ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина «Теоретические основы химической технологии топлив и углеродных материалов» является одной из основных специальных дисциплин, предусмотренных при подготовке специалистов «Химической технологии природных энергоносителей и углеродных материалов».
Целью курсовой работы является:
Научить студентов проводить расчетыс использованием экспериментальных данных по кинетике процесса.
Получить навыки применения на практике современных инженерных методов расчета
Дать навыки работы на ЭВМ со стандартной программой.
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа должна содержать следующие разделы:
Оглавление.
2.Задание на проектирование.
3. Введение.
4. Литературный обзор, где излагаются:
- Методы производства целевого продукта, их преимущества и недостатки;
- Физико-химические основы данного процесса.
5. Физико-химическая характеристика сырья и полученных продуктов.
6. Кинетический расчет химического процесса.
7. Расчет возможной глубины реакции
8. Технологический расчет:
- Материальный баланс;
- Тепловой баланс
9. Основные выводы по результатам работы.
10. Список литературы.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
для студентов группы ХТТс - 10
по дисциплине «Теоретические основы химической технологии топлив и углеродных материалов»
выбирают в соответствии с порядковым номером в списке зачетно- экзаменационной ведомости.
По теме: « Расчет химической кинетики реакции»
ЗАДАНИЕ.
Рассчитать возможную глубину реакции, материальный и тепловой баланс синтеза уксусной кислоты окислением ацетальдегида производительностью GD т/год, образующейся по основной реакции:
2CH3CHO + O2 = 2 CH3COOH
В качестве катализатора используют ацетат марганца. Кинетическое уравнение апроксимируется уравнением:
r = A е -E/RT Ca/a Ckat
ВАРИАНТ 1.
Кинетическое уравнение процесса определяют по следующим данным:
Са/а , моль/л Сkat , моль/л Время, мин. Температура, оС
1,00 9,5 10-5 0 40
0,60 10
0,41 20
0,28 30
0,17 40
0,06 50
0,03 60
1,00 1,0 10-4 0 50
0,58 10
0,37 20
0,22 30
0,14 40
0,05 50
0,02 60
1,00 9,8 10-5 0 30
0,63 10
0,45 20
0,28 30
0,22 40
0,17 50
0,12 60
Процесс проводят изотермически при температуре 40 оС.
Степень превращения ацетальдегида 90%. Селективность по ацетальдегиду 86%.
Производительность уксусной кислоты 20 тыс. т. в год.
Вариант 2.
Кинетическое уравнение процесса определяют по следующим данным:
Са/а , моль/л Сkat , моль/л Время, мин. Температура, оС
1,00 9,5 10-5 0 40
0,55 10
0,35 20
0,20 30
0,17 40
0,05 50
0,01 60
1,10 8,7 10-5 0 50
0,65 10
0,43 20
0,25 30
0,16 40
0,05 50
0,01 60
1,00 8,9 10-5 0 20
0,68 10
0,51 20
0,40 30
0,32 40
0,25 50
0,20 60
Процесс проводят изотермически при температуре 50 оС.
Степень превращения ацетальдегида 92%. Селективность по ацетальдегиду 85%.
Производительность уксусной кислоты 14 тыс. т. в год.
Вариант 3.
Кинетическое уравнение процесса определяют по следующим данным:
Са/а , моль/л Сkat , моль/л Время, мин. Температура, оС
1,00 9,8 10-5 0 30
0,62 10
0,45 20
0,30 30
0,24 40
0,18 50
0,13 60
1,00 8,9 10-5 0 20
0,68 10
0,51 20
0,40 30
0,32 40
0,25 50
0,20 60
1,00 9,5 10-5 0 40
0,60 10
0,41 20
0,28 30
0,17 40
0,08 50
0,03 60
Процесс проводят изотермически при температуре 60 оС.
Степень превращения ацетальдегида 95%. Селективность по ацетальдегиду 89%.
Производительность уксусной кислоты 25 тыс. т. в год.