2.2 Севостьянова. Отчет по лабораторной работе Управление состоянием равновесия многомаршрутного процесса
 Скачать 229.57 Kb.
|
Отчет по лабораторной работе 2.2.Управление состоянием равновесия многомаршрутного процесса (с расчетом материального и теплового баланса) Цель работы: 1. Проанализировать влияние температуры на равновесный состав реакционной смеси в диапазоне температур 200-1000°С при давлении 1 атм. Определить диапазон температур при котором обеспечивается требуемая концентрация целевого продукта. 2. Составить материальный баланс процесса на часовую производительность на основании исходных данных и результатов расчёта задания Определить возможность проведения процесса в адиабатическом температурном режиме, если: тепловые потери составляют 3% от величины теплового потока на входе в реактор; допустимая температура на входе в реактор в диапазоне от 200 до 1000°С отклонение температуры на выходе из реактора от равновесной температуры не менее 10°С; при необходимости определить количество теплоты, которое необходимо компенсировать для проведения процесса в допустимом диапазоне температур. Исходные данные
Графики (равновесие) из программы Mathcad + Таблицы Материального и Теплового баланса        РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ: 1. Обе реакции по значению энтальпии являются эндотермическими (dH>0). На основании принципа Ле-Шателье, при увеличении температуры равновесие будет смещаться в сторону образования продуктов веществ. 2. С увеличением температуры в диапазоне от 200 до 100 градусов: Степени превращения С4H10 в первой реакции и H2 во второй реакции увеличиваются: X1 от 0.092 до 0.999 X2 от 4.3*10^-6 до 0.024 Константа равновесия обеих реакций увеличивается: Kp1 от 0 до 5.301*10^17 Кр2 от 1.065*10^-5 до 0.85 Равновесная мольная доля компонента А(C4H10) уменьшается от 0.085 до 4.952*10^-5, потому что он расходуется только в первой реакции. Равновесная мольная доля компонента В(H2O) уменьшается от 0.677 до 5.694*10^-3, т. к. при увеличении температуры вещество расходуется в первой реакции. Равновесная мольная доля компонента С(CO2) увеличивается от 0.034 до 0.217, т. к. при увеличении температуры вещество образуется в первой реакции Равновесная мольная доля компонента D(H2) увеличивается от 0.111 до 0.717, т. к. вещество образуется в первой реакции Равновесная мольная доля компонента G(CO) сначала увеличивается от 1.481*10^-7 до 0.013, после чего уменьшаетя от 0.013 до 5.298*10^-3 3. Tвых=-541 С. Температура на выходе из реактора не соответствует заданному диапазону для реализации адиабатического режима, предлагаю подводить теплоту в реактов. Для реализации процесса в допустимом температурном режиме необходимо подводить не менее 68% теплоты целевой реакции. Минимальное количество теплоты, которое необходимо подводить в реактор 7 658 410 Дж/с. |
