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 25
Контрольная работа 1.
Задание 1.
Температурная устойчивость реакторов полного смешения.
Задача 1.
Расчет реактора периодического действия для проведения жидкофазных процессов.
При взаимодействии 15% (масс.) водного раствора MnCl2 (раствор 1) объемом 1.1м3, полученного растворением MnCl2 и 20 % (масс.) раствора гидроксида калия (осадитель-раствор 2) образуется целевой продукт реакции – гидроксид марганца. Коэффициент избытка осадителя составляет 1,1; степень превращения хлорида марганца – 90%.
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 1,35.
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 исходной концентрации диоксида серы(Zso0): F=f(Zso0). 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);
Тст – температура стенки теплообменника (Тст=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, Ср=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. Графический метод расчета.
Задача 1.
Окисление диоксида серы проводят в адиабатическом реакторе полного смешения. Состав исходной смеси (об. доли): диоксид серы-0,11, кислород -0,13, триоксид серы -0,01, 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 70000 нм3/ч.
Температура на входе в реактор 630 K.
Давление в реакторе 1 атм.
Степень превращения диоксида серы составляет 0,90 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 65000 м3/ч.
Давление в реакторе 1 атм.
Температура реакционной смеси на входе в реактор 625 К.
Объём катализатора, загруженного на первую полку, составляет 6 м3.
Температура реакционной смеси на входе на вторую полку реактора 570 К
Объём катализатора, загруженного на вторую полку, составляет 5 м3.
Равновесная степень превращения СО при температуре на входе в реактор 625 К составляет 0,864
Рассчитать суммарную производительность по водороду.
WhatsApp: +79119522521
Telegram: +79119522521