Задачи по ОХТ

контрольная работа задание 1

Московский Государственный Университет Технологий и Управления имени Разумовского

Кафедра Химические Технологии

Вариант №1
1. Основные направления развития химической технологии – создание высокоэффективных, интенсивных и малоотходных химических производств.
2. Характеристика гетерогенных некаталитических процессов, протекающих в системе «газ-жидкость». Основные типы применяемых реакторов.
3. Влияние химического производства на окружающую среду и человека. Основные аправления охраны окружающей среды от промышленного загрязнения.
4. Составить материальный баланс производства кальцинированной соды аммиачным пособом, который протекает по реакциям:
NaCl + NH3 + H2O + CO2 -NaHCO3 + NH4Cl
2NaHCO3 > Na2CO3 + CO2 + H2O
Производительность установки производства соды 100 тонн. Состав рассола, % (масс.): NaCl – 25; NH3 – 6,8; H2O – 68,2. Содержание углекислого газа, % (об.): CO2 – 68, N2 – 32. Потери CO2, % (масс.): 5. Конверсия CO2 - 65%.

Вариант №2
1. Этапы развития химической промышленности. Значение для технического прогресса развития химического производства и химической технологии.
2. Характеристика гетерогенных некаталитических процессов, протекающих в системе «газ-твердое тело». Основные типы применяемых реакторов.
3. Биологическая очистка сточных вод. Особенности метода. Аппаратурное оформление процессов. Интенсификация работы биологических фильтров.
4. Составить материальный баланс производства этанола методом гидратации этилена с избытком воды, протекающей по реакциям:
С2Н4 + Н2О > С2Н5ОН
2С2Н5ОН > (С2Н5)2О + Н2О
Производительность по спирту-сырцу 100 тонн. Состав спирта-сырца, % (масс.): этанол – 38, диэтиловый эфир – 4, вода – 58. Конверсия этилена – 94%. Содержание газов в этилене, % (об.): этилен – 60, этан – 40. Потери этилена, % (масс.): 0,6.

Вариант №3
1. Динамика и масштабы современного производства основных продуктов химической промышленности.
2. Характеристика каталитических процессов. Их классификация.
3. Классификация методов очистки сточных вод химических производств. Характеристика механических и физико-механических методов очистки сточных вод. Аппаратурное оформление процесса.
4. Составить материальный баланс газификации угля с использованием паровоздушного дутья, протекающего по уравнениям реакций:
С + О2 > СО2
С + Н2О > СО + Н2
Состав паровоздушной смеси, % (масс): воздух – 30, пар – 70. Состав воздуха, % (масс.): О2 – 21, N2 – 79. Состав угля, % (масс.): С – 90, зола – 10. Пропускная способность газогенератора 5973 тонн.

Вариант №4
1. Качественные и количественные показатели эффективности химического производства.
2. Значение и область применения промышленного катализа. Каталитические реакторы.
3. Общая характеристика сточных вод промышленных предприятий и методы их очистки. Показатели загрязненности сточных вод – ХПК, БПК. Характеристика токсичных примесей в промышленных стоках.
4. оставить материальный баланс производства сополимера винилацетата и винлхлорида, который протекает по реакции:
mCH2=CHCl + nCH3COO-CH=CH2 > -[CH2-CHCl]-0,65m-[CH3COO-CH-CH2]-0,35n
Расчет вести на 1500 кг винилацетата, загруженного в реактор в соотношении винилхлорид:винилацетат = 77:23. Конверсия винилацетата 95%.

Вариант №5
1. Химическая технология как наука об экономически, экологически и социально обоснованных способах и процессах переработки сырья с изменением его состава и свойств путем проведения химических и физико-химических превращений в предметы потребления и средства производства.
2. Термодинамический анализ и термодинамические расчеты химико-технологических процессов.
3. Источники и характеристики твердых отходов. Сбор, улавливание, переработка и использование твердых отходов. Примеры использования отходов на предприятиях химической промышленности (территориально-промышленные комплексы).
4. Составить материальный баланс синтеза мочевины, протекающей по реакции:
2NH3 + CO2 - CO(NH2)2 + H2O
Источником CO2 является газ, содержащий, (об.): CO2 – 93, N2 – 7. Избыток NH3 составляет 100% от стехиометрического количества. Потери мочевины в процессе производства, % ,(масс.): 2. Расчет вести на 1 тонну мочевины.

Вариант №6
1. Современные тенденции в развитии теории и практики химической технологии. Новые химико-технологические приемы и способы получения продуктов.
2. Гомогенные некаталитические процессы, протекающие в жидкой и газовой фазах. Основные закономерности. Важнейшие типы применяемых реакторов.
3. Классификация вредных примесей в промышленных газовых выбросах. Методы очистки газов от парообразных и газообразных примесей: абсорбция жидкостями, адсорбционные методы, каталитические методы.
4. Составить материальный баланс получения этилбензола путем алкилирования бензола этиленом, протекающего по реакции:
С2H4 + С6Н6 > С6Н5С2Н5
С6Н5С2Н5 + С2Н4 > С6Н4(С2Н5)2
Производительность установки по этилбензолу 100 тонн. Потери бензола в производстве, % (масс.): 1. Состав этилена, % (об.): этилен – 95, этан – 5. Конверсия этилена - 90 %. Мольное соотношение в начале процесса этилен:бензол = 1:3.

Вариант №7
1. Химико-технологические схемы. Структура и состав ХТС. Оценка свойств ХТС. Элементы химико-технологических систем. Технологические связи элементов. Их схемы и назначения.
2. Гетерогенные некаталитические процессы. Основные закономерности. Важнейшие типы применяемых реакторов.
3. Пути решения экологических проблем химической технологии: развитие безотходной, малоотходной и бессточной технологии.
4. Составить материальный баланс производства сульфида натрия восстановлением сульфата натрия, протекающего по реакции:
Na2SO4 + 4H2 > Na2S + 4H2O.
Производительность по Na2S 6 тонн в сутки. Состав технического Na2SO4. % (масс.): Na2SO4 – 95; NaCl – 3,2; Fe – 1,8. Состав технического водорода, % (об.): Н2 – 97; N2 – 2,4; Cl – 0,6. Конверсия Na2SO4 - 96%. Избыток водорода 150% от стехиометрии.

Вариант №8
1. Многофункциональность химического производства – получение продуктов, экономное использование сырья, материалов и энергии, экологическая безопасность.
2. Скорость гомогенных процессов. Влияние условий проведения и способы интенсификации гомогенных процессов. Конкретные примеры.
3. Влияние производственной деятельности человека на окружающую среду. Общая характеристика загрязнения, источники загрязнения, последствия загрязнения окружающей среды. Понятие ПДК, ПДВ.
4. Составить материальный баланс окисления n-ксилола жидкофазным окислением кислородом воздуха, протекающего по реакции:
CH3-C6H4-CH3 + 3O2 > 2H2O + COOH-C6H4-COOH
Производительность установки на выходе 7500 тонн в сутки. Потери кислоты от полученного количества, % (масс.): 2,04. Конверсия n-ксилола – 95%. Избыток воздуха от стехиометрии 140%. Содержание n-ксилола в растворе, % (масс.): n-ксилола – 57, растворителя уксусной кислоты – 43.

Вариант №9
1. Межотраслевой характер химической технологии.
2. Характеристика гетерогенных некаталитических процессов, протекающих в системе «жидкость-твердое». Основные типы применяемых реакторов.
3. Переработка газообразных отходов. Характеристика возможных выбросов, меры их предотвращения и методы очистки (пылеулавливание, обезвреживание, каталитическая очистка и др.).
4. Составить материальный баланс производства диалкилпиридина методом конденсации паральдегида с аммиаком, протекающей по реакции:
4(СH3CHO)3 + 3NH3 > 3C2H5-C5NH3-CH3 + 12H2O
2(CH3CHO)3 + 2NH3 > C5NH4-CH3 + C5NH4-CH3 + 6H2O + 2H2
Пропускная способность установки по аммиаку 3400 кг. Состав аммиачной воды, % (масс.): аммиак – 30, вода – 70. Конверсия аммиака – 85%. Потери аммиака от исходного 1%. Концентрация паральдегида в уксусной кислоте 50%.

Вариант №10
1. Иерархическая организация процессов в химическом производстве, химико-технологический аппарат, химико-технологический процесс, химическое производство, производственное объединение.
2. Характеристика кинетической и диффузионной области протекания химических процессов.
3. Роль и значение химической технологии в решении основных глобальных проблем экологии и проблем жизнедеятельности.
4. Составить материальный баланс нейтрализатора для получения аммиачной селитры, протекающей по реакции:
NH3 + HNO3 > NH4NO3
Производительность установки 10 тонн. В производстве применяется 40%-ная азотная кислота и 80%-ный газообразный аммиак. Потери кислоты и аммиака в производстве составляют, соответственно, 3% и 10% от теоретически необходимого. Состав газа, % (об.): NH3 – 80, N2 – 20.

 

Контрольная работа задание 2

Московский Государственный Университет Технологий и Управления имени Разумовского

Кафедра Химические Технологии

Вариант №1
1. Характеристика сырьевой базы химического производства. Новые тенденции в разработке месторождений.
2. Реактор идеального смешения и идеального вытеснения. Каскады реакторов.
3. Получение дивинила, как пример каталитического, обратимого эндотермического процесса. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров производства. Промышленные способы производства.
4. Промышленный способ получения уксусной кислоты из природного газа основан на следующих реакциях:
2CH4 - C2H2 + 3H2
C2H2 + H2O - CH3-CHO
CH3-CHO + 0,5O2 - CH3-COOH
Рассчитать расходный коэффициент природного газа в кг и в м3 в производстве 1 тонны уксусной кислоты, если содержание CH4 в природном газе, % (об.): 96. Выход ацетилена из метана, % от теоретического (масс.): 15. Выход ацетальдегида, % (масс.): 90.

Вариант №2
1. Общая характеристика и классификация энергетических ресурсов в химической технологии. Источники энергии в химическом производстве.
2. Особенности реакторов с использованием твердых катализаторов в стационарном и во взвешенном состоянии.
3. Микробиологический синтез. Преимущества, особенности. Основные закономерности проведения подобных процессов.
4. Рассчитать расходные коэффициенты по сырью в процессе синтеза мочевины, протекающей по реакции:
2NH3 + CO2 - CO(NH2)2 + H2O
Исходный газ содержит, % (об.): CO2 – 67. Избыток NH3 составляет 80% от стехиометрического количества. Потери мочевины в процессе производства, % ,(масс.): 10. Расчет вести на 30 тонн мочевины.

Вариант №3
1. Коксование каменного угля. Назначение процесса. Продукты коксования, их переработка и назначение.
2. Моделирование химических реакторов и протекающих в них химических процессов. Структура математической модели химического реактора.
3. Обосновать характер ХТС производства аммиака. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров синтеза аммиака. Промышленные способы производства.
4. При обжиге 1 тонны известняка образуется 170 м3 СО2 по реакции:
CaCO3 - CaO + CO2
Содержание CaCO3 в известняке составляет 96%. Определить степень обжига известняка и расход известняка на получение 1000 м3 СО2 при данных условиях и при полном разложении CaCO3.

Вариант №4
1. Разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий. Максимальное использование сырья и рациональное использование энергии. Химическая энерготехнология.
2. Материальный и тепловой баланс для химических реакторов.
3. Обосновать характер ХТС производства простого и двойного суперфосфата. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров производства. Промышленные способы производства.
4. Карбид кальция получают путем взаимодействия извести и кокса по реакции:
CaO + 3C - CaC2 + CO
Определить расходные коэффициенты по коксу и извести в производстве технического карбида кальция, имеющего состав, % (масс.): CaC2 – 78, CaO – 15, С – 4. Известь содержит 96% CaO, содержание углерода в коксе 89%. Расчет вести на 1 тонну технического карбида кальция.

Вариант №5
1. Перспективные и альтернативные источники энергии.
2. Проточные реакторы идеального смешения и идеального вытеснения. Распределение времени пребывания в проточных реакторах.
3. Обосновать характер ХТС синтеза карбамида мочевины, как пример некаталитического гетерогенного процесса при высоком давлении. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров производства. Промышленные способы производства.
4. Рассчитать расходные коэффициенты по сырью в процессе получения аммиачной селитры, протекающим по реакции:
NH3 + HNO3 > NH4NO3
Производительность установки 5 тонн. В производстве применяется 90%-ная азотная кислота и 50%-ный газообразный аммиак. Потери кислоты и аммиака в производстве составляют, соответственно, 15% от теоретически необходимого.

Вариант №6
1. Химическая переработка твердого топлива. Способы переработки твердых топлив. Газификация и гидрогенизация.
2. Реакторы с неидеальной структурой потоков.
3. Производство этилового спирта. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров производства. Промышленные способы производства.
1. При получении серной кислоты, протекающей по реакциям:
S + O2 > SO2
2SO2 + O2 - 2SO3
SO3 + H2O - H2SO4
на 100 кг обжигаемого колчедана с содержанием серы 42% практически получается 112 кг олеума, содержащего 18% SO3. Определить выход H2SO4 в процентах от теоретического.

Вариант №7
1. Энерготехнологические схемы. Эксэргетический анализ, как метод оценки эффективного использования сырья и энергии.
2. Классификация реакторов по подводу и отводу тепла. Тепловая устойчивость реакторов.
3. Способы получения ацетилена и их сравнительный анализ. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров производства. Промышленные способы производства.
1. Определить расходные коэффициенты по кислоте в производстве разложения 100 кг апатитового концентрата, содержащего 85% Ca5F(PO4)3, 65%-ной серной кислотой с 5%-ным избытком от теоретического, протекающего по реакции:
2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 - 3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 2HF

Вариант №8
1. Топливо как химическое сырье.
2. Элементы технологического расчета реакторов.
3. Обосновать характер ХТС синтеза метилового спирта, как пример обратимого каталитического процесса. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров производства.
1. Рассчитать расходные коэффициенты по кислоте в процессе получения суперфосфата путем разложения фосфатов 75%-ной серной кислотой, протекающем по реакциям:
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 - Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
CaCO3 + H2SO4 - CaSO4 + CO2 + H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 - Fe2(SO4)3 + 3H2O
Расчет вести на 1 кг фосфорита, если его состав, % (масс.): Ca3(PO4)2 – 80, CaCO3 – 12, Fe2O3 – 8.

Вариант №9
1. Возобновляемые и не возобновляемые источники сырья. Отходы производства как источник вторичных материальных ресурсов.
2. Классификация химических реакторов по характеру смешивания и вытеснения веществ, участвующих в процессе. Сравнительные характеристики.
3. Генетическая инженерия. Инженерная энзимология. Преимущества, особенности. Основные закономерности проведения подобных процессов.
1. Рассчитать расходные коэффициенты по колчедану в производстве получения 1 тонны 97%-ной серной кислоты, протекающей по реакциям:
S + O2 > SO2
2SO2 + O2 - 2SO3
SO3 + H2O - H2SO4
Содержание серы в колчедане, % (масс.): 42. Потери серы в производстве, % (масс.): 2. Степень окисления SO2 в SO3, % (масс.): 98. Степень абсорбции серного ангидрида, % (масс.): 96.

Вариант №10
1. Процессы, протекающие при химической переработке нефти. Характеристика продуктов переработки нефти и их назначение.
2. Химические реакторы с неидеальной структурой потоков.
3. Обосновать характер ХТС производства азотной кислоты. Применение теоретических основ химической технологии для обоснования режимных параметров производства. Промышленные способы производства.
1. Рассчитать расходные коэффициенты по сырью при производстве соляной кислоты сульфатным способом, протекающем по реакции:
2NaCl + H2SO4 - Na2SO4 + 2HCl
Расчет вести на 1 тонну полученной соляной кислоты. В производстве используются: поваренная соль, содержащая 95% NaCl; купоросное масло, содержащее 94% H2SO4. Степень разложения NaCl , % (масс.): 92%.

   

Задачи на составление мат балансов

Задача 1
Производительность печи КС-450 в пересчете на серную кислоту (100% Н2SО4),
20833 кг-ч-1.
Степень использования серы в колчедане 0,885
Содержание, %
серы в сухом колчедане 41
влаги в колчедане 6
серы в огарке 1
SО2 в сухом обжиговом газе 14,5
SО3 в сухом обжиговом газе 0,1
Относительная влажность воздуха. % 50

Скачать решение задачи 1

Задача 2
Определить степень превращения SО2 по реакции
2 SО2 + О2 = 2 SО3
или
аА + b B = rR
Состав реакционной смеси в начале процесса % об
сернистый ангидрид (СА0) 7,5
кислород 10,3
азот 89,2
Содержание сернистого ангидрида в реакционной смеси % об. 2,5

Скачать решение задачи 2

Задача 3
Рассчитать степень превращения и выход аммиака NH3 по реакции
N2 + 3H2 = 2 NH3 + Q
или
аА + b B = rR
где а = 1, b = 3, r = 2
Известно, что после некоторого промежутка времени в конечной газовой смеси стало 30моль и 20моль, процесс ведут при t=500°С и Р=30МПа. В этих условиях при состоянии равновесия газовой смеси содержится 28,4% NH3

Скачать решение задачи 3

Задача 4
Установить функциональную зависимость x=f(Kp) для реакции получения окиси углерода восстановлением двуокиси углерода протекающей по уравнению
CO2 + C = 2 CO

Скачать решение задачи 4

Задача 5
Определить выход продуктов R и S параллельных реакций при абсолютных температурах Т = 700, 800 и 900 К, если известно, что разность между энергиями активации этих реакций Еs – Ek = E2 – E1 = 2401 Дж• моль-1, а К = 8,3 Дж • моль-1 • К-1.

Скачать решение задачи 5

Задача 6
Сравнить увеличение скорости прямой реакции окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе с увеличением скорости диффузии газа при повышении температуры от Т1 = 693 К до Т2 = 703 К
Реакция протекает по уравнению
2 SО2 + О2 = 2 SО3
2А + В = 2 R
Энергии активации реакции (а) на ванадиевом катализаторе составляет Е = 268 кДж • моль-1. Зависимость скорости диффузии газов от температуры выражается уравнением
D2/D1 = (T2/T1)^(n)
D2/D1 – отношение коэффициентов диффузий.

Скачать решение задачи 6

Задача 7
Определить объем РИВ для проведения гомогенной реакции разложения фосфина:
4PH3 (газ) – P4 (газ) + 6Н2 (газ)
4А – Р + 6S

Условия:
Давление, 45,1*10^4 Па
Скорость подачи фосфина 4,53 * 10^-4 кмоль/с
Степень превращения
начальная ХА0.=0
конечная ХА ' = 0,85
Температура T = 648,9К
Константа скорости реакции 2,78*10^(-3)

Скачать решение задачи 7

Задача 8

Определить скорость подачи в РИС-Н двух растворов, содержащих реагенты А и В, Реагенты взаимодействуют по уравнению
А + В = R + S
Скорости подачи реагентов одинаковы и должны быть такими, чтобы за время их пребывания в реакторе прореагировало 75% вещества В.
Условия:
Объем реактора Vг =0,18 м3
Концентрация,
реагента А в первом потоке Сan = 4,2 кмоль • м-3
реагента В во втором потоке Cbn = 2,4 кмоль • м-3
Константы скорости,
k1 = 0,12 м3 • кмоль-1 • с-1
k2 = 0,05 м3 • кмоль-1 • с-1
Степень превращения реагента В ХВ = 0,75

Скачать решение задачи 8

Задача 9

Определить степень превращения реагента А в каскаде, состоящем из двух реакторов идеального смешения. Условия:
Скорость подачи реакционной смеси V0 = 400 л-мии-1
Объем каждого реактора Vг = n200 л
Начальная концентрация реагента СА = 1,2 моль-л-1
Константа скорости реакции k =1,6 мни-1
Порядок реакции n = 0,76
В процессе реакции объем реакционной смеси не изменяется

Скачать решение задачи 9

Задача 10

Определить количество тепла, которое необходимо отводить в РИС-Н при проведении в нем обратимой реакции.
А + В =R+ 18000 кДж/моль
с тем, чтобы обеспечить максимальную степень превращения.
Условия:
Температура поступающей реакционной смеси t =15 °С
Теплоемкость реакционной смеси, отнесенная к молю продукта
Ср =400кДж/(моль • К)
Экспериментальная зависимость между ХА и t:
  t   5        15     25     35     4 0   42    45    55    65
Xa  0,18 0,31  0,46  0,56  0,58  0,6  0,59  0,49  0,3

Скачать решение задачи 10

Задача 11

Определить количество отводимого или подводимого тепла и поверхность теплообмена каждого из двух последовательно соединенных РИС-Н при проведении в них реакции:
А = R + 75 420 кДж/кмоль
Условия:
Количество реагента А. подаваемого в реактор BA0 = 0,2кмоль/с
Температура поступающей реакционной смеси t =15 °С
Теплоемкость реакционной смеси с =1676 кДж/(моль-С)
Коэффициент теплопередачи К = 419кДж/(м2-ч- °С)
Средняя разность между t0 и tОХЛ, 10°С
В 1-ом реакторе температура реакционной смеси t1=49°С и степень пре¬вращения ХA1=0,42; во 2-м реакторе t2 = 42 °С, а ХА2 = 0)7.

Скачать решение задачи 11

Задача 12

Определить температуру нагревания реагента А на входе в адиабатический проточный реактор смешения РИС-Н при осуществлении экзотермической реакции А - R
Известна зависимость ХА = f (t):
t °С...... 20 40 50 60 70 80 90 100
ХА....... 0,02 0,12 0,24 0,37 0,58 0,82 0,92 0,95
Условия:
Тепловой эффект реакции H = -160 Дж/моль
Теплоемкость сред с'р = 3,2кДж/(моль • °С)
Степень превращения ХА = 0,93
Отвечают ли полученные результаты устойчивому режиму?

Скачать решение задачи 12

Задача 13

Рассчитать скрубберную башню для осушки сернистого ангидрида в производстве серной кислоты контактным методом (сушильную башню) т. е. определить диаметр башни и объем насадки.
Условия.
Производительность цеха Н2SО4 10т/ч
Концентрация SO2 в газе а, доли. 0,07
Концентрация кислоты, орошающей сушильную башню, Н2SО4 95%
Температура, °С
газа (на выходе из башни) t2............ 32
кислоты (на входе и выходе) tк.......... 49
Давление паров воды в газе, в Па
На входе На выходе
в башню из башни
4746 10,1
Разрежение в системе Рр (до газодувки)
Па......................... 2933
мм рт. ст...................... 22
Барометрическое давление Р
Па......................... 101325
мм рт. ст...................... 760
Скорость газа в насадке w =0,8 м/с

Скачать решение задачи 13

Задача 14

Рассчитать производительность колонны синтеза аммиака при работе ее на свежем катализаторе и после двухлетней работы на этом же катализаторе.
Условия.
Высота колонны Н = 14м
Внутренний диаметр колонны D =0,85м;
Содержание и цикле инертных примесей 7%
Конечная температура конденсации аммиака tk = 5°C;
Содержание NН3 в газовой смеси на входе в колонну
С = 4%
Объемная скорость S = 25000 1/ч
Давление в системе Р = 30МПа
Коэффициент использования внутреннего объема (паковки) колонны 35 %
Снижение активности катализатора после двухлетней работы z = 20%

Скачать решение задачи 14

Задача 15
Определить количество и состав исходной аммиачно-воздушной смеси для производства 1000 т/сут 100% азотной кислоты
Производительность 1000/24 = 41,7 кг/ч
Содержание NH3 в аммиачно-воздушной смеси 11,5%
Степень окисления аммиака 0,97
Степень абсорбции окислов азота 0,985

Скачать решение задачи 15

   

Расчеты расходных коэффициентов

Задача ОХТ 1. Определить теоретические расходные коэффициенты железных руд, используемых при выплавке чугуна, содержащего 92% Fе, при условии, что в рудах отсутствуют пустая порода и примеси. Молекулярная масса железных руд: шпатовый железняк FеСО3 - 115,8; лимонит 2Fе2ОЗ*Н2О - 373; гетит 2Fе2О3-2Н2О - 355; красный железняк Fе2О3 - 159,7; магнитный железняк Fе3О4 - 231,5.

Скачать решение задачи ОХТ 1

Задача ОХТ 2. Рассчитать расход алунитовой руды, содержащей 23% Аl2О3, для получения 1 т алюминия, если потери алюминия на всех производственных стадиях составляют 12% (масс.). Алунит можно представить формулой ЗА12О3-К2О-45О2-6Н2О. Молекулярная масса: алунита - 828, А12O3-102; А1 - 27.

Скачать решение задачи ОХТ 2

Задача ОХТ 3. Рассчитать расход бензола и пропан-пропиленовой фракции газов крекинга [30% (об.) пропилена и 70% (об.) пропана] для производства 1 т фенола, если выход изопропилбензола из бензола составляет 90% от теоретического, а фенола из изопропилбензола - 93%. Молекулярная масса: бензола - 78, пропилена - 42, пропана-44, фенола - 94.

Скачать решение задачи ОХТ 3

Задача ОХТ 4. Рассчитать расход ильменитовой руды и серной кислоты для получения 1 т диоксида титана ТiO2, если содержание титана в руде составляет 24,3% (масс.), а степень разложения FeTiO3 89%. В состав ильменитовой руды входят FeTiO3 и Fе2О3. В производстве применяют 80%-ную Н2SО4 с 50%-ным избытком от теоретического.

Скачать решение задачи ОХТ 4

Задача ОХТ 5. Определить расходные коэффициенты в производстве карбида кальция (технического), содержащего [% (масс.)]! СаС2 - 78; СаО-15, С - 3; прочие примеси - 4. Известь содержит 96,5% СаО. Содержание (%) в коксе: золы - 4, летучих - 4, влаги - 3.
Расчет вести на 1 т технического продукта. Молекулярная масса: 64, СаО - 56.

Скачать решение задачи ОХТ 5

Задача ОХТ 6. Определить расход бурого угля [содержащего 70%' (масс.) углерода], водяного пара и воздуха для получения 1000 м3 генераторного газа состава [% (об.)]: СО - 40, Н2-18, N2 - 42. Для упрощения расчета принимаем состав воздуха [%(об.)]: N2 - 79, О2 - 21. Молекулярная масса воздуха - 29.

Скачать решение задачи ОХТ 6

Задача ОХТ 7. Рассчитать расходный коэффициент природного газа, содержащего 97% (об.) метана, в производстве уксусной кислоты (на 1 т) из ацетальдегида. Выход ацетилена из метана составляет 15% от теоретически возможного, ацетальдегида из ацетилена - 60%, а уксусной кислоты из ацетальдегида - 90% (масс.). Молекулярная масса: С2Н2-26; СН3СНО -44; СНзСООН -60, СН4-16.

Скачать решение задачи ОХТ 7

Задача ОХТ 8. Определить количество аммиака, требуемое для производства 100000 т/год азотной кислоты, и расход воздуха на окисление аммиака, если цех работает 355 дней в году, выход оксида азота 0,97, степень абсорбции 0,92, содержание аммиака в сухой аммиачно-воздушной смеси 7,13% (масс.).

Скачать решение задачи ОХТ 8

Задача ОХТ 9. Составить материальный баланс печи для сжигания серы производительностью 60 т/сутки. Степень окисления серы 0,95 (остальная сера возгоняется и сгорает вне печи). Коэффициент избытка воздуха а =1,5*. Расчет вести на производительность печи по сжигаемой сере в кг/ч.

Скачать решение задачи ОХТ 9

Задача ОХТ 10. Составить материальный баланс производства оксида этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом. Состав исходной газовой смеси [% (об.)]: этилен - 3, воздух - 97. Степень окисления этилена 0,5. Расчет вести на 1 т оксида этилена.

Скачать решение задачи ОХТ 10

Задача ОХТ 11. При электрокрекинге природного газа [состав, % (об.): СH4 - 98, N2 - 2] в газе, выходящем из аппарата, содержится 15% ацетилена. Рассчитать материальный баланс процесса на 1000 м3 исходного газа без учета побочных реакций.

Скачать решение задачи ОХТ 11

Задача ОХТ 12. Рассчитать материальный баланс печи окислительного обжига в производстве ванадата натрия NaVO3. Сырье: ванадиевый шлак, содержащий 13% (масс.) V2O5, воздух, NаС1 [расход NаС1 составляет 10% (масс.) от массы шлака]. Расчет вести на 1 т готового продукта.

Скачать решение задачи ОХТ 12

Задача ОХТ 13. Составить материальный баланс производства криолита (на 1 т), если процесс описывается следующим суммарным уравнением: 2Аl(ОН)3 + 12НF + ЗNа2СО3 = 2Nа3А1Р6 + 3СО2 + 9Н2О. Плавиковую кислоту применяют в виде 15% раствора фтороводорода в воде. Соду берут с 4% недостачи от стехиометрического соотношения для обеспечения необходимой остаточной кислотности.

Скачать решение задачи ОХТ 13

Задача ОХТ 14. Составить материальный баланс хлоратора в производстве хлорбензола (на 1 т хлорбензола). Содержание жидких продуктов [% (масс.)]: бензола - 65,0; хлорбензола - 32,0; ди-хлорбензола - 2,5; трихлорбензола - 0,5. Технический бензол содержит 97,5% (масс.) С6Н6, технический хлор - 98% (масс.) С12.

Скачать решение задачи ОХТ 14

Задача ОХТ 15. Составить материальный баланс производства фтороводорода (на 1 т НF) из плавикового шпата, содержащего [% (масс.)]: СаF2 - 96; SiO2 - 4. Степень разложения шпата 0,95. Для разложения применяют 93%-ную H2SO4 с 15%-ным избытком от теоретического.

Скачать решение задачи ОХТ 15

Задача ОХТ 16. Составить материальный баланс обжиговой печи в производстве цементного клинкера для портландцемента (на 1 т клинкера), если в состав шихты входит 20% строительной глины и 80% известняка. Состав сырья, % (масс.): строительная глина - SiO2 - 72,0; А12О3-16,0; Fе2О3 -7,0; К2О- 1,7; Nа2О - 3,3; известняк - СаСО3 - 95,0, примеси - 5,0.

Скачать решение задачи ОХТ 16

Задача ОХТ 17. Составить материальный баланс от¬деления окисления аммиака (на 1 т азотной кислоты). Степень окисления NН3 до NO - 0,97, до N2 - 0,03; NO до NО2 - 1,0. Степень абсорбции 0,92. Содержание аммиака в сухой аммиачно-воздушной смеси 7,13% (масс.). Воздух насыщен парами воды при 30 °С. Относительная влажность 80%.

Скачать решение задачи ОХТ 17

Задача ОХТ 18. Составить материальный баланс производства железооксидного катализатора (Fе2О3) на 1 т продукта. Сырьем служат железный купорос FеSО4-7Н2О в виде 2 н. раствора с плотностью 1152 кг/м3 и 25%-ная аммиачная вода (в производстве используют 10% раствор аммиака).

Скачать решение задачи ОХТ 18

Задача ОХТ 19. Составить материальный баланс сжигания колчедана в печи КС-200 (на 1 ч работы печи). Производительность печи по колчедану 200 т/сут. Содержание, %: серы в колчедане - 41, влаги в колчедане - 3, серы в огарке- 1, SО2 в сухом печном газе-14,1, О2 в сухом печном газе - 2,4. Температура поступающего воздуха 20°С. Относительная влажность воздуха 50%.

Скачать решение задачи ОХТ 19

Задача ОХТ 20. Составить материальный баланс реактора для каталитического окисления метанола в формальдегид. Производительность реактора 10000 т СН2О в год. Степень превращения СН3ОН в СН2О 0,7. Общая степень превращения метанола 0,8 (с учетом побочных реакций). Содержание метанола в спирто-воздушной смеси 40% (об.). Мольное соотношение побочных продуктов в продукционном газе НСООН: СО2: СО: СН4 = 1,8: 1,6: 0,1: 0,3. Агрегат работает 341 день в году (с учетом планово-предупредительного ремонта и простоев). Окисление проходит на твердом серебряном катализаторе при 600°С.

Скачать решение задачи ОХТ 20

   

Расчет констант равновесия и равновесного выхода продукта

Задача ОХТ 21. Синтез аммиака осуществляется в колонне под давлением 30 МПа при 450°С. Газ, выходящий из колонны, имеет состав [% (об.)]: NН3-17,0; N2- 11,0; Н2 -72,0. Рассчитать соотношение N2 и Н2 в исходном газе, поступающем в колонну синтеза.

Скачать решение задачи ОХТ21

Задача ОХТ 22. При синтезе хлороводорода, проводимом с 10%-ным избытком Н2 по отношению к стехиометрическому количеству, в газе, выходящем из аппарата, содержится 80% НС1. Рассчитать Кс для заданных условий.

Скачать решение задачи ОХТ22

Задача ОХТ 23. Определить равновесный выход оксида углерода (II) в процессе газификации каменного угля водяным паром при 500 и 700°С, если lg(pНа0/(рсорНа)]равен соответственно 1,67 и -0,13. Р = 0,1 МПа.

Скачать решение задачи ОХТ23

Задача ОХТ 24. Найти при 327 °С константу равновесия реакции гидрирования пропилена до пропана: С3Н6 + Н2 = С3Н8.

Скачать решение задачи ОХТ24

Задача ОХТ 25. Для процесса синтеза аммиака рассчитать равновесные выходы аммиака и значения констант равновесия 1/Kp^0,5 = pH2^3/2 * pN2^1/2 / pNH3 при t1 = 600°С и t2 = 500°С. Процесс осуществляется под давлением P1 = 30 МПа, исходная смесь содержит реагенты в стехиометрическом соотношении. Определить, как изменится равновесное содержание NH3 в газе (xР) при 500 °С, если уменьшить давление от P1 = 30 МПа ДоР2=10МПа.

Скачать решение задачи ОХТ25

Задача ОХТ 26. В процессе прямой гидратации этилена на фосфорном катализаторе (в производстве этанола) при t = 300°С и Р = 8 МПа 10% (об.) этилена превращается в этанол. Найти состав газа и условную константу равновесия, пренебрегая побочными реакциями

Скачать решение задачи ОХТ26

Задача ОХТ 27. Исходная смесь для окисления хлороводорода содержит [% (об.)]: НСl - 35,5; воздуха - 64,5. Процесс окисления протекает при Р = 0,1 МПа и t = 370°С на оксидном хромовом катализаторе. По окончании реакции в газе содержится 13,2% С12. Рассчитать равновесный состав газовой смеси и значение константы равновесия Kp=pCl2^2 * pH2O^2 / (pHCl^4*pO2)

Скачать решение задачи ОХТ27

Задача ОХТ 28. При одноступенчатой конверсии метана из конвертора выходит газ состава [% (об.)): Н2 - 52; СО - 21; СО2 - 7,5; Т2-19; СН4 - 0,5. Пройдя увлажнитель и теплообменник, газ поступает в конвертор оксида углерода (II). Рассчитать количество водяного пара, необходимого для осуществления процесса, чтобы содержание оксида углерода в сухом конвертированном газе не превышало 3,5% (об.). Рассчитать также и равновесную степень превращения СО. Температура процесса 500°С, давление 0,1 МПа. Расчет вести на 100 м3 газа указанного состава.

Скачать решение задачи ОХТ28

Задача ОХТ 29. При конверсии оксида углерода(II) с водяным паром по реакции СО + Н2О = СО2 + Н2 значение константы равновесия К.с = [СО2]/([СО] (Н2О] )= 1. Определить равновесный состав газа, если в исходной смеси на 1 моль СО приходится 2 моль Н2О.

Скачать решение задачи ОХТ29

Задача ОХТ 30. Процесс окисления оксида азота (II) до диоксида сопровождается образованием димера N2О4. Рассчитать степень полимеризации NО2 для газовой смеси, содержащей 5% (об.) NО2 в исходном газе, если давление газа составляет 0,1 МПа, а температура 40°С. Значение константы равновесия: Kp = pNO2^(2)/pN2O4

Скачать решение задачи ОХТ30

Задача ОХТ 31. При окислении оксида серы(IV) в оксид серы(VI) в производстве серной кислоты по контактному способу в фор контактный аппарат поступает сернистый газ состава [% (об.)]: SО2-11; О2-10; N2 - 79. Процесс окисления осуществляется при / = 570°С и Р= 1200 кПа, Степень окисления 70%. Рассчитать состав окисленного газа и значение константы равновесия:Kp^0,5=pSO2/(pSO2*pO2^0,5)

Скачать решение задачи ОХТ31

Задача ОХТ 32. При синтезе метанола равновесное содержание СН3ОН 24,2% (об.), если процесс осуществляется при t = 350°С и Р = 30 МПа. Соотношение Н2: СО в исходной смеси 4:1; при стехиометрическом соотношении Н2: СО равновесная концентрация СН3ОН в смеси составляет 37,8% (об.). Рассчитать равновесный состав смеси и значения констант равновесия: Kp=pCH3OH/(pCO*pH2^2)

Скачать решение задачи ОХТ32

Задача ОХТ 33. Для окисления хлороводорода используется смесь состава [% (об.)]: О2 - 32,4; НС1 - 67,6. Процесс протекает при P = 0,1 МПа и t = 386°С. По окончании реакции в газе содержится 31,4% С12. Рассчитать состав смеси в момент равновесия и значение константы равновесия: Kp = pHCl^4*pO2/(pCl2^2*pH2O)

Скачать решение задачи ОХТ33

Задача ОХТ 34. Составить материальный баланс трубчатого конвертора метана для конверсии природного газа по следующим данным. Производительность агрегата по природному газу (идущему на конверсию) 4700 м3/ч. Состав природного газа [% (об.)]: СН4 -97,8; С2Н6 - 0,5; С3Н8 -0,2; С4Н10 - 0,1;. N2 - 1,4. Отношение объемов водяной пар: газ в исходной парогазовой смеси (ПГС) 2,5. Степень конверсии 67% по углероду, т. е. по углеводородной части газа. Реакции:

СН4 + Н2О = СО + ЗН» - 38,9 кДж/моль (I)
СН4 + СО2 = 2СО + 2Н2 - 248,3 кДж/моль (2)
СН4 + 0.5О, = СО + 2Н2 + 34,8 кДж/моль (3)
СО + Н2О = СО2 + Н2 + 4 1,0 кДж/моль (4)

Соотношение СО : СО2 в конвертированном газе можно принять отвечающим равновесию реакции (4) при температуре газа на выходе из конвертора, т. е. при 700 °С, поскольку: а) равновесие этой реакции достигается быстрее, чем других; б) равновесие других реакций при этой температуре в значительно большей степени сдвинуто в сторону продуктов реакции. Задача знаения констант равновесия реакций (1) - (4) при 700 °С равны соответственно: 25, 20, 3*10^11, 1,54. Расчет вести на 100 м3 природного газа с последующим пере¬счетом на производительность в кг/ч.

Скачать решение задачи ОХТ34

   

Cтраница 10 из 12

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