Алгоритм решения Составляется уравнение гидрирования до предельного соединения и уравнения горения и предельного гомолога Пример

и реакция горения водорода

Искомая реакция равна (а)+(в)-(с). Определяя энтальпию каждой реакции по [1] получим искомую теплоту сгорания:

1. по примеру 2 использование закона дает формулу для энтальпиио

2. ΔH=ΔHа+ΔHв-ΔHc

Пример 3. Зная энтальпию образования воды при t_o=25^oC ∆H(H₂O)=-241,82 кДж/моль рассчитать энтальпию образования воды при t=100^oC ∆H¹⁰⁰(H₂O)

Решение:

Мольные теплоемкости при постоянном давлении водорода, кислорода и воды: C_р(н₂)=28,8 Дж/(моль·К); С_р(О₂)=29,3 Дж/(моль·К); С_р(Н₂О)=33,6 Дж/(моль·К).

∆С_р= C_р(Н₂О, газ) - C_р(О₂, газ) - C_р(Н₂, газ)= -9,8 Дж/(моль·К).

∆H¹⁰⁰(Н₂О )= ∆H(Н₂О) + ∆С_р·∆T = -242,56 Дж/моль.

Задание 3. Рассчитать энтальпию сгорания CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ при температурах 25⁰С С, 100⁰С, 200⁰С. Сравнить теплоты сгорания веществ CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ с результатами, полученными по формуле Менделеева:

Алгоритм решения:

1. Рассчитать по примеру 3 энтальпии сгорания веществ в реакции горения для заданной температуры.

2. По формуле Σ∆H_i(продукт) - Σ∆H_j(реагент) рассчитать теплоту сгорания при заданной температуре.

3. Теплота сгорания топлива, рассчитываемая по формуле Менделеева имеет вид

Q339,3·C + 1256·H + 109·(O – S) – 25,2·(9·H + W) (2.5)

где C, H, O, S,W – процентное содержание элементов в газах CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ и топливе: мазут, сланцы, древесина, нефть.

Занятие 3 Расчет материального баланса периодического реактора

Основы материального баланса и основные определения

СН_4прим

исх.смесь реакционная смесь

Н₂О смеситель

t_п=105ºС

Задание. Рассчитать материальный баланс процесса со следующими исходными данными:

1. производительность по водороду: G=48 кг/час

2. подано в исходной смеси:

(кг; кмоль; м³)

- для любых газов

3. СН₄(t)

СН_{4прореагир}

(CH₄)₀

CH_{4 непрореагир} t

Какова конверсия одного из компонентов (например, метана):

(долей)

По результатам решения заполняем таблицу

СН4	Н2О	СО	Н2
8	8			кмоль	прореагировало
8·16=128	8·18=144			кг
		8	24	кмоль	получилось
		8·28=224	48	кг
13,3	13,3·2=26,6			кмоль	подано
213,3	26,6·18=478,8			кг

Исходная смесь			Реакционная смесь
Наименование	кг	кмоль	Наименование	кг	кмоль
(СН4)0	213,3	13,3	Н2	48	24
(Н2О)0	478,8	26,6	СО	224	8
			СН4	85,3	5,3
			Н2О	18,6	18,6
ИТОГО:	692,1		ИТОГО:	692,1