Задачи по ОХТ

Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 8

Изопропанол

Наиболее перспективными являются методы получения изопропанола газо- и жидкофазной прямой гидратацией пропилена.
Газофазную гидратацию пропилена на фосфорно-кислотном катализаторе проводят при 170-200°С, 2-3 МПа и объемной скорости подачи сырья 1300 ч-1. При таком режиме степень конверсии пропилена может достигать 5-12%, а селективность превышать 98%. Если в качестве катализатора применяют вольфрамсодержащие соединения, процесс проводят при 230-240°С, 20-25 МПа и избытке водяного пара 10 моль на 1 моль пропилена. В этих условиях степень конверсии пропилена равна 50%, а селективность по изопропанолу достигает 95%.
При жидкофазной гидратации пропилена используют сильнокислотный сульфокатнонит в качестве катализатора. Процесс проводят при 130-150°С, 6-10 МПа с избытком воды: мольное соотношение Н2О : С3Н6 равно (12,54-15) : 1. В этих условиях степень конверсии пропилена достигает 75-80% при селективности по изопропанолу 94%. В этом методе используют четырехполочный реактор, в котором реакционную теплоту (51,5 кДж на 1 моль) снимают, подавая воду в пространство между полками.

Pr-49 Прямую гидратацию пропилена в изопропанол осуществляют в четырехполочном реакторе внутренним диаметром 1600 мм. На каждой полке расположен сульфокатионитный катализатор слоем высотой 1,8 м. Вода и пропилен поступают на гидратацию в мольном соотношении 14,5:1, причем вода расходуется только на образование изопропанола. Определить .массовую долю изопропанола в воде на выходе из реактора, если производительность 1 м3 катализатора равна 100 кг изопропанола в час, степень конверсии пропилена 75%, а селективность по изопропанолу 96,4

Скачать решение задачи Pr-49 (цена 100р)

Задача 337. Производительность реактора прямой гидратации пропилена на фосфорнокислотном катализаторе равна 1400 кг изопропанола в час. В реактор поступает в час 23,8 т смеси водяного пара и пропилена в массовом соотношении 0,2 : 1. Определить степень конверсии пропилена, если селективность по изопропанолу равна 98,2%.

Скачать решение задачи 337 (цена 100р)

Задача 338. Производительность реактора прямой гидратации пропилена на фосфорнокнслотном катализаторе равна 1350 кг изопропанола в час. В реактор поступают водяной пар и пропилен в мольном соотношении 0,45 : 1. Определить объемный расход технического пропилена, объемная доля пропилена в котором 98%, и массовый расход водяного пара, если степень конверсии пропилена равна 5,2%, а селективность по изопропанолу 98,3%.

Задача 339. В реактор прямой гидратации пропилена (объем фосфорнокиелотного катализатора 10 м3) поступает в час 4400 кг водяного пара в мольном соотношении к пропилену 0,48 : 1. Определить селективность по изопропанолу, если производительность 1 м3 катализатора по изопропанолу равна 150 кг/ч, а степень конверсии пропилена за один проход через катализатор 5%.

Задача 340. Производительность 1 м3 вольфрамсодержащего катализатора в реакторе прямой гидратации пропилена составляет 25 кг изопропанола в час; мольное соотношение водяной пар : пропилен на входе равно 10 : 1. Определить массовую скорость подачи паро-пропиленовой смеси, если степень конверсии пропилена равна 48,7%, а селективность по изопропанолу 94,4 %.

Задача 341. Производительность реактора, заполненного фосфрнокислотным катализатором, составляет 2500 кг изопропанола в час. В процессе гидратации пропилена с 1 м3 катализатора уносится 5,3 г фосфорной кислоты. Определить количество кислоты, уносимой в течение 2000 ч работы катализатора, если объемная скорость подачи пропилена равна 1300 ч-1, степень его конверсии |%, селективность по изопропанолу 98,5%.

Задача 342. Изопропанол получают прямой гидратацией пропилена в реакторе полочного типа, заполненном Сульфокатионитным катализатором. Из реактора непрерывно выходит в час 8500 кг воды, массовая доля изопропанола в которой составляет 15%. Процесс проводят при мольном соотношении воды и пропилена 15:1, выделяющуюся теплоту (51,5 кДж/моль) отводят за счет подачи воды между слоями катализатора. Определить долю воды для отвода теплоты (в процентах от ее общего расхода), если степень конверсии пропилена равна 76%, а селективность процесса по изопропанолу 94%. Вода нагревается на 50 К при ее удельной теплоемкости 4,187 кДж/(кг*К).

н-Бутанол

В промышленности освоены методы получения н-бутанола конденсацией ацетальдегида и оксосинтезом. Одним из традиционных методов получения н-бутанола является метод альдольной конденсации ацетальдегида. Процесс проводят, как правило, в две стадии: а) получение кротонового альдегида при 20°С в щелочной среде при атмосферном давлении или при 160 °С и 3,2 МПа и б) гидрирование кротонового альдегида при 160-180 °С и 0,2 МПа в присутствии медных катализаторов.

Pr-50 Производительность установки по н-бутанолу, получаемому альдольной конденсацией ацетальдегида, составляет 90 т/сут. Водород на гидрирование кротонового альдегида поступает в мольном соотношении к кретоновому альдегиду 12 : 1. Определить массовый расход ацетальдегида и объемный расход водорода на входе, если селективность по кретоновому альдегиду равна 96,7%, а селективность по ацетальдегиду 85,8%.

Скачать решение задачи Pr-50 (цена 100р)

Задача 343. Производительность установки гидрирования кретонового альдегида равна 3750 кг н-бутанола в час. Гидрирование проводят в трубчатом изотермическом реакторе с числом труб 828, внутренний диаметр которых 50 мм, а длина 3 м. Трубы на 92% по объему заполнены катализатором, производительность 1 м3 которого составляет 207 л н-бутанола (плотность 809 кг/м3) в час. Определить число реакторов для обеспечения заданной производительности.

Задача 344. Производительность установки гидрирования кретонового альдегида составляет 4000 кг н-бутанола в час. Установка включает шесть параллельно работающих изотермических реакторов. Трубы реакторов заполнены медным катализатором, производительность 1 м3 которого равна 210 л бутанола (плотность 810 кг/м3) и час. Определить число труб в каждом реакторе, если внутренний диаметр трубы 0,05 м, длина 3 м, а коэффициент заполнения труб катализатором 0,85.

Скачать решение задачи 344 (цена 100р)

Задача 345. Реактор для гидрирования кротонового альдегиду имеет производительность 756 кг н-бутанола в час. Трубки реактора (912 штук) на 87% заполнены катализатором, производительность 1 м3 которого равна 200 л //-бутанола в час. Определить внешний диаметр трубки, если ее длина равна 3 м, толщина стенки 3,5 мм, а плотность н-бутанола 809 кг/м3.

Задача 346. В трубчатый реактор для гидрирования кротонового альдегида в н-бутанол поступает 2300 м3 водорода час. При мольном соотношении водород : альдегид = 11:1 выход н-бутанола составляет 96,7 % в расчете на кротоновый альдегид. Выделяющуюся теплоту (1840кДж на 1 кг н-бутанола) отводят за счет преобразования в части (6% от массового расхода) водного конденсата, циркулирующего в межтрубном пространстве реактора. Определить объемный расход конденсата, если оплота его парообразования равна 2089 кДж/кг, а плотность 907 кг/м3.

Скачать решение задачи 346 (цена 100р)

Задача 347. Гидрирование кретонового альдегида до н-бутанола проводят в трубчатом реакторе, в трубы которого объемной скоростью 610 ч-1 подают водородо-альдегидную смесь в мольном соотношении водород : альдегид 11,5: 1. Выделяющуюся теплоту (1835 кДж на 1 кг н-бутанола) отводят за счет кипения конденсата, причем удельная тепловая нагрузка на 1 м2 площади поверхности труб (общая 'площадь 380 м2) составляет 9 кВт. Определить объем катализатора в трубах, если селективность по кретоновому альдегиду равна 96,6%.

Этилгексанол

В -промышленности 2-этилгексанол можно получать конденсацией ацетальдегида (аналогично синтезу н-бутанола) или оксосинтезом из пропилена.
Процесс получения 2-этилгексанола из пропилена ключает три стадии:
I а) гидроформилирование пропилена при 120-160°С 20-30 МПа в присутствии карбонилов кобальта с поучением масляных альдегидов;
I б) альдольная конденсация н-масляного альдегида при 80-150°С и 0,4-0,6 МПа с последующей дегидратацией альдоля в 2-этилгексеналь;
в) гидрирование полученного альдегида на гетерогенных никелевых катализаторах при 5-10 МПа в этилгексанол.

Pr-51 Производительность установки по 2-этилгексанолу, мучаемому из пропилена, составляет 3800 кг/ч. Селективность по н-масляному альдегиду на стадиях альдольной конденсации и гидрирования равна 54%. Определить массовый расход пропилена на входе в реакторы гидроформилирования, если степень его конверсии равна 84%. селективность по масляным альдегидам 85,8%, массовая доля н-масляного альдегида в смеси

Скачать решение задачи Pr-51 (цена 100р)

Задача 348. Производительность установки по 2-этилгексапилу, получаемому из пропилена, равна 6400 кг/ч. Стадия гидроформилирования осуществляют в четырех колоннах высотой по 12 м. В колонны параллельными потоки ми поступает жидкий пропилен (плотность 514 кг/м3) ( объемной скоростью 0,5 ч-1. В этих условиях степени, его конверсии в масляные альдегиды (массовая доля изомера нормального строения 76,5%) составляет 71%. Определить внутренний диаметр колонны, если селективность 2-этилгексанола по н-масляному альдегиду равна 54,6%.

Задача 349. Производительность установки по 2-этилгексанолу, получаемому из н-масляного альдегида, составляем 5800 кг/ч. Альдегид производят оксосинтезом по нафтенатно-испарительной схеме с возвратом непревращенного пропилена. Определить объемный расход жидкого циркулирующего пропилена (плотность 514 кг/м3), если степень его конверсии равна 52%, селективность пи н-масляному альдегиду 75,5%, а по 2-этилгексанолу 55%

Задача 350. Гидрирование 2-этилгексеналя проводят в жидкой фазе в реакторе полочного типа производительностью 3500 кг 2-этилгексанола в час. Внутренний диаметр реактора 1400 мм, высота слоя катализатора ну каждой полке 1170 мм. Определить число полок в реакторе, если селективность по альдегид) равна 94,2%, а массовая скорость альдегида на входе составляет 400 кг/ч на 1 м3 катализатора.

Задача 351. Гидрирование 2-этилгексеналя проводят в жидкофазном реакторе производительностью 3000 кг 2-этил-гексанбла в час. В результате реакции выделяется на 1 моль 180 кДж теплоты, 35 % которой отводят за счет подачи части холодного циркуляционного водорода на вход и в пространство между полками. Холодный водород, объемная теплоемкость которого составляет 1,35 кДж/(м3*К), нагревается на 780 К. Определить долю холодного водорода (в % от его общего объемного расхода), если селективность по альдегиду равна 94%, а мольное соотношение водород : альдегид = 30 : 1.

Скачать решение задачи 351 (цена 100р)

Задача 352. Гидрирование 2-этилгексеналя до 2-этилгексано-ла проводят в газовой фазе в трубчатом реакторе при 0,15 МПа и мольном соотношении водород : альдегид, равном 1,15: 1. Выделяющуюся теплоту (1385 кДж на 1 кг 2-этнлгексанола) снимают водой, циркулирующей в межтрубном пространстве реактора; расход воды 8 м3/ч. В процессе теплообмена температура воды повысилась на 50 К. Определить объемный расход водорода на входе в реактор, если селективность по альдегиду равна 94 %. Удельную теплоемкость воды принять равной 4,18 кДж/(м3*К); плотность 995 кг/м3.

Задача 353. В трубчатый реактор гидрирования со стадии гидроформилирования поступает в час 1300 кг 2-этилгексеналя. Гидрирование проводят в трубах, заполненных никелевым катализатором. Число труб 884, диаметр 53 мм. рабочая длина 3,8 м. Выделяющуюся теплоту отводят водой, циркулирующей в межтрубном пространстве. Определить средний температурный напор процесса теплообмена, если селективность по альдегиду равна 93,8%, коэффициент теплопередачи 9 Вт/(м2*К), тепловой эффект гидрирования 1380 кДж на 1 кг образовавшегося спирта.

Скачать решение задачи 353 (цена 100р)

Глицерин

В промышленности применяют хлорный и бесхлорный методы производства глицерина на основе пропилена. Последней стадией хлорного метода является взаимодействие эпихлоргидрина с раствором карбоната натрия при 85-170°С в нескольких последовательно работающих гидролизерах.
Сравнительно простой способ получения глицерина - изомеризация пропиленоксида в газовой фазе при 260-300 °С в аллиловый спирт, который превращается в глицерин через стадию образования глицидола

Pr-52 Производительность установки по товарному (90%-ному) глицерину, получаемому хлорным методом через эпихлоргидрин, составляет 19,5 т/сут. В первый (по ходу сырья) реактор поступают 13%-ный раствор карбоната натрия (плотность 1135 кг/м3) и 98%-ный эпихлоргидрин (плотность 1180 кг/м3). Мольное соотношение эпихлоргидрина и карбоната натрия равно 1,54 : 1. Определить вместимость реактора, если в результате реакции, продолжающейся 1 ч, в глицерин превращается 70% эпихлоргидрина. Коэффициент заполнения реактора принять равным 0,85.

Скачать решение задачи Pr-52 (цена 100р)

Задача 354. В гидролизер первой ступени емкостью 8 м3 в час для получения глицерина поступают 784 кг карбоната натрия (в виде водного раствора с содержанием карбоната натрия 141 г/л) и 98%-ный эппхлоргидрин плотностью 1180 кг/м3. Определить суточную производительность гидролизера по глицерину, если селективность по эпихлоргидрину равна 68,8%, время реакции 1 ч, а коэффициент заполнения реактора 0,82.

Скачать решение задачи 354 (цена 100р)

Задача 355. В гидролизеры с целью получения глицерина поступают в час 650 кг кальцинированной соды (в виде водного раствора с содержанием карбоната натрия 135 г/л) и 98,5%-ный эпихлоргидрин плотностью 1180 кг/м3. Определить количество утилизируемой поваренной соли, если объемное соотношение раствора карбоната натрия и эпихлоргидрина на входе равно 5 : 1, а селективность по глицерину в расчете на эпихлоргидрин составляет 95 %.

Задача 356. При получении глицерина из эпихлоргидрина и карбоната натрия производительность гидролизера первой ступени по глицерину составляет !100 кг/ч. Эпихлоргидрин и карбонат натрия поступают в массовом соотношении 1,6 : 1, причем массовая доля карбоната натрия в растворе равна 13 %, а селективность глицерина по эпихлоргидрину составляет 70%. Определить массовый расход водяного пара (теплота парообразования 2249 кДж/кг) для нагревания воды в гидролизере на 15 К и ее испарения, если теплота испарения воды 2321 кДж/кг, а ее удельная теплоемкость 4,19 кДж/(кг*К). Принять, что вся вода, поступающая с раствором карбоната натрия, испаряется.

Задача 357. Производительность установки по глицерину, получаемому бесхлорным методом из пропиленоксида, составляет 8000 кг/ч. На стадии образования аллилово-го спирта степень конверсии пропиленоксида равна 51%, а выход глицерина в расчете на превращенный .пропи-леноксид составляет 90%. Определить количество циркулирующего пропиленоксида и расход пероксида водорода, если выход по глицерину в расчете на пероксид водорода равен 83%, а на превращенный аллиловый спирт 76 %.

Задача 358. Массовый расход пероксида водорода на стадии получения глицерина из пропиленоксида бесхлорным методом составляет 3500 кг/ч. Определить степень конверсии пропиленоксида на стадии его изомеризации в аллиловый спирт, если селективность по глицерину в расчете на пероксид водорода равна 79%, селективность по глицерину в расчете на аллиловый спирт 77 %, а выход аллилового спирта в расчете на пропиленоксид 88 % Количество циркулирующего пропиленоксида 3440 кг/ч.

Задача 359. Глицерин получают из аллилового спирта в реакторе внутренним диаметром 1,2 м. Производительность аппарата 3000 кг глицерина в час. Определить уровень жидкой реакционной массы в аппарате, если степень конверсии аллилового спирта равна 90%, селективность по глицерину в расчете на спирт составляет 85 %, а по глицерину в расчете на пероксид водорода М)%. Объемная скорость подачи жидкой смеси спирта и пероксида водорода (плотность смеси 1100 кг/м3) составляет 0,4 ч-1.

 

Задачи Мухленов

Задача 1-2 Определить  расход технического карбида кальция, содержащего 85% CaCl2, для получения 1000л ацетилена, если степень разложения карбида кальция составляет 0,92.

Скачать решение задачи 1-2 (Мухленов) (цена 200р)


Задача 1-6 При термоокислительном крекинге метана (с целью получения ацетилена) смесь газов имеет состав [% (об.)]:  C2H2 - 8,5; Н2 - 57,0; СО - 25,3; СО2 - 3,7; С2Н4 - 0,5; СН4 - 4,0; Аr - 1,0. Определить количество метана, которое нужно подвергнуть крекингу, чтобы из отходов крекинга после отделения ацетилена получить 1 т метанола: СО + 2Н2 = СН3ОН. По практическим данным из 1 т исходного метана получается после выделения С2Н2 1160 кг смеси газов.

Скачать решение задачи 1-6 (Мухленов) (цена 200р)


Задача 1-7 Сколько потребуется сульфата железа FeSO4*7H2O и хромого ангидрида CrO3 для получения 1 т железохромового катализатора конверсии оксида углерода, имеющего состав (%): Fe2O3 - 90, Cr2O3 - 10

Скачать решение задачи 1-7 (Мухленов) (цена 200р)


Задача 1-9 Рассчитать расход сульфата натрия (содержание Na2SO4 в техническом  сульфате натрия 95% мас.) и электролитического водорода (содержание водорода в сырье 97% об.) для получения   одной тонны технического сульфида натрия (содержание Na2S 96% мас.). На побочные реакции расходуется 2 %мас. Na2SO4 и водорода от теоретически необходимого количества для получения 1 тонны технического продукта.
Процесс можно описать уравнением реакции:

Na2SO4 + 4H2 = Na2S + 4H2O

Скачать решение задачи 1-9 (Мухленов) (цена 200р)


Задача 1-10. Рассчитать объем 65%-ной серной кислоты (плотностью 1,56г/л) с 5% избытком от теоретического количества, требуемый для разложения 100кг апатитового концентрата (содержащего 38% P2O5) по реакции:

2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 = 3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 2HF

Скачать решение задачи 1-10 (Мухленов) (цена 200р)


Задача 1-18 Составить материальный баланс нейтрализатора для получения аммиачной селитры производительностью 20 т NH4NO3 в час. В производстве применяется 47% - ная азотная кислота и 100% - ный газообразный аммиак по реакции:

HNO3 + NH3 = NH4NO3

Потери  HNO3 и NH3 в производстве составляют 1% от теоретически необходимого количества для обеспечения заданной производительности. Из нейтрализатора аммиачная селитра выходит  в виде 60%-го раствора  NH4NO3 в воде. Определить количество влаги, испарившейся в результате экзотермической реакции нейтрализации.

Скачать решение задачи 1-18 (Мухленов) (цена 200р)


Задача 2-10 Определить  равновесный состав газа (в Па) при синтезе метанола  при соотношении H2/CO = 4,5 (в циркуляционном газе) содержание инертных примесей CИН = 13,8. Давление P = 300*105 Па (300атм), температура 365 . Температурная зависимость константы равновесия Кр = Р(СН3ОН)/Р(СО)/Р2Н2

Скачать решение задачи 2-10 (Мухленов) (цена 200р)


Задача 3-2 Подсчитать теоретическую  температуру горения пропана при избытке воздуха 20% ( ). Реакция горения пропана:
С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О + Q

Скачать решение задачи 3-2 (Мухленов) (цена 200р)


   

Гутник примеры и задачи по технологии орг синтеза часть 6

Хлорирование и гидрохлорирование непредельных углеводородов

Pr-37. На установку хлорирования 'Пропилена производительностью 1050 кг аллилхлорида в час подают в час 1925 м3 технического пропилена, объемная доля С3Н6 в котором 96%- Определить затраты электролитического хлора (объемная доля хлора 98%) мольное соотношение С3Н6 : Сl2, если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору.

Скачать решение задачи Pr-37 (цена 100р)

Pr-38. Определить объемную скорость подачи хлорводорода на установку окислительного хлорирования этилена, если объем псевдоожиженного слоя катализатора в реакторе составляет 75 м3, производительность установки по дихлорэтану 12500 кг/ч, выход дихлорэтана 85% по хлорводороду. Определить объем воздуха для проведения процесса.

Скачать решение задачи Pr-38 (цена 100р)

Pr-39. Определить объемный .расход охлаждающей воды для снятия выделяющейся теплоты в хлораторе при -получении дихлорэтана (3000 кг/ч) прямым хлорированием этилена, если охлаждающая вода в процессе теплообмена .нагревается на 7 К, а тепло вой эффект процесса равен 200 кДж/моль.

Скачать решение задачи Pr-39 (цена 100р)

Задача 23З. Определить объем катализатора в реакторах гидрохлорирования этилена при производительности 550 кг/ч по этилхлориду, если выход зтилхлорида равен 90% по этилену, а объемная скорость подачи газовой смеси с мольным соотношением HCl : С2Н4, равным 1,05 : 1, составляет 100 ч-1.

Скачать решение задачи 233 (цена 100р)

Задача 234. Определить производительность установки по и ил хлориду, если объем катализатора в реакторах равен 4,1 м3, объемная скорость подачи смеси (НСl+C2H4) составляет 110 ч-1, выход этилхлорида равен 40%, мольное соотношение хлорводорода и этилена равно 1,05 : 1.

Задача 235. Определить число реакторов, необходимых для прямого хлорирования этилена, если при этом получается в час 1510 кг дихлорэтана-сырца, время пребывания реакционной массы в реакторе 4 ч, плотность реакционной массы 1240 кг/м3, объем стандартного реактора 6,2 м3, коэффициент заполнения реактора 0,8.

Задача 236. Определить число реакторов для получения в час 26т дихлорэтана методом окислительного хлорирования Этилена, если производительность 1 м3 катализатора составляет 172 кг дихлорэтана в час, а объем катализатора и одном реакторе 75 м3.

Задача 237. Определить объем катализатора в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора, если производительность реактора составляет 12,5 т дихлорэтана в час, объемная скорость подачи хлорводорода 79 ч-1, выход дихлорэтана 95% по хлор водороду.

Скачать решение задачи 237 (цена 100р)

Задача 238. Определить объемную скорость подачи хлорводорода в реактор окислительного хлорирования этилена, если объем псевдоожиженного слоя катализатора в реакторе составляет 75 м3, а производительность установки равна 13 т дихлорэтана в час. Определить объемный расход воздуха для проведения процесса, если выход дихлорэтана равен 85% по хлорводороду.

Задача 239. Определить объемный расход этилена для установки окислительного хлорирования с объемом псевдоожиженного слоя 75 м3, если производительность 1 м3 катализатора составляет 170 кг дихлорэтана в час, а степень конверсии этилена равна 92,5%.

Задача 240. Определить массовый расход этиленовой фракции, массовая доля этилена в которой равна 96%, и технического хлорводорода (массовая доля хлорводорода 0,5%) для получения в час 570 кг этилхлорида, если его выход по этилену равен 90%, а мольное соотношение этилена и хлорводорода равно 1,05 : 1.

Задача 241. Определить производительность установки по этилхлориду, если объем катализатора в реакторах ранен 4,1 м3, объемная скорость подачи смеси (хлорводород и этилен) составляет 100 ч-1, мольное соотношение НС1: С2Н4 равно 1,05 : 1, выход зтилхлорида 90% по этилену.

Задача 242. Определить объемные расходы технического хлора (объемная доля хлора 85%) и технического этилена (объемная доля этилена 92%) на установке производительностью 1500 кг дихлорэтана в час, если выход дихлорэтана равен 91% по хлору, а избыток этилена составляет 11% от стехиометрического. Определить расходные коэффициенты.

Задача 243. Определить затраты электролитического хлора (массовая доля хлора 95%) и этиленовой фракции массовая доля этилена 20%) для получения в час 2450 кг реакционной массы (массовая доля дихлорэтана 92%), если выход дихлорэтана составляет 91% по этилену, его избыток равен 11% от количества, необходимого дли проведения процесса. Определить также расходные коэффициенты.

Задача 244. Определить производительность установки по дихлорэтану, если в реактор хлорирования этилена подают в час 1950 кг технического хлора (массовая доля хлора 98%). Выход дихлорэтана составляет 95% по хлору. Определить расходный коэффициент по хлору.

Задача 245. Определить объемный расход этиленовой фракции (объемная доля этилена 92%) для получения в час 2000 кг дихлорэтана прямым хлорированием, если при хлорировании образуется трихлорэтан в количестве 5% от массы дихлорэтана, а степень конверсии этилена в дихлорэтан равна 91%.

Задача 246. Определить объемные расходы 96%-ного (объемные доли) пропилена и 98%-ного хлора для установки производительностью 1200 кг/ч по аллилхлориду, если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору, а мольное соотношение пропилена и хлора равно 5:1.

Задача 247. Определить массовые расходы 97%-ного (массовые доли) пропилена и 98%-ного хлора для получения в час 2380 кг аллилхлорида-сырца (массовая доля аллилхлорида 85%), если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору, а мольное соотношение пропилена и хлора равно 5:1.

Задача 248. На установку производительностью 1100 кг аллилхлорида в час подают 1215 м3 96%-ного (объемные доли) пропилена. Определить мольное соотношение пропилена и хлора, если выход аллилхлорида составляет 80% по хлору.

Задача 249. На установку получения аллилхлорида подают в час 1080 кг пропилена (массовая доля пропилена 98%). Определить производительность установки по аллилхлориду, если мольное соотношение пропилена и хлора равно 5:1, а выход аллилхлорида составляет 80% по хлору.

Задача 250. Определить тепловой эффект реакций образования

а) аллилхлорида
СН2=СН-СН3 + С12 -. СН2=СН-СН2С1 + НС1
б) 1,3-дихлорпропена-1
СН2=СН-СН3+2С1а -. СНС1=СН-СН2С1 + 2НС1

Задача 252. Определить количество теплоты, которое выделится при получении в час 2160 кг аллилхлорида-сырца, содержащего 82% аллилхлорида, 2% 2-хлорпропена-1 и 16% 1, 3-дихлорпропена-1, если тепловой эффект реакций образования равен: для аллилхлорида и 2-хлорпропена-1 103 кДж/моль, для 1,3-дихлорпропена-1 206 кДж/моль.

Задача 253. Определить расход теплоты, необходимой для предварительного нагревания в час 41000 кг пропилена от 20 до 40 °С. Определить также объемный расход топливного газа, необходимого для этой цели, если теплота его сгорания составляет 33100 кДж/м3, а удельная теплоемкость пропилена равна 1,6341 кДж/(кг*К).

Задача 254. Определить количество теплоты, которое выделится при образовании в час 1500 кг дихлорэтана-сырца методом прямого хлорирования этилена если массовая доля дихлорэтана в сырце составляет 92%, а тепловой эффект реакции равен 141 кДж/моль.

Скачать решение задачи 254 (цена 100р)

Задача 255. Определить количество теплоты, которое выделится при получении в час 12,5 т дихлорэтана методом окислительного хлорирования этилена, если тепловой эффект реакции равен 165 кДж/моль.

Задача 256. Определить часовой объемный расход охлаждающей воды для снятия выделяющейся теплоты в реакторе при получении в час 1440 кг дихлорэтана прямым хлорированием этилена, если тепловой эффект процесса равен 200 кДж/моль, а охлаждающая вода в процессе теплообмена нагревается от 293 до 315 К.

Задача 257. Определить производительность установки по хлоропрену в процессе газофазного дегидрохлорирования 1,2-дихлорбутена-3, если в реактор поступает в час 5500 кг 1,2-дихлорбутена- 3, а выход хлоропрена составляет 67% от теоретического.

Хлорирование и гидрохлорирование ацетилена

Pr-40. Определить производительность по 1,'1,2.2-тетрахлорэтану на установке хлорирования ацетилена, если на хлорирование подают в час 130 м3 осушенного ацетилена (массовая доля ацетилена 99,8%). Степень конверсии ацетилена в тетрахлорэтан 98%. Хлор подают на процесс в 5%-ном избытке От стехиометрического количества. Определить расходные коэффициенты.

Скачать решение задачи Pr-40 (цена 100р)

Pr-41. Определить число реакторов для получения винилхлорида, если на гидрохлорирование поступает в час 595 м3 хлорводорода. Объем катализатора в каждом реакторе 6 м3, производительность 1 м3 катализатора составляет 50 кг винилхлорида в час, выход винилхлорида 90% по хлорводороду.

Скачать решение задачи Pr-41 (цена 100р)

Pr-42. В трубчатую печь на пиролиз поступает в час 29 т дихлорэтана. Тепловая напряженность 1 м2 радиантной секции равна 37,2 кВт, количество переданной теплоты 1460 кДж на 1 кг образующегося винилхлорида, степень конверсии дихлорэтана в винилхлорид составляет 60%. Определить число труб радиантной камеры, если их длина равна 12,5 м, а диаметр 152x11 мм.

Скачать решение задачи Pr-42 (цена 100р)

Задача 258. Определить производительность установки по тетрахлорэтану на стадии хлорирования ацетилена, если на хлорирование подают в час 120 м3 осушенного ацетилена (массовая доля ацетилена 99,8%) а степень конверсии ацетилена в тетрахлорэтан равна 98%. Определить также расходный коэффициент ацетилена.

Задача 259. Определить производительность (по тетрахлорэтану) реактора-хлоратора для получения тетрахлорэтана методом жидкофазного хлорирования ацетилена, если расход электролитического хлора (массовая доля хлора 99%) составляет 235 м3/ч, а выход тетрахлорэтана 96% по хлору. Определить также расход хлора на 1 т тетрахлорзтана.

Задача 260. Определить число стандартных реакторов хлораторов (общая высота 10400 мм, высота насадки 7000 мм, диаметр реактора 900 мм), если производительность 1 м3 реакционного объема составляет 198,7 кг тетрахлорэтана в час, а производительность всей установки 1,75 т тетрахлорэтана в час.

Задача 261. Определить число реакторов-хлораторов (общая высота 10400 мм, высота насадки 7000 мм, диаметр реактора 900 мм), если длительность хлорирования 2,5 ч, количество тетрахлорэтана, образующегося за 1 час, составляет 5520 кг, а плотность тетрахлорэтана равно 1600 кг/м3. Рабочей высотой считать высоту насадки.

Скачать решение задачи 261 (цена 100р)

Задача 262. Определить массовые расходы винилхлорида (массовая доля винилхлорида 99,9%) и испаренного хлора (массовая доля хлора 99,5%) для получения в час 1940 кг трихлорэтана-сырца, если выход трихлорэтан; оставляет 95% по винилхлориду. Определить также расходные коэффициенты.

Задача 263. Определить массовые расходы хлорводорода (массовая доля HCl 99,9%) и технического ацетилена массовая доля ацетилена 99,5%) для получения в час 7660 кг винилхлорида-сырца (массовая доля винилхлорида 92%), если выход винилхлорида составляет 99,6% по ацетилену, а хлорводород берут с 10%-ным избытком от стехиометрического количества.

Задача 264. Определить массовые расходы хлорводорода и ацетилена для установки производительностью 1800 кг винилхлорида в час, если массовые доли компонентов в контактном газе таковы: 94,8% винилхлорида, 4,2% хлорводорода, 0,6% дихлорэтана, и 0,4% ацетальдегида.

Задача 265. В трубчатом реакторе для получения винилхлорида гидрохлорнрованием ацетилена имеется 1069 труб диаметром 57x3,5 мм и длиной 3 м. Определить объемный расход ацетилена, если производительность 1 м3 реакционного объема равна 65 кг/ч, а выход винилхлорида 96% по ацетилену.

Задача 266. Определить число реакторов для получения винилхлорида, если на гидрохлорирование ацетилена поступает 475 м3 хлорводорода. Объем катализатора в каждом реакторе 6 м3, производительность 1 м3 катализатора 50 кг вииилхлорида в час, а выход винилхлориза составляет 90% по хлорводороду.

Задача 267. Радиантная секция печи пиролиза дихлорэтана состоит из 20 труб диаметром 152x11 мм и длиной 2,5 м. Определить суточную мощность печи по винилхлориду, если степень конверсии дихлорэтана в винилхлорид составляет 60%, выход винилхлорида 98,2%, а удельный расход дихлорэтана (на 1 м2 внутренней поверхности радиантных труб) 340. кг/ч. 

Задача 268. В трубчатую печь на пиролиз поступает в час 35 т дихлорэтана. Тепловая напряженность 1 м2 радиантной секции равна 37,2 кВт, количество переданной теплоты 1460 кДж на 1 кг образующегося винилхлорида. а степень конверсии дихлорэтана в винилхлорид равна 50%. Определить число труб радиантной секции, если их длина 12,5 м, а диаметр 152x11 мм.

Задача 269. Определить число трубчатых реакторов для производства 2 т винилхлорида в час, если выход винилхлорида равен 98%по ацетилену, мольное соотношение С2Н2: НС1= 1 : 1,1, массовая доля хлорводорода в техническом сырье 97%, а нагрузка на аппарат по техническому хлорводороду составляет 268 кг/ч.

Задача 270. Определить массовую производительность по винилхлориду одного трубчатого реактора гидрохлоратора, если расход ацетилена (объемная доля ацетилена 99,5%) составляет 190 м3/ч, а степень конверсии ацетилена в винилхлорид равна 98%. Определить производительность 1 м3 катализатора, если в реакторе имеется 1100 трубок диаметром 57X3,5 мм и общей длиной 3000 мм.

Задача 271. Определить количество теплоты, которая выделится при гидрохлорировании ацетилена, если расход хлорводорода на гидрохлорирование составляет 410 м3/ч, степень конверсии хлорводорода в винилхлорид равна 88%, а тепловой эффект процесса составляет 109 кДж/моль.

Задача 272. Определить количество теплоты, выделяющейся при получении 1750 кг тетрахлорэтана в час, если тепловой эффект реакции равен 332 кДж/моль.

Скачать решение задачи 272 (цена 100р)

Задача 273. Определить количество тетрахлорэтана, необходимого для отвода теплоты реакции, выделяющейся в реакторах-хлораторах при получении в час 5500 кг тетрахлорэтана, если при этом тетрахлорэтан нагревается с 298 до 358 К, а его удельная теплоемкость равна 1,495кДж/(кг*К).

Задача 274. В реактор жидкофазного гидрохлорирования винилацетилена непрерывно поступает в час 1160 м3 технического хлорводорода (объемная доля хлорводорода 96%). Определить производительность установки по хлоропрену, если его выход составляет 75% по хлорводороду. Определить расход технического хлорводорода.

Задача 275. В реакторе жидкофазного гидрохлорирования винилацетилена, заполненном водным раствором хлоридов меди и аммония получают в час 550 кг хлоропрена. Определить массовые расходы хлорводорода и винилацетилена, если массовая доля хлорводорода в техническом сырье составляет 96%, а хлорводород расходуется с 10%-ным избытком от стехиометрического.

Задача 276. Определить производительность по реакционной массе, получаемой при гидрохлорировании 2000 кг винилацетилена в час, если степень конверсии винилацетилена в хлоропрен составляет 92%, длительность хлорирования 1 ч, плотность хлоропрена-сырца равна 960 кг/м3.

Задача 277. Определить производительность установки по хлоропрену в процессе жидкофазного гидрохлорирования винилацетилена, если съем с 1 м3 катализатора (водный раствор хлоридов меди и аммония) составляет 1360 кг хлоропрена в час, а объем катализаторной жидкости равен 3,3 м3.

Хлорирование ароматических углеводородов

Pr-43. На установке хлорирования бензола производительностью по хлорбензолу 4100 кг/ч съем реакционной теплоты осуществляют за счет испарения части бензола. Определить количество теплоты, .выделяющейся при хлорировании, и количество испаренного бензола, если теплота его испарения в условиях процесса равна 392 кДж/кг. За счет испарения снимается 80% выделяющейся теплоты (тепловой эффект равен 201 кДж/моль).

Скачать решение задачи Pr-43 (цена 100р)

Задача 278. Определить массовый расход бензола на установке часовой производительностью 3600 кг хлорбензола-сырца (массовая доля хлорбензола 31 %), если степень конверсии бензола составляет 60%, а селективность по хлорбензолу равна 97%.

Скачать решение задачи 278 (цена 100р)

Задача 279. Определить массовый расход бензола на установке часовой производительностью 3600 кг хлорбензола-сырца, если он имеет следующий состав (в массовых долях): хлорбензол 31%, дихлорбензол 3%, трихлорбензол 0,5%, бензол - остальное. Количество испарившегося бензола 1,8 т на 1 т хлорбензола. Определить расходный коэффициент бензола (в расчете на хлорбензол).

Задача 280. Определить массовый расход бензола на установке производительностью 3600 кг хлорбензола в час, если состав реакционной массы следующий (массовые доли): бензол 66,5%, хлорбензол 31,2%; селективность по хлорбензолу 94%, количество теплоты, уносимой испарившимся бензолом, равно 700 кВт, а теплота испарения бензола 391,3 кДж/кг.

Задача 281. На установку хлорирования подают в час 18850 кг бензола. Определить производительность установки по хлорбензолу, если количество бензола в реакционной смеси равно 8700 кг (в час), количество теплоты, уносимой испарившимся бензолом, 780 кВт, теплота испарения бензола в условиях процесса 31 кДж/моль, а селективность по хлорбензолу 94%.

Задача 282. На установку производительностью 4100 кг хлорбензола в час подают 19 т бензола. Определить количество испаренного бензола, если количество бензола в реакционной смеси равно 8800 кг/ч, а селективность по хлорбензолу составляет 93%.

Задача 283. На установку производительностью 3600 кг хлорбензола в час подают 17,5 т бензола. Определить селективность по хлорбензолу, если количество бензола в реакционной смеси равно 8420 кг/ч, количество теплоты, снимаемой испаряющимся бензолом, 700 кВт, а теплота испарения бензола в условиях процесса 392 кДж/кг.

Задача 284. Определить производительность (по хлорбензолу) установки хлорирования бензола, если на хлорирование подают в час 730 кг технического хлора (массовая доля хлора 96,8%), а выход хлорбензола составляет 95%. Определить также расход технического хлора.

Задача 285. Определить производительность (по хлорбензолу) установки хлорирования бензола, если на хлорирование подают в час 18500 кг осушенного бензола, степень конверсии бензола составляет 43%, а селективность по хлорбензолу 96%.

Задача 286. Определить тепловой эффект хлорирования бензола с получением хлорбензола и на основании полученных данных рассчитать количество теплоты, выделяющейся при получении в час 3800 кг хлорбензола-сырца (массовая доля хлорбензола 31%), и количество испаренного бензола, если теплота испарения бензола в условиях процесса равна 30,5 кДж/моль. Энергия связей: 412 кДж/моль для С-Н, 327 кДж/моль для С-С1, 427 кДж/моль для Н-С1, 239 кДж/моль для С1-С1.

Задача 287. Определить объемный расход технического хлора (объемная доля хлора 96%) для получения в час 4700 кг бензилхлорида-сырца из толуола, если выход бензилхлорида-сырца составляет 85% по хлору. Определить массовый расход толуола и рассчитать расходные коэффициенты (без учета возврата толуола), если толуол на реакцию подают с 15%-ным избытком от стехиометрического количества.

Задача 288. Определить число реакторов (объем 6,3 м3, коэффициент заполнения 0,75) для получения в час 4640 кг бензилхлорида-сырца, если длительность хлорирования толуола 2 ч, а плотность реакционной массы 987 кг/м3.

   

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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 : этилбензол = 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 (цена 100р)

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-1, а плотность этилбензола 864 кг/м3.

Скачать решение задачи 169 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 кг/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 кг/м3. 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 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 (цена 100р)

Задача 177. В шахтном адиабатическом реакторе, внутренний диаметр которого 3 м, а высота слоя катализатора 1,2 м, дегидрированием изопропилбензола получают а-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 (цена 100р)

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/(м2*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 89х4,5 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 (цена 100р)

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 на 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 (цена 100р)

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 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 (цена 100р)

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/м3. 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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

Pr-14. Определить компонентный состав бензиновой фракции (пределы выкипания 93-123 °С), полученной в процессе пря мой гонки нефти, если количество получаемой фракции составляем 34800 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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 10,2%, 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.

Скачать решение задачи 77 (цена 100р)

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 38800 кг нефтяного остатка в час, а степень его конверсии составляет 90%.

Скачать решение задачи 78 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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.

Скачать решение задачи 88 (цена 100р)

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.

Скачать решение задачи 89 (цена 100р)

Задача 90. Производительность установки платформинга по жидкому сырью, имеющему плотность 748 кг/м3, составляет 74170 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 (цена 100р)

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 t=89К. Определить число стандартных теплообменников, если площадь поверхности теплообмена одного стандартного теплообменника составляет 100 м2.

Скачать решение задачи 93 (цена 100р)

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 на 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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 СаС2 равна 72,5%. Определить массовые расходы реагентов, если массовое соотношение воды и технического карбида кальция равно 1,1 : 1.

Скачать решение задачи 102 (цена 100р)

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 0,001 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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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.

Скачать решение задачи 111 (цена 100р)

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 (цена 100р)

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.

   

Cтраница 6 из 13


Ваша корзина пуста.

Мы в контакте

Моментальная оплата

Моментальная оплата
Моментальная оплата
руб.
счёт 410011542374890.