Материальный баланс на 1т окиси этилена

Приход			Расход
исходное вещество	кг	м3	Продукт	кг	м3
Этилен………….. Воздух в том числе: кислород…... азот…………	1280 9700 32500	1020 6800 26200	Окись этилена Этилен ………… Кислород………. Азот ……………	1000 640 9340 32500	510 510 6545 26200
Итого:	43480	34020	Итого:	43480	33765

параметры	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
э %	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7
в %	97,5	97	96,5	94	93,5	95	94,5	94	93,5	93
Х	0,4	0,4	0,45	0,45	0,5	0,5	0,55	0,55	0,6	0,6
G т	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Пример 3.4. При электрокрекинге природного газа, содержащего ₁ = 98% (об.) СН₄ и ₂ = 2% (об.) N₂, в газе выходящем из аппарата, содержится ₃ = 15% ацетилена.

Рассчитать материальный баланс процесса на V = 1000 м³ исходного природного газа без учета побочных реакций.

Решение. Получение ацетилена из газообразных углеводородов (главным образом из метана) осуществляется при 1200 - 1600°С:

2СН₄ ⇄ С₂Н₂ + 3Н₂ – 380 кДж

Процесс происходит в электродуговых печах при 1600°C и линейной скорости газа 1000 м/с.

В 1000 м³ исходного газа содержится: СН₄ – 980 м³, N₂ – 20 м³. Процесс идет с изменением объема; при полном превращении метана в ацетилен и в продукционной смеси должно содержаться 25% ацетилена (см. уравнение реакции). Так как по условию в продуктах реакции содержится 15% ацетилена, значит имеет место неполное разложение метана.

Обозначим количество превращенного метана (в м³) через х. Тогда состав смеси, выходящей из печи, можно представить следующим образом:

СН₄…………. 980 – х

С₂Н₂…………

Н₂…………...

N₂…………... 20

______________________

Итого: (1000 + х) м³

По условию количество ацетилена в газе, выходящем из печи, составляет 15%, т.е.

………………15%

(1000 + х)………. 100%

Решая уравнение, получим

т.е. х = 430 м³ и состав газа после крекинга будет следующим:

С₂Н₂ …… = 215 м³ СН₄ …… 980 – х = 980 – 430 = 550 м³

Н₂ ……… = 645 м³ N₂ …….. 20 м³

Результаты расчетов сведены в таблицу: