Алгоритм розрахунку

Провести розрахунок за рівняннями (15), (18, 19, 20а, 21а). Порівняти розрахунок та m з даними до таблиць 3 - 14. Розрахувати температуру в градусах Кельвіна і константи рівноваги за рівняннями (31), (32), після чого розв’язати систему (29) – (30) - див. роботи 16 або 20, при цьому ввести початкові наближення, наприклад x=0,9 та y=0,8 (y≠x!).

Зауваження 2. Чим більше концентрація кисню і/або тиск процесу, тим менше значення x. Чим більше температура, тим більше значення x і менше значення y.

Після знаходження x та y розрахувати значення рівноважних концентрацій компонентів, %об. Для цього використати формули стовпчика 5 таблиці 2 із заміною тиску Р на множник 100. При цьому отримують склад вологого генераторного (конвертованого) газу. Перерахувати склад на сухий газ. Результат останнього розрахунку порівняти з довідковими даними – див. Таблиці 3 – 14.

.Індивідуальна самостійна робота

1. За даними таблиці 2 вивести рівняння (29) з рівняння (27).

2. Удосконалити розроблену програму під розрахунки конверсії вихідного вуглеводню, що містить водень і оксид вуглецю (ІІ). Вихідні дані прийняти за умовами і результатами роботи 16.

Контрольні питання

Можливі реакції взаємодії вуглеводнів з окисниками. Призначення генераторного газу, отриманого конверсією (вуглеводень газ) або газифікацією (вуглеводень рідкий) різними окисниками та їх сумішами. Водневий показник. Умовний водневий показник. Умовна витрата водяної пари. Довести вид рівнянь (20) і (21), виходячи з рівнянь (16) – (19).

Література

1. Справочник азотчика, т.1 / Под ред. Е.Я. Мельникова. - М.: Химия, 1967. – 492 с.

2. Рябцев, И.И. Производство газа из жидких топлив для синтеза аммиака и спиртов. / И.И. Рябцев, А.Е. Волков - М.: Химия, 1968. - 208 с.

3. Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородных газов /Под ред. А.Г. Лейбуш. - М.: Химия, 1971. - 286 с.

4. Веселов, В.В. Состав газа конверсии углеводородов. Справочник.

/ В.В. Веселов, А.Н. Рафал - Киев: Наукова думка, 1976. - 188 с.

5. Андреев, Ф.А. Технология связанного азота. / Ф.А. Андреев,

С.И. Каргин, Л.И. Козлов, В.Ф. Приставко - М.: Химия, 1974. - 464 с.

6. Концевой А.Л. Низкотемпературная конверсия гексана и октана водяным паром. / А.Л. Концевой, Б.А. Жидков, Т.Ф. Рудь, С.Г. Пинчук, Е.М Пахлов. // Каталитическая конверсия углеводородов. – 1981. – № 3. – С. 60–64.

Довідкові матеріали

Результати власних розрахунків внести в стовпчик "Розрахунок"

Таблиця 3 – Розрахунок парової конверсії метана ( Р = 10 атм., t = 827^oC )

H₂O/CH₄ = 4;  = 4; m = 4

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 3 ]	[ 4 ]
CO		12,6	12,66
СО2		9,7	9,65
СН4		1,1	1,12
Н2		76,6	76,57

Таблиця 4 – Розрахунок кисневої конверсії метана ( Р = 1 атм., t = 1027^oC )

О₂/СН₄ = 0,7;  = 1,4; m = 1,2

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 4 ]
CO		32,83
СО2		4,07
СН4		0,00
Н2		63,10

Таблиця 5 – Розрахунок паро-кисневої конверсії метана ( Р = 1 атм., t = 827^oC ). H₂O/CH₄ = 3; О₂/СН₄ = 0,6;  = 4,2; m = 1,6

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 3 ]	[ 4 ]
CO		14,4	14,36
СО2		15,7	15,74
СН4		0,006	0,0065
Н2		69,89	69,89

Таблиця 6 – Розрахунок паро-кисне-повітряної конверсії метана

( Р = 1 атм., t = 827^oC )

H₂O/CH₄ = 2; О₂/СН₄ = 0,6; N₂/CH₄ = 0,9;  = 3,2; m = 1,6

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 3 ]	[ 4 ]
CO		13,83	13,87
СО2		10,39	10,36
СН4		0,01	0,02
Н2		53,97	53,96
N2		21,8	21,79

Таблиця 7 – Розрахунок паро-киснево-вуглекисної конверсії метана

( Р = 40 атм., t = 1027^oC )

H₂O/CH₄ =0,7; О₂/СН₄ = 0,6; СО₂/CH₄ = 0,3;  = 1,923; m = 0,307

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 3 ]	[ 4 ]
CO		32,47	32,57
СО2		9,86	9,81
СН4		1,12	1,28
Н2		56,47	56,34

Таблиця 8 - Розрахунок повітряної конверсії метана ( Р = 1 атм., t = 1027^oC )

О₂/СН₄ = 0,8; N₂/CH₄ = 4;  = 1,6; m = 0,8

Склад сухого газа	Розрахунок	Перерахунок без N2	[ 4 ]
CO		33,77	34,94
СО2		5,56	4,75
СН4		0,003	0,00
Н2		60,64	60,31
N2

Таблиця 9 – Розрахунок паро-повітряної конверсії метана ( Р = 10 атм., t = 1027^oC ). Н₂О/СН₄ = 3; N₂/CH₄ = 5;  = 3; m = 4

Склад сухого газа	Розрахунок	Перерахунок без N2	[ 4 ]
CO		18,12	18,18
СО2		5,51	5,44
СН4		0,008	0,07
Н2		76,37	76,31
N2

Таблиця 10 – Розрахунок парової конверсії етана ( Р = 20 атм., t = 927^oC )

H₂O/C₂H₆ = 6; m = 3;  = 3

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 4 ]
CO		17,96
CO2		8,13
CH4		1,09
H2		72,82

Таблиця 11 – Розрахунок паро-кисневої конверсії пентана ( Р = 10 атм., t = 827^oC ). H₂O/C₅H₁₂ = 10; О₂/ C₅H₁₂ = 2,5; m = 0,4;  = 3

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 4 ]
CO		19,56
CO2		18,04
CH4		0,94
H2		61,46

Таблиця 12 – Розрахунок паро-киснево-повітряної конверсії пентана

( Р = 1 атм., t = 827^oC )

H₂O/C₅H₁₂ = 6; О₂/C₅H₁₂ = 2; N₂/C₅H₁₂ = 0,9;  = 2; m = 0,8

Склад сухого газа	Розрахунок	Перерахунок без N2	[ 4 ]
CO		26,39	26,57
СО2		10,78	10,67
СН4		0,006	0,005
Н2		62,75	62,71
N2

Таблиця 13 – Розрахунок паро-киснево-вуглекислотної конверсії етана

( Р = 5 атм., t = 927^oC )

H₂O/C₂H₆ =4; О₂/C₂H₆= 0,4; СО₂/C₂H₆= 0,5;  = 2,32; m = 0,96

Склад сухого газа	Розрахунок	[ 4 ]
CO		25,05
СО2		11,01
СН4		0,09
Н2		63,85

Таблиця 14 – Розрахунок паро-повітряної конверсії етана ( Р = 5 атм.,

t = 827^oC ). Н₂О/C₂H₆ = 8; N₂/C₂H₆ = 10;  = 4; m = 3

Склад сухого газа	Розрахунок	Перерахунок без N2	[ 4 ]
CO		13,66	13,82
СО2		11,56	11,45
СН4		0,30	0,37
Н2		74,48	74,48
N2