Індивідуальна самостійна робота

Визначити витрату пари в кип‘ятильник за умови:

- частина розчину (води) випаровується при дроселюванні після теплообмінника 6. За допомогою T-S діаграми визначити кількість утвореної при дроселюванні пари m_dr і скорегувати тепловий баланс в частині теплоти реакції десорбції і випаровування, кДж:

Q₅ = QCO₂ ∙(m₁ – m₀) + Q_вип∙(m₃-m_dr);

• температура газу на виході з регенератору 3 (т. Д) : t = 80 ˚С (охолодження потоку за рахунок контакту з флегмою)

• побудувати діаграму залежності тиску СО₂ від ступеня карбонізації: рівноважну і робочу лінії.

Контрольні питання

Методи очищення газів від оксида карбону (IV), область застосування, переваги і недоліки. Конструкції десорберів, область застосування, переваги і недоліки. Методи збільшення швидкості десорбції.

Література

1. Справочник азотчика / Под ред. Е.Я. Мельникова. Т.1. - М.: Химия, 1986. – 512 с.

2. Очистка технологических газов / Семенова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В. и др. – М.: Химия, 1977. – 488 с.

Розрахунки в середовищіmathcad розділ 18. Розрахунок рівноваги оборотних реакцій

Розрахунок рівноважного ступеня перетворення х_р і рівноважного складу для газофазних реакцій виду відіграє важливу роль при визначенні глибини і швидкості протікання оборотних реакцій.

В стані рівноваги концентрації компонентів m_i (без урахування зміни об'єму):

, (1)

де Р_i, С_і - парціальний тиск, початкові концентрації реагентів; х_р - рівноважний ступінь перетворення х_р за компонентом А, Р - загальний тиск.

Тоді вираз константи рівноваги з урахуванням зміни об'єму і виразу P_i=m_iP приймає вигляд ():

, (2)

Вираз z = 1+C_Ax_рd/L₁ враховує зміну об'єму суміші в ході реакції.

Мета роботи: розрахунок рівноважного ступеня перетворення і рівноважного складу оборотних реакцій в середовищі MathCad.

Вихідні дані

Реакція: ;

Концентрації (початкові), частки: N₂ - 0.21; H₂ - 0.6577; NH₃ - 0.0323; інертних газів - 0.1. Температура Т, К - 693. Тиск Р, атм - 320.

Алгоритм розрахунку

Насамперед ввести початкове наближення хр:=(конкретна цифра в діапазоні 0.01 – 0.99, наприклад, 0.5). Знайти корінь рівняння (2) за допомогою функцій Given - Find. given (набрати на клавіатурі окремим рядком) – оголошує початок декларування рівняння. З нового рядка записується рівняння у вигляді рівності з використанням булієвого оператора “=” (натиснути на клавіатурі одночасно Ctrl та =), в даному випадку К=права частина рівняння (2)). Змінна (корінь рівняння – рівноважний ступінь перетворення за азотом) має бути оголошеною як Хр:=find(Хр); числове значення Хр=.

Розрахувати рівноважний склад газу за рівняннями (1) з урахуванням зміни об'єму (N_i= m_i/z). Розрахувати рівноважний ступінь перетворення за воднем і рівноважний вихід за аміаком. Порівняти рівноважні ступені перетворення за азотом і воднем та рівноважний вихід за аміаком, аналізувати і обґрунтувати отримані результати. Зробити багатоваріантний розрахунок х_р, варіюючи концентраціями інертних газів у діапазоні 0,1 - 0,16, крок 0,01, зберігаючи співвідношення концентрацій водню і азоту рівним 3.

Індивідуальна самостійна робота

Розрахувати х_р для реакції SO₂+0.5O₂=SO₃. lgKр=4905/T - 4.6455. Концентрації (початкові), мол. частки: SO₂ - 0.08; O₂ - 0.13; N₂ - 0.79; Температура Т, К - 773. Тиск Р, атм - 1.

Контрольні питання

Визначення фактичного і рівноважного ступеня перетворення. Закон діючих мас. Константи рівноваги K_P, K_C, K_N. і зв‘язок між ними. Принцип Ле Шательє, вплив температури, тиску, концентрації реагентів і інертних газів на зсув рівноваги реакції синтеза аміаку та окиснення SO₂.

Література

1. Концевой, А.Л. Алгоритмизация расчётов в производстве аммиака: Учеб. пособие / А.Л. Концевой, Н.П. Гамалей. – Киев: УМК ВО, 1991. – 104 с.