Вопросы для подготовки к экзамену по курсу охт, 2019

Химическая технология, определение. Объект исследования, цель исследования, методы исследования химического производства (ХП). Определение, состав и иерархическая структура ХП. Показатели химического производства: технические, экономические, эксплуатационные, социальные.

I. Теория химических процессов

Физико-химические закономерности

Стехиометрические соотношения. Назначение. Стехиометрические уравнения, расчет количеств реагирующих веществ. Простая и сложная реакция. Базисная система линейно независимых уравнений химических реакций, назначение, примеры. Расчет показателей: степень превращения, селективность, выход продукта.

Стехиометрические соотношения (вроде как)

Задачи:

• Расчет (составляющие материальный балансов)

• Расчет показателей процесса (

Простая реакция

-для продуктов

-для исходных веществ

-исходное количество вещества

-текущее количества вещества

Балансовое :

Ключевой компонент – вещество в недостатке

Сложная реакция: А

R-целевое ; S-побочное

NO

NH3 N2

Сложим (1) и (2)=(3)

Базисная система линейно независимых уравнений реакций.

где -число уравнений

- вещества участвующие в реакции

- электролиты

Расчет количества вещества для сложной реакции

- частная реакция в базисной системе

– стехиометрические коэф

-

– частная степень превращения вещества

Совокупность стехиометрических уравнений, однозначно и полно описывающих процесс, называют базисной системой стехиометрических уравнений. Так как со стехиометрическими уравнениями можно делать линейные преобразования (складывать уравнения, переносить члены справа налево и наоборот и т.д.), то возникают трудности при определении базисной системы уравнений, например: процесс получения водорода из природного газа можно записать двумя уравнениями:

1. 

2. 

но можно эти уравнения сложить и тогда:

Для расчета данного процесса не достаточно последнего уравнения, хотя оно и является суммой предыдущих. Таким образом, базисная система линейно-независимых стехиометрических уравнений, однозначно описывающих процесс, должна включать все участвующие в химическом превращение вещества и не должна включать ни одного уравнения, которое может быть получено линейными преобразованиями других.

Расчет показателей: степень превращения, селективность, выход продукта.

1. Производительность (мощность) : [т/ч]

G-кол-во продукта (масса)

2. Расходный коэффициенты:

3. Степень превращения (конверсия)показывает на сколько полно в хим.- технологическом процессе используется исходное сырье.

Степень превращения- это отношение массы сырья, вступившего в р-ию за время t к исходной его массе:

- начальное кол-во сырья

- конечное кол-во сырья, поданного в р-ию.

Так же расчёт можно вести через концентрацию

Общая формула:

Аналогично с С

Выводы:

1. 

2. для вещества в избытке всегда меньшая степень превращения

Расчет конц в-ва при изменяющимся объеме реакц смеси (суммарн число конц)

После сокращения на No, получаем: