10.4. Расчет массы и состава потока №14

Определим количество тепла, которое необходимо подвести к реактору.Суммарное количество тепла, которое было передано в узле Р606 складывается из нагрева пара C₆H₁₁OH от 483 К до 535 К и ∆_rН (реакция дегидрирования)

Q = ∆Ннагр г.(483 К-535 К) + ∆_rН (10-6)

∆Ннагр г.(483->535) = n₁·Cs·(535-483) = n₁·212.09·(52) = n₁·11028.7 Дж·моль^-1

n₁_исходное количество моль циклогексанола

Сs – среднее значение теплоемкости ид газа C₆H₁₁OH рассчитанное по квадратичной зависимости Сs от температуры таблицы П.3.2:

Сs = A + B₁*Т + B₂*Т²

Таблица 10.4: Значение коэффициентов для уравнения

зависимости Сs от температуры.

Parameter	Value	Error
A	-30,34832	2,71034
B₁	0,60439	0,01307
B₂	-2,51644E-4	1,47644E-5

(Cs(535)+Cs(483))/2 = 212.09 Дж·моль^-1·К^-1

Для реакции:

C₆H₁₁OH → C₆H₁₀O + H₂

∆_rН= ∆_fН(535)(C₆H₁₀O)-∆_fН(535)(C₆H₁₁OH) = -242586,4+306841,6=

=64255,22 Дж·моль^-1

Значения ∆_fН(535) для газа рассчитывалось из зависимости ∆_fН от температуры таблицы П.3.2 и П.3.4:

∆_fН = A + B₁*Т + B₂*Т²

Таблица 10.5: Значение коэффициентов для уравнения, зависимости ∆_fН от температуры.

Parameter C₆H₁₁OH	Value	Error	Parameter C₆H₁₀O	Value	Error
A	-243,87	0,13462	A	-189,75	0,44559
B₁	-0,1725	6,49E-04	B₁	-0,1512	0,00215
B₂	1,02E-04	7,33E-07	B₂	9,81E-05	2,43E-06

∆_fН(535)(C₆H₁₀O) = -242586,4 Дж·моль^-1

∆_fН(535)(C₆H₁₁OH) = -306841,6 Дж·моль^-1

Q = n₁·11028.7 + n₂·64255,22 = 805393,6 кДж  это количество тепла, которое необходимо получить от потоков №14 и №15. Учитывая 10% потерь в аппарате получим:

Q_общ = Q + 10%потерь = 885933 кДж (10-7)

Определим состав продуктов горения :

CH₄ + воздух (2О₂)  СО₂ + Н₂О +Аr + N₂ + воздух

По стехиометрии: O₂  2 моль; CO₂  1моль; H₂O  2 моль; воздух  9,55 моль. Учитывая 1,4 кратный избыток воздуха и процентное содержание газов в воздухе, найдем количество моль всех компонентов продуктов горения: O₂  2,8 моль; CO₂ 0,031 моль; N₂=7,45 моль; воздух  13,37моль; А_r =0,089 моль. В итоге получим: