Условие задачи
Составьте тепловой баланс реактора синтеза метанола, если исходный газ имеет состав (в % по объёму): 20% СО и 80% Н2, скорость его подачи 80000 м3/ч при температуре на входе в реактор 473 К, а на выходе 573 К. Степень конверсии – 53%. Теплоемкость на входе и выходе одинакова и равна 32,3 кДж/моль. Потери теплоты в окружающую среду – 4% от прихода теплоты.
Ответ
Находим состав исходного газа:
V(CO)=80 000*0.20 = 16000м3
V(H2)=80 000*0.80 = 64000м3
Определяем состав газа на выходе из реактора:
V(CO)= 16000-16000*0,53=7520м3
V(H2)= 64000-2*16000*0,53=47040м3
V(CH3OH)= 16000*0,53=8480м3
Суммарный объем газа на выходе из реактора:
V=7520+47040+8480=63040м3
Рассчитаем тепловой эффект реакции синтеза метанола:
Q=-∆H
CO + 2H2 = CH3OH
Где ∆H энтальпия реакции синтеза метанола, рассчитываемая по формуле из закона Гесса:
∆H=∆H(CH3OH)- ∆H(CO)-2*∆H(H2)
∆H= -200,95-(-110,6)-2*0 = -90,35кДж/моль
Значения ∆H(CH3OH)=-200,95кДж/моль, ∆H(CО)=-110,6кДж/моль, ∆H(H2)=0 взя...