Разложение аммиака проводят в адиабатическом реакторе полного смешения. Кинетическое уравнение: U=(k. P)*((PNH, PH,50-PN,*PH,"5 (PNH, *Kp)) (моль NH; м3*с) Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры: K =18.56*1013*exp(-142630 (8.31*T)) Зависимость константы 108 равновесия от температуры: IgKp=-2078 T+ 2.4943-Ig(T)+ 1. 256-10 -+T1.8564-10 T- - 2.206. Рассчитать объём реактора. необходимого для достижения степени превращения аммиака XNH =0.8 и производительность по водороду, если исходный состав (мольные доли): аммиак 0,27, азот 0.01, водород 0.01, остальное - метан. расход смеси 6000 м' ч. температура смеси на входе в реактор 1000 К. давление 0,1 МПа. (Решение → 35392)

Заказ №38748

Разложение аммиака проводят в адиабатическом реакторе полного смешения. Кинетическое уравнение: U=(k. P)*((PNH, PH,50-PN,*PH,"5 (PNH, *Kp)) (моль NH; м3*с) Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры: K =18.56*1013*exp(-142630 (8.31*T)) Зависимость константы 108 равновесия от температуры: IgKp=-2078 T+ 2.4943-Ig(T)+ 1. 256-10 -+T1.8564-10 T- - 2.206. Рассчитать объём реактора. необходимого для достижения степени превращения аммиака XNH =0.8 и производительность по водороду, если исходный состав (мольные доли): аммиак 0,27, азот 0.01, водород 0.01, остальное - метан. расход смеси 6000 м' ч. температура смеси на входе в реактор 1000 К. давление 0,1 МПа.

Решение:

Запишем уравнение реакции синтеза аммиака: N2 + 3 H2 = 2NH3 (CH4) Рассчитаем мольные доли компонентов реакционной смеси при степени превращения аммиака 0,8: W = 1 – 0,27*ZN(NН3)*X(NН3) = 1 – 0,27*0,27*0, 8 = 0,942 Z(NН3) = ZN(NН3)*(1 – X(NН3))/W Z(NН3) = 0,27*(1 – 0,8)/0,942 = 0,057 Z(H2) = (ZN(H2)+ 1* ZN(NН3)* X(NН3))/W Z(H2) = (0,01 + 1*0,27*0,8/0,942) = 0,239 Z(N2) = (ZN(N2)+ 1* ZN(NН3)* X(NН3))/W Z(N2) = (0,01 + 1*0,27*0, 8/0,942 = 0,239 Определим величину скорости процесса при заданных условиях: K+ = 18,56·1015*exp(-142630/(8,31*1273) = 2,84·1010 Константа равновесия равна: lg Kp = -2078/T + 2,4943*lg T + 1,256*10-4*T - 1,8564*10-7*T 2 - 2,206 = - 2078/1273 + 2,4943*lg 1273 + 1,256*10-4*1273 - 1,8564*10-7*12732 - 2,206 = 3,77 Kp = 10-3,77 = 1,7·10-4 При давлении 0,1 Мпа величины парциальных давлений численно равны мольным долям соответствующих компонентов. U = 5,8 (м3NН3/(м3*с)

Разложение аммиака проводят в адиабатическом реакторе полного смешения. Кинетическое уравнение: U=(k. P)*((PNH, PH,50-PN,*PH,"5 (PNH, *Kp)) (моль NH; м3*с) Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры: K =18.56*1013*exp(-142630 (8.31*T)) Зависимость константы 108 равновесия от температуры: IgKp=-2078 T+ 2.4943-Ig(T)+ 1. 256-10 -+T1.8564-10 T- - 2.206. Рассчитать объём реактора. необходимого для достижения степени превращения аммиака XNH =0.8 и производительность по водороду, если исходный состав (мольные доли): аммиак 0,27, азот 0.01, водород 0.01, остальное - метан. расход смеси 6000 м' ч. температура смеси на входе в реактор 1000 К. давление 0,1 МПа.

Разложение аммиака проводят в адиабатическом реакторе полного смешения. Кинетическое уравнение: U=(k. P)*((PNH, PH,50-PN,*PH,"5 (PNH, *Kp)) (моль NH; м3*с) Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры: K =18.56*1013*exp(-142630 (8.31*T)) Зависимость константы 108 равновесия от температуры: IgKp=-2078 T+ 2.4943-Ig(T)+ 1. 256-10 -+T1.8564-10 T- - 2.206. Рассчитать объём реактора. необходимого для достижения степени превращения аммиака XNH =0.8 и производительность по водороду, если исходный состав (мольные доли): аммиак 0,27, азот 0.01, водород 0.01, остальное - метан. расход смеси 6000 м' ч. температура смеси на входе в реактор 1000 К. давление 0,1 МПа.

Разложение аммиака проводят в адиабатическом реакторе полного смешения. Кинетическое уравнение: U=(k. P)*((PNH, PH,50-PN,*PH,"5 (PNH, *Kp)) (моль NH; м3*с) Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры: K =18.56*1013*exp(-142630 (8.31*T)) Зависимость константы 108 равновесия от температуры: IgKp=-2078 T+ 2.4943-Ig(T)+ 1. 256-10 -+T1.8564-10 T- - 2.206. Рассчитать объём реактора. необходимого для достижения степени превращения аммиака XNH =0.8 и производительность по водороду, если исходный состав (мольные доли): аммиак 0,27, азот 0.01, водород 0.01, остальное - метан. расход смеси 6000 м' ч. температура смеси на входе в реактор 1000 К. давление 0,1 МПа.