этилбензола с 1 м3 реакционного объема составляет 150 кг/ч, а штуцер для выхода жидкого алкилата расположен на высоте 8 м.

Задача 193. Реактор для алкилирования бензола в присутствии хлорида алюминия имеет внутренний диаметр 2,4 м. Производительность 1 м3 реакционного объема достигает 120 кг этилбензола в час при выходе его 91% в расчете на этилен. Определить объемный расход этиленовой фракции, объемная доля этилена в которой составляет 54%. Штуцер для выхода жидкого алкилата расположен на высоте 8,4 м.

Скачать решение задачи 193

Задача 194. В реактор для получения этилбензола в присутствии хлорида алюминия поступает в час 12000 кг бензола. В процессе алкилирования на 1 моль этилбензола выделяется 106 кДж теплоты, часть которой (50%) снимается за счет испарения непревращенного бензола. Определить количество бензола в жидком алкилате, непрерывно выходящем из реактора, если теплота испарения бензола равна 380 кДж/кг, степень его конверсии 33%, а селективность по этилбензолу 84,6%.

Задача 195. Производительность барботажного реактора по этилбензолу составляет 150 т/сут. Для достижения такой производительности в реактор подают бензол с трехкратным избытком от теоретического. Половина поступающего бензола испаряется в реакторе и поступает на конденсацию в холодильник-конденсатор, охлаждаемый водой. Определить расход охлаждающей воды в холодильнике-конденсаторе, если теплота конденсации бензола равна 393,3 кДж/кг, а теплоемкость охлаждающей воды, нагреваемой на 18 К, составляет 4187 Дж/(кг-К)

Задача 196. На установку по производству изопропилбензола поступает 11700 кг бензола в час. Алкилирование проводят пропан-пропиленовой фракцией, объемная доля пропилена в которой равна 51,2%. В этих условиях степень конверсии бензола достигает 38,5% при селективности по изопропилбензолу 86,6%. Определить расходный коэффициент поступающего бензола (в тоннах на 1 тонну изопропилбензола) и объемный расход пропан-пропиленовой фракции, если на 1 моль образующегося изопропилбензола расходуется 1,12 моль пропилена.

 Скачать решение задачи 196

 Задача 197. Алкилирование бензола пропиленом проводят в барботажном реакторе внутренним диаметром 1,6 м. Производительность 1 м3 реакционного объема составляет 200 кг изопропилбензола в час; выход жидкого алкилата предусмотрен на высоте 8,46 м. Определить селективность процесса по изопропилбензолу, если степень конверсии бензола составляет 28%, а его расход на входе в реактор равен 9150 кг/ч.

Скачать решение задачи 197

Задача 198. При алкилировании бензола пропиленом в барботажном реакторе через штуцер с диаметром патрубка 200 мм со скоростью 0,06 м/с непрерывно отбирают жидкий алкилат, массовая доля изопропилбензола в котором равна 60%, а плотность составляет 836 кг/м3. Определить объемный расход пропан-пропиленовой фракции, объемная доля пропилена в которой равна 52%, если выход изопропилбензола составляет 89,3% в расчете на пропилен.

Деалкилирование алкилароматических углеводородов

Pr-30. На установку термического гидродеметилирования толуола производительностью 11000 кг бензола в час поступает в час 20000 м3 водорода. Процесс проводят при мольном соотношении водорода и толуола, равном 4,8:1; при этом селективность процесса ко бензолу достигает 82% в расчете на превращенный толуол. Определить степень конверсии толуола.

Скачать решение задачи Pr-30

Задача 199. На установку термического гидродеметилирования толуола производительностью 10300 кг бензола в час поступает 19000 м3 водорода в час. Определить мольное соотношение водород: толуол на входе в реактор, если степень конверсии толуола равна 92,6%, а селективность по бензолу составляет 81%.

Задача 200. В реакторе гидродеметилирования толуола выделяется 1870 кВт теплоты, которую отводят циркулирующим водородсодержащим газом [объемная доля водорода 90%]. Определить объемный расход водородсо-держащего газа, если степень конверсии толуола равна 93%, селективность по бензолу 81,5%, мольное соотношение водород: толуол равно 5:1, а тепловой эффект процесса составляет 641 кДж на 1 кг бензола.

Задача 201. Термическое гидродеметилирование толуола проводят при 700 °С и 2,2 МПа на установке с двумя последовательными реакторами. Производительность установки 10300 кг по бензолу в час. На установку поступает водородсодержащий газ (объемная доля водорода 82,3%) при мольном соотношении водород : толуол, равном 4,8:1. Определить внутренний диаметр реактора первой ступени, если скорость газо-сырьевого потока в его сечении в условиях процесса составляет 0,19 м/с, а степень конверсии толуола равна 76%.

Задача 202. Установка термического деметилирования толуола с двумя последовательными реакторами имеет производительность 10100 кг бензола в час. Газо-сырьевая смесь поступает при 650 °С. Удельная теплоемкость такой смеси 4,61 кДж/(кг-К), мольное соотношение водород : толуол равно 4,7 : 1. В этих условиях деалкилирование идет аутотермически, если количество выделяющейся теплоты (тепловой эффект процесса 50 кДж/моль) не ниже 9% от теплового потока газо-сырьевой смеси на входе. Определить количество теплоты (в % от теплового потока газо-сырьевой смеси на входе), расходуемой на ведение реакции, если степень конверсии толуола в бензол равна 85%, а массовая доля водорода в водородсодержащем газе 25,4%.

Задача 203. Производительность установки термического гидродеметилирования толуола составляет 248 т бензола в сутки. Газо-сырьевая смесь (водородсодержащий газ, в котором массовая доля водорода равна 35%, плюс толуол) поступает в реакторы при мольном соотношении водород : толуол =5:1. В этих условиях степень конверсии толуола в бензол достигает 93%. Продукты реакции при 720 °С поступают в котел-утилизатор, где за счет их охлаждения до 250 °С образуется водяной пар с давлением 4 МПа и теплотой парообразования 1712 кДж/кг. Определить количество образующегося водяного пара, если теплоемкость газо-продуктовой смеси ри средней температуре 485°С составляет ,46 кДж/(кг-К), а степень использования теплоты рав-а72%.

Скачать решение задачи 203

Изомеризация парафинов

Pr-31. Изомеризацию н-пентана в .изопентан осуществляют в реакторе внутренним диаметром 1,8 м, производительность которого по изопентану равна 10000 кг/ч. Изомеризация происходит в среде водорода, поступающего в мольном соотношении водород: н-пентан, равном 2,4 : 1. Определить высоту цилиндрической части реактора, если объемная скорость жидкого н-пентана 2 ч~', глубина его превращения за один проход реактора 45,7%, а плотность 615кг/м3. Определить также объемный расход водорода на входе в реактор.

Скачать решение задачи Pr-31

Задача 204. Изомеризацию н-пентана в изопентан осуществляют на цеолите, объем которого в реакторе составляет 10 м3. При объемной скорости жидкого сырья 2,5 ч~! и мольном соотношении водород : н-пентан =4 : 1 глубина превращения н-пентана за один проход через реактор составляет 60%. Определить массовые расходы циркулирующего н-пентана и водородсодержащего газа, если массовая доля водорода в таком газе равна 70%, а плотность сырья (н-пентан) равна 615 кг/м3.

Задача 205. Изомеризацию н-бутана проводят в трубчатом реакторе (внутренний диаметр трубки 50 мм, длина 5,6 м, число трубок 912)., в трубках которого находится катализатор - хлорид алюминия. Объемная скорость жидкого н-бутана равна 0,95 ч-1, глубина превращения сырья за один проход 48%, расход сырья 44 кг на 1 т образующегося изобутана. Определить часовой массовый расход катализатора, если плотность жидкого изобутана при 20°С составляет 557,3 кг/м3..

Задача 206. Газофазную изомеризацию н-пентана в изопентан осуществляют в присутствии хлорида алюминия в трубчатом реакторе, в межтрубном пространстве которого в час циркулирует 7,0 м3 масла. Реакционная теплота (92 кДж/моль) снимается за счет нагревания масла на 30 К- Определить массовый расход н-пентана на входе в реактор, если глубина превращения н-пентана за один проход равна 49%, удельная теплоемкость охлаждающего масла 1,77 кДж(кг-К), а его плотность 856 кг/м3.

Изомеризация алкилароматнческих углеводородов

Pr-32. Изомеризацию алкилароматических углеводородов С8Ню проводят в среде водяного пара в адиабатическом реакторе, в котором объем алюмосиликатного катализатора равен 36 м3. Производительность 1 м3 катализатора составляет 240 кг н-ксилола в час. Определить часовую массовую нагрузку реактора по паро-сырьевой смеси, если мольное соотношение водяной пар : углеводороды равно 1,5 : 1, а количество н-ксилола в продуктах реакции

Скачать решение задачи Pr-32

Задача 207. В адиабатический реактор, в котором объем платинового катализатора, нанесенного на алюмосиликат, равен 14 м3, на изомеризацию ароматических углеводородов в час поступает 8860 кг водородо-сырьевой смеси, массовая доля водорода в которой равна 26%. Определить массовую долю н-ксилол а в изомеризате, если его массовая доля в исходном сырье равна 9,0%, а производительность 1 м3 катализатора составляет 153 кг га-ксилола в час.

Задача 208. В адиабатический реактор производительностью 7700 кг га-ксилола в час, на высоту 1,9 м заполненный платиновым катализатором, нанесенным на алюмосиликат, поступают на изомеризацию ароматические углеводороды С8Ню, массовая доля этилбензола в которых равна 31%. В процессе изомеризации 70% этилбензола превращается в га-ксилол, что составляет 27% от массовой производительности реактора по н-ксилолу. Определить внутренний диаметр реактора, если скорость сырья на входе равна 1,57 кг в час на 1 кг катализатора, насыпная плотность которого составляет 609 кг/м3.

Задача 209. Производительность реактора для изомеризации углеводородов С8Ню по смеси о- и га-ксилолов составляет 12500 кг/ч. Внутренний диаметр реактора 4,2 м, высота слоя катализатора 2,1 м. Определить объемную скорость жидкого сырья (плотность 876 кг/м3) и объемный расход водородсодержащего газа (объемная доля водорода 85%), если выход целевых продуктов равен 66,7% от массового расхода сырья, а мольное соотношение водорода и углеводородов С8Н10 равно 5,5: 1.

Промышленные способы получения галогенпроизводных

Pr-33. Определить затраты технического метана, в котором массовая доля СЙ4 составляет 98,5%, и затраты электролитического хлора с массовой долей хлора 96% для получения 1920 кг метилхлорида в час, если мольное соотношение метана и хлора равно 1:1, а выход метилхлорида равен 80% в расчете на исходный хлор.

Скачать решение задачи Pr-33

Pr-34. Определить объемную скорость метана в реакторе, газофазного хлорирования, если производительность аппарата по реакционному газу составляет 4920 кг/ч, 'массовая доля метиленхлорида в реакционном газе 9,2%, выход метиленхлорида 33% в расчете на исходный хлор, мольное соотношение СН4: С12 = 3,44 : 1. Реактор газофазного хлорирования имеет внутренний диаметр 0,85 м II высоту 2,5 м.

Скачать решение задачи Pr-34

Pr-35. Объемная скорость газов в реакционной камере газофазного хлоратора 280 ч-1, суммарный объемный расход метана и хлора 560 м3/ч. Определить диаметр и высоту реактора, если соотношение Н/D равно 2,5 : 1.

Скачать решение задачи Pr-35

Pr-36 Определить количество теплоты, которая выводиться при получении 1800 кг пентилхлорида в час, если тепловой эффект хлорирования пентана равен 105 кДж/моль

Скачать решение задачи Pr-36

Задача 210. Определить объемную скорость подачи метана в реактор газофазного хлорирования, если производительность установки равна 2200 кг реакционного газа в час. Массовая доля тетрахлорметана в реакционном газе 7%, выход тетрахлорметана составляет 30% в расчете на использованный метан, объемная доля метана в природном газе 96%, объем реактора 2,8 м3.

Задача 211. Определить объемную скорость подачи метана в реактор газофазного хлорирования, если производительность установки с двумя работающими реакторами составляет 19700 кг реакционного газа в час. Массовая доля метилхлорида в газе 33,3%, выход метилхлорида 43% в расчете на исходный хлор, мольное соотношение СН4: С12 равно 3,44; 1. Объем реактора 2,84 -м3.

Задача 212. Производительность реактора газофазного хлорирования метана 1660 кг метилхлорида в час, выход метилхлорида 81% в расчете на исходный хлор, мольное соотношение хлора и метана равно 1 :3,4, время реакции 1,8 с. Определить объем реакционной камеры.

Задача 213. Объемная скорость смеси в реакторе газофазного хлорирования 240 ч-1, суммарный объемный расход метана и хлора 480 м3/ч. Определить диаметр и высоту реактора при Н/D=2,5.

Задача 214. Производительность установки газофазного хлорирования метана составляет 19700 кг реакционного газа в час. Массовая доля трихлорметана в газе составляет 4,1%, выход трихлорметана в расчете на исходный хлор 18,3%, мольное соотношение СН4: С12 равно 3,44 : 1. Определить число реакторов, если нагрузка по метану 1& один аппарат составляет 3300 кг/ч.

Скачать решение задачи 214

Задача 215. В реактор жидкофазного хлорирования парафина средняя молекулярная масса 296) поступает в час 250 м3 электролитического хлора, объемная доля хлора в котором 98%. Выход хлорпарафина 80%. Определить число реакторов, если плотность реакционной массы равна 1120 кг/м3, время пребывания массы в реакторе 4 ч, диаметр реактора 1800 мм, а высота реактора 3300 мм, коэффициент заполнения 0,75.

Задача 216. Определить затраты технического метана (массовая доля метана 98%) и затраты электролитического хлора (массовая доля хлора 96%) для получения в час 1920 кг хлорметанов следующего состава (массовые доли): СН3Сl 70,5%, СН2Сl2 18,5%, СНСl38,6%, ССl2,4%. Мольное соотношение СН4: С12 равно 3:1.

Задача 217. Определить затраты электролитического хлора для получения в час 2000 кг реакционного газа, массовая доля метиленхлорида в котором 11%, если степень конверсии хлора составляет 33%.

Скачать решение задачи 217

Задача 218. Определить расходные коэффициенты в производстве метилхлорида, если производительность установки составляет 710 кг метилхлорида в час, выход метилхлорида 90% от теоретического. Массовые доли метана в техническом метане 94%, а хлора в электролитическом хлоре 99%.

Задача 219. В реактор газофазного хлорирования поступает в час 1000 м3 метана, объемная доля СН4 в котором 94%. Определить массовую производительность реактора по метиленхлориду, если степень конверсии метана равна 50%, а селективность по метиленхлориду 60%. Определить также расходный коэффициент метана.

Задача 220. В реактор газофазного хлорирования подают в час 952 м3 метана. При этом образуются: метилхлорид (514 кг/ч), метиленхлорид (577 кг/ч), трихлорметан (411 кг/ч). Определить затраты хлора, подаваемого в процесс, степень конверсии метана и мольное соотношение хлор : метан.

Задача 221. В реактор хлорирования метана подают в час 1200 м3 метана. При этом образуется реакционный газ следующего состава: метиленхлорид 1165 кг/ч, трихлорметан 3366 кг/ч, тетрахлорметан 1320 кг/ч. Определить объемный расход хлора, степень конверсии метана и мольное соотношение хлор : метан.

Задача 222. Определить объемные расходы хлора и метана для установки производительностью 1300 кг хлорпроизводных в час, если массовые доли в смеси: трихлорметана 48%, тетрахлорметана 52%. Определить мольное соотношение хлор : метан.

Задача 223. В реактор газофазного хлорирования поступает и час 1000 м3 метана. В результате хлорирования образуется следующее количество хлор производных: метил-хлорид 530 кг/ч, метиленхлорид 580 кг/ч, трихлорметан 120 кг/ч. Определить объемный расход хлора, степень конверсии метана и мольное соотношение хлор : метан.

Задача 224. На установку хлорирования подают в час 782 м3 хлора. Мольное соотношение метан : хлор равно 1 : 3,5 >5% подаваемого метана затрачивается на образование трихлорметана, а 45% на образование тетрахлорметана. Определить количество образовавшихся хлорпроизводных. Определить также расходные коэффициенты хлора и метана в расчете на 1 т хлорпроизводных.

Задача 225. Определить расходные коэффициенты в производстве метиленхлорида (без учета циркуляции сырья), если производительность установки по реакционному газу 1800 кг/ч, а состав реакционных газов в массовых долях следующий: метилхлорид 13%, метиленхлорид 8%, трихлорметан 3%, тетрахлорметан 1%, метан 53%, хлорводород 22%.

Задача 226. Определить тепловые эффекты образования метилхлорида и метиленхлорида, если энергии связей таковы: для С-Н412кДж/моль, для С-С1 239 кДж/моль, для С-С1 327 кДж/моль, для Н-С1 427 кДж/моль.

Задача 227. Определить тепловые эффекты образования трихлорметана и тетрахлорметана, если энергии связей таковы: для С-Н 412 кДж/моль, для С1-С1 239 кДж/моль, для Н-С1 427 кДж/моль, для С-С1 327 кДж/моль.

Задача 228. Определить приход теплоты, выделяющейся при получении метилхлорид а (4900 кг/ч) газофазным хлорированием метана, если тепловой эффект реакции равен 103 кДж/моль.

Задача 229. Определить приход теплоты, выделяющейся при получении метиленхлорида (1290 кг/ч) газофазным хлорированием метана, если тепловой эффект реакции равен 206 кДж/моль.

Задача 230. Определить приход теплоты, выделяющейся при получении трихлорметана (597 кг/ч) газофазным хлорированием метана, если тепловой эффект реакции равен 309 кДж/моль.

Задача 231. Определить приход теплоты, выделяющейся при получении тетрахлорметана (170 кг/ч) газофазным хлорированием метана, если тепловой эффект реакции равен 412 кДж/моль.

Задача 232. Определить приход теплоты, выделяющейся при получении реакционного газа (1800 «г/ч), массовые доли компонентов в котором равны: метилхлорид 45%, метиленхлорид 30%, трихлорметан 15%, тетрахлорметан 10%. Тепловые эффекты приведены в условиях задач 228-231,

   

Cтраница 1 из 3

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 www.megastock.com Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 000000000000
Проверить аттестат