Составьте тепловой баланс реактора для получения водорода каталитической конверсией метана: СН4 + Н2О ↔ СО + 3Н2 – 206200 кДж. Расчет ведите на 1000 м3 водорода. Потери теплоты в окружающую среду – 6% от прихода теплоты. Соотношение СН4 : Н2О в исходной

1. Дано

• Реакция:
  $$CH_4 + H_2O \rightleftharpoons CO + 3H_2 \quad \Delta H = -206200 \text{ кДж}$$
• Объем водорода, который нужно получить: $V_{H_2} = 1000 \text{ м}^3$
• Потери теплоты: $6\%$ от прихода теплоты.
• Соотношение $CH_4 : H_2O = 1 : 2$.
• Степень конверсии метана: $100\%$.
• Температура поступающих реагентов: $T_{in} = 100^\circ C = 373 \text{ K}$.
• Температура в зоне реакции: $T_{reaction} = 900^\circ C = 1173 \text{ K}$.
• Теплоемкости:
  • $C_p(CH_4) = 35,71 \text{ кДж/(кмоль·К)}$
  • $C_p(H_2O) = 33,61 \text{ кДж/(кмоль·К)}$
  • $C_p(CO) = 29,14 \text{ кДж/(кмоль·К)}$
  • $C_p(H_2) = 28,83 \text{ кДж/(кмоль·К)}$...