Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Химические реакторы

Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
Кафедра общей химической технологии и катализа
Ю.В. Александрова, Е.А. Власов, С.А. Лаврищева, А.Ю. Постнов
Химические реакторы
Методические указания и контрольные задания для студентов
заочной формы обучения
Санкт-Петербург
2014

Стоимость выполнения контрольных работ 1, 2 по химическим реакторам уточняйте при заказе.

Готовы следующие варианты:

Вариант 24

Контрольная работа 1.
Задание 1.
Выбор реактора периодического или непрерывного действия при проведении параллельных реакций по селективности.

Задача 1.
Расчет реактора периодического действия для проведения жидкофазных процессов.
При взаимодействии 30% (масс.) водного раствора NiCl₂ (раствор 1) объемом 2 м³, полученного растворением NiCl₂ и 14 % (масс.) раствора гидроксида калия (осадитель-раствор 2) образуется целевой продукт реакции – гидроксид никеля. Коэффициент избытка осадителя составляет 1,2; степень превращения хлорида никеля – 98%.
Составить материальный баланс реактора, рассчитать производительность за один цикл и расходные коэффициенты по сырью. Определить требуемый объем реактора периодического действия, если коэффициент запаса объема равен 1,3.

Задача 2.
В реакторе с внутренним теплообменником – холодильником протекает экзотермический процесс окисления диоксида серы кислородом воздуха по реакции:
2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃
Задание: Составить тепловой баланс реактора и рассчитать зависимость поверхности теплообмена (F) от расхода газовой смеси на входе в реактор(V₁): F=f(V1).
Дополнительные данные для расчета:
Т₁ – температура газового потока на входе в реактор (Т₁=300-500 °С);
Т₂ - температура газового потока на выходе из реактора (Т₂=530-760°С);
Т_ст – температура стенки теплообменника (Т_ст=30-230°С);
V₁ – расход газовой смеси на входе в реактор (V₁ = 10000-100000 м³/ч);
X – степень окисления диоксида серы (X=0.5-0.9)
Zso0 – исходная концентрация диоксида серы (Zso0 = 0,03-0,15 мольная доля); Соотношение исходных концентраций диоксида серы и кислорода равно 1/0,75, остальное – азот;
Ср-теплоемкость газовой смеси принимается неизменной на входе и на выходе из реактора, С_р=1,24 кДж/ (м³∙ градус);
Удельная теплота химической реакции: ΔH=90000 кДж/кмоль;
Тепловые потери составляют 3% от теплоты химической реакции;
Коэффициент теплопередачи теплообменника: Кт=400 кДж/(м²∙ч∙градус)

Контрольная работа 2.
Задание 1.
Каскад реакторов полного смешения. Аналитический метод расчета.

Задача 1.
Окисление диоксида серы проводят в адиабатическом реакторе полного смешения. Состав исходной смеси (об. доли): диоксид серы-0,08, кислород -0,14, триоксид серы -0, остальное азот. Изменение равновесной степени превращения диоксида серы от температуры реакционной смеси представлено в справочной таблице.
Зависимость константы скорости от температуры:...
Зависимость константы равновесия от температуры:...
Кинетическое уравнение:...
где  - текущие парциальные давления диоксида серы, триоксида серы и кислорода.
Расход исходной газовой смеси 60000 нм³/ч.
Температура на входе в реактор 610 K.
Давление в реакторе 1 атм.
Степень превращения диоксида серы составляет 0,75 от равновесного значения.
Рассчитать требуемый объём реактора, производительность по триоксиду серы и температуру на выходе из реактора.

Задача 2.
Конверсию СО водяным паром проводят в двухполочном реакторе полного смешения с теплообменом между полками. Состав исходной смеси (об. доли): СО – 0,20; водяной пар – 0,70; водород – 0,04; углекислый газ -0,02; остальное-метан.
Зависимость константы скорости реакции от температуры:...
Зависимость константы равновесия от температуры:...
Кинетическое уравнение:...
Расход исходной смеси 55000 м³/ч.
Давление в реакторе 1 атм.
Температура реакционной смеси на входе в реактор 650 К.
Объём катализатора, загруженного на первую полку, составляет 5 м³.
Температура реакционной смеси на входе на вторую полку реактора 500 К
Объём катализатора, загруженного на вторую полку, составляет 4 м³.
Равновесная степень превращения СО при температуре на входе в реактор 650 К составляет 0,877
Рассчитать суммарную производительность по водороду.

Дата выполнения: 30/05/2014

Другие предметы, которые могут Вас заинтересовать:

Физическая химия