- •Глава 1. Cтехиометрия и материальные расчеты химической реакции
- •Примеры решения задач
- •1.2. Задачи для самостоятельного решения
- •1.2.1. Материальные расчеты по молям
- •1.2.2. Материальные расчеты по мольному потоку
- •1.2.3. Простые и сложные реакции
- •1.2.4. Задачи с изменением объема
- •Глава 2. Термодинамика химических реакций
- •2.1. Примеры решения задач
- •2C3h6↔н-c6h12↔ транс-c6h12
- •2.2. Задачи для самостоятельного решения
- •2.2.1. Расчет теплоты химической реакции
- •2.2.2. Расчет константы равновесия в случае простой реакции
- •2.2.3. Расчет константы равновесия при параллельно протекающих реакциях
- •2, 2, 3, 3-Тетраметилбутан
- •II) 2с3н6↔с6н12 (1-гексен)
- •II) 2с3н6↔с6н12 (1-гексен)
- •II) 2с3н6↔с6н12 (1-гексен)
- •2.2.4. Расчет константы равновесия при последовательно протекающих реакциях
- •2С3н6↔ н-с6н12 ↔с6н12 (транс-2-гексен)
- •2.2.5. Расчет константы равновесия в неидеальных газовых системах
- •Глава 3. Кинетика
- •3. 1. Примеры решения задач
- •3. 2. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Разложение паров пропионового альдегида при нагревании в кварцевом сосуде протекает как гомогенная реакция первого порядка по уравнению
- •Глава 4. Реактора
- •4.1. Удельная производительность при расчете реакторов
- •1) Начальные концентрации или парциальные давления компонентов;
- •2) Мольные соотношения реагентов рив;
- •3) Мольные соотношения реагентов рис;
- •1 Реактор:
- •2 Реактор:
- •4.2. Селективность и основы выбора реакционного узла с точки зрения селективности реакций разных типов
- •4.3. Расчет селективности в случае параллельно протекающих реакций
- •4.4. Влияние условий процесса на селективность
- •Целевая реакция имеет более высокий порядок(рис)
- •Целевая реакция имеет более высокий порядок(рив)
- •Случай с последовательными реакциями
- •4.5. Задчи для самостоятельного решения
- •4.5.1. Расчет производительности реакторов
- •4.5.2. Расчет селективности реакторов
- •4.5.3. Характеристическое уравнение реакторов
1.2.3. Простые и сложные реакции
1. Рассчитать полноту реакции и количество образовавшихся продуктов для превращения из циклогексена в циклогексан и бензол. Известно, что в начале реакции было 10 моль циклогексена, продукты в смеси отсутствовали. По окончанию реакции осталось 1 моль циклогексена.
2. Рассчитать полноту реакции и количество образовавшихся продуктов для превращения из циклогексена в циклогексан и бензол. Известно, что в начале реакции было 14 моль циклогексена, продукты в смеси отсутствовали. По окончанию реакции осталось 3 моль циклогексена.
3. Рассчитать полноту реакции и мольные потоки продуктов и реагентов для взаимодействия метана с водой с образованием угарного газа и водорода. Известно, что в начале реакции поток метана составил 90 моль/ч, поток угарного газа 3 моль/ч. По окончанию реакции поток метана стал равным 1 моль/ч.
4. Рассчитать полноту реакции и мольные потоки продуктов и реагентов для взаимодействия метана с водой с образованием угарного газа и водорода. Известно, что в начале реакции поток метана составил 20 моль/ч, поток угарного газа 2 моль/ч. По окончанию реакции поток метана стал равным 3 моль/ч.
5. Для реакции дегидратации этанола мольный поток этанола в начале реакции составил 1800 кмоль/ч. После проведения реакции через определенное время мольные потоки продуктов этилена и диэтилового эфира составили соответственно 500 и 200 кмоль/ч. Рассчитать материальный баланс процесса и полноту. Рассчитать конверсию спирта, селективность этилена и эфира по спирту и их выходы.
6. При последовательной реакции
С2Н5OH + HCl→ С2Н5OH + H2O
2С2Н5OH + CaBr2→2С2Н5OH + CaCl2
из технического этанола с содержанием чистого вещества 60% с выходом 80% образуется этилхлорид. Далее он вступает в реакцию с образованием этилбромида с выходом 70%. Определить количество этанола, необходимое для образования 200 кг 95% этилбромида.
7. При последовательной реакции
С2Н5OH + HCl→ С2Н5OH + H2O
2С2Н5OH + CaBr2→2С2Н5OH + CaCl2
из технического этанола с содержанием чистого вещества 60% с выходом 90% образуется этилхлорид. Далее он вступает в реакцию с образованием этилбромида с выходом 80%. Определить количество этанола, необходимое для образования 300 кг 95% этилбромида.
8. При последовательной реакции
С2Н5OH + HCl→ С2Н5OH + H2O
2С2Н5OH + CaBr2→2С2Н5OH + CaCl2
из технического этанола с содержанием чистого вещества 70% с выходом 80% образуется этилхлорид. Далее он вступает в реакцию с образованием этилбромида с выходом 80%. Определить количество этанола, необходимое для образования 100 кг 90% этилбромида.
9. В реакцию вступило 200 кг 60% изобутилена с образованием 100 кг третбутилсерной кислоты и 50 кг третбутанола. Рассчитать полноту протекания реакции, мольное количество всех участников реакции, конверсию реагентов, селективности и выходы обоих органических реагентов по изобутилену.
10. В реакцию вступило 300 кг 85% изобутилена с образованием 200 кг третбутилсерной кислоты и 90 кг третбутанола. Рассчитать полноту протекания реакции, мольное количество всех участников реакции, конверсию реагентов, селективности и выходы обоих органических реагентов по изобутилену.
11. В реакцию вступило 150 кг 80% изобутилена с образованием 200 кг третбутилсерной кислоты и 80 кг третбутанола. Рассчитать полноту протекания реакции, мольное количество всех участников реакции, конверсию реагентов, селективности и выходы обоих органических реагентов по изобутилену.
12. В реакцию вступило 100 кг 70% изобутилена с образованием 60 кг третбутилсерной кислоты и 20 кг третбутанола. Рассчитать полноту протекания реакции, мольное количество всех участников реакции, конверсию реагентов, селективности и выходы обоих органических реагентов по изобутилену.
13. Рассчитать расходный коэффициент для природного газа, содержащего 96 объемных процентов метана в производстве уксусной кислоты (на 2 т уксусной кислоты). Выход ацетилена из метана составляет 15% от теоретически возможного, ацетальдегида из ацетилена 60%, уксусной кислоты из ацетальдегида 90%.
14. Рассчитать расходный коэффициент для природного газа, содержащего 95 объемных процентов метана в производстве уксусной кислоты (на 3 т уксусной кислоты). Выход ацетилена из метана составляет 20% от теоретически возможного, ацетальдегида из ацетилена 70%, уксусной кислоты из ацетальдегида 92%.
15. Рассчитать расходный коэффициент для природного газа, содержащего 97 объемных процентов метана в производстве уксусной кислоты (на 2 т уксусной кислоты). Выход ацетилена из метана составляет 10% от теоретически возможного, ацетальдегида из ацетилена 50%, уксусной кислоты из ацетальдегида 80%.
16. Рассчитать расходный коэффициент для природного газа, содержащего 97 объемных процентов метана в производстве уксусной кислоты (на 1 т уксусной кислоты). Выход ацетилена из метана составляет 10% от теоретически возможного, ацетальдегида из ацетилена 55%, уксусной кислоты из ацетальдегида 85%.
17. Рассчитать расход бензола в тоннах и пропан-пропиленовой фракции газов крекинга в тоннах, содержащих 35 объемных процентов пропилена, 75 объемных процентов пропана для производства 1 тонны фенола. Известно, что выход изопропилбензола из бензола составляет 85% от теоретического, фенола из изопропилбензола 90%. Задачу решить в общем виде с использованием формул молярного баланса.
18. Рассчитать расход бензола в тоннах и пропан-пропиленовой фракции газов крекинга в тоннах, содержащих 30 объемных процентов пропилена, 70 объемных процентов пропана для производства 3 тонны фенола. Известно, что выход изопропилбензола из бензола составляет 90% от теоретического, фенола из изопропилбензола 93%. Задачу решить в общем виде с использованием формул молярного баланса.
19. Рассчитать расход бензола в тоннах и пропан-пропиленовой фракции газов крекинга в тоннах, содержащих 25 объемных процентов пропилена, 65 объемных процентов пропана для производства 2 тонны фенола. Известно, что выход изопропилбензола из бензола составляет 90% от теоретического, фенола из изопропилбензола 93%. Задачу решить в общем виде с использованием формул молярного баланса.
20. Рассчитать расход бензола в тоннах и пропан-пропиленовой фракции газов крекинга в тоннах, содержащих 30 объемных процентов пропилена, 70 объемных процентов пропана для производства 2 тонны фенола. Известно, что выход изопропилбензола из бензола составляет 86% от теоретического, фенола из изопропилбензола 91%. Задачу решить в общем виде с использованием формул молярного баланса.