Материальный баланс простого обратимого процесса с заданной пропускной способностью по техническому сырью

Материальный баланс простого обратимого процесса с заданной пропускной способностью по техническому сырью

Исходные данные
1.	Реакция для расчета:
2.	Пропускная способность реактора по техническому реагенту А, т/сутки	П_А
3.	Концентрация реагента А, % мас. или: Содержание примесей в реагенте А, % мас.	w_A(%) w_прим._A(%)
4.	Концентрация реагента В, % об. или: Содержание примесей в реагенте В, % об.	w_B(%) w_прим._B(%)
5.	Мольное соотношение реагентов А и В	n_A: n_B
6.	Условия реакции: температура, давление	T°, p
7.	Численное значение константы равновесия K_P или: Уравнение зависимости K_P от температуры	K_P K_P = f (T°)
8.	Степень достижения равновесия	a
9.	Потери продукта, % мас.	w_потерь_A(%)

1. Пропускную способность из т/сут переводят в кг/час:

2. Находят массу чистого реагента А , поданного в реактор, с учетом его состава:

или с учетом его примесей:

где w _A (%) – содержание основного вещества в составе технического реагента А;

w_прим._A (%) – содержание примесей в составе технического реагента А,

отсюда масса примесей в техническом реагенте А: .

3. Находят количество поданных в реактор чистого реагента А , примесей или всех членов фракции:

, .

4. Если имеется реагент В и заданы мольные соотношения , то через них рассчитывают количество реагента В: .

5. Находят количество технического реагента В , поданного в реактор, с учетом его состава: ,

или с учетом его примесей: ,

где w_В(%) – содержание основного вещества в составе технического реагента В;

w_прим._B (%) – содержание примесей в составе технического реагента В,

отсюда количество примесей в техническом реагенте В: .

6. Находят массу поданного в реактор чистого реагента В
, примесей в его составе или всех членов фракции:

, .

7. Предположив, что к моменту достижения равновесия в системе прореагировало х , к примеру, реагента А, находим соответствующие им стехиометрические количества реагента В и образующегося при этом продукта R по реакции:

тогда равновесный состав смеси в составит:

s непрореагировавшие начальные реагенты А и В, а также полученный продукт R:

s также примеси реагентов А и В: .

8. Находят мольные доли N_i и парциальные давления p_i компонентов равновесной смеси: , ,

где p – общее давление в системе (Па, атм, …).

Результаты вычислений сводим в таблицу:

Компонент	Состав равновесной смеси (кмоль/час)	Мольные доли (% мольн. ) в равновесной смеси	Парциальные давления (% мольн. ) в равновесной смеси
1. Технический реагент А, в т. ч.:
s чистый реагент А
s примеси в реагенте А
2. Технический реагент В, в т. ч.:
s чистый реагент В
s примеси в реагенте В
3. Продукт R
ИТОГО:

9. Если не указано численное значение константы равновесия K_P, ее рассчитывают согласно заданному уравнению K_P = f (T°) при указанной температуре процесса T°.

10. Константу равновесия выражаем через парциальные давления реагентов:

, подставляя найденные парциальные давления:

, , ,

решают полученное уравнение относительно неизвестного х, имеющего физический смысл:

11. Пересчитывают х с учетом степени достижения равновесия: х_р = х · a,

где a — степень достижения равновесия.

12. Полученное значение х_р используют для расчета состава равновесной смеси в кмоль/час и кг/час.

12 Следующая ⇒