- •1. Теоретическая часть
- •1.1. Литературная проработка. Предварительная
- •1.2. Термодинамический анализ реакции
- •Последовательность расчета равновесных характеристик для единичной реакции
- •Контрольные вопросы к разделу 2.1.2
- •Экспериментальные исследования
- •2.1 Постановка задачи эксперимента
- •2.2 Катализаторы дегидрирования
- •Контрольные вопросы к разделу 2.2
- •2.3 Синтез и анализ иконографических моделей экспериментальной установки
- •Контрольные вопросы к разделу 2.3
- •2.4. Описание установки и методики эксперимента
- •2.4.1. Описание установки
- •2.4.2. Пуск установки, вывод ее на режим и отключение
- •Контрольные вопросы к разделу 2.4
- •2.5 Исследование состава сырья и продуктов реакции
- •2.5.1. Назначение и принцип работы хроматографа
- •2.5.2. Подготовка хроматографа для анализа
- •2.5.3. Количественный расчет содержания
- •Контрольные вопросы к разделу 2.5
- •2.6. Обработка и анализ результатов эксперимента
- •2.6.1. Материальный баланс системы дегидрирования
- •2.6.2. Расчет основных характеристик процесса
- •2.6.3. Описание кинетики реакции дегидрирования
- •Принятие проектных решений
- •Выбор типа промышленного реактора
- •Контрольные вопросы к разделу 3.1.
- •Расчет реактора дегидрирования этилбензола
- •Контрольные вопросы к разделу 3.2
- •Синтез топологических моделей хтс получения стирола
- •Стандартный изобарный потенциал, кДж/моль
- •Результаты хроматографического анализа
- •Материальный баланс системы дегидрирования
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальные исследования процесса
- •Принятие проектных решений
- •Шкаруппа светлана петровна
Стандартный изобарный потенциал, кДж/моль
Вещества (газ) |
Температура, К |
||||||||
298,16 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
||
Водород |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Вода |
-228,92 |
-214,33 |
-209,14 |
-203,81 |
-198,38 |
-192,87 |
-187,29 |
-181,66 |
|
Метан |
-50,87 |
-23,00 |
-12,78 |
-2,30 |
8,42 |
19,32 |
30,25 |
41,27 |
|
Этан |
-32,93 |
25,01 |
46,67 |
66,70 |
87,99 |
109,48 |
131,06 |
152,73 |
|
Этилен |
68,22 |
87,65 |
95,01 |
102,61 |
110,42 |
118,36 |
126,37 |
134,46 |
|
Этилбензол |
130,76 |
241,54 |
280,40 |
319,71 |
359,41 |
399,32 |
439,28 |
479,29 |
|
Стирол |
214,11 |
287,73 |
313,71 |
340,06 |
366,75 |
393,52 |
420,38 |
447,37 |
|
Изопрпилбензол |
137,17 |
281,95 |
332,39 |
383,30 |
434,67 |
486,29 |
538,00 |
589,53 |
|
Альфаметилстирол |
208,83 |
313,62 |
350,28 |
387,62 |
425,33 |
463,25 |
500,83 |
539,09 |
|
Бензол |
129,84 |
182,95 |
202,00 |
221,39 |
241,08 |
260,91 |
280,81 |
300,80 |
|
Толуол |
122,47 |
203,12 |
231,73 |
260,77 |
290,18 |
319,78 |
349,45 |
379,20 |
|
Оксид углерода |
-137,46 |
-164,91 |
-173,99 |
-183,01 |
-191,97 |
-200,88 |
-209,72 |
-218,51 |
|
Диоксид углерода |
-394,95 |
-395,72 |
-395,94 |
-396,12 |
-396,28 |
-396,42 |
-396,53 |
-396,63 |
|
Таблица 5
Теплоемкость веществ, Дж/моль К
Вещества (газ) |
Температура, К |
||||||||
298,16 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
||
Водород |
28,88 |
29,36 |
29,48 |
29,66 |
29,91 |
30,24 |
30,62 |
31,02 |
|
Вода |
33,62 |
36,36 |
37,54 |
38,77 |
40,05 |
41,32 |
42,51 |
43,63 |
|
Метан |
35,77 |
52,57 |
58,16 |
63,27 |
67,92 |
72,11 |
75,80 |
79,11 |
|
Этан |
52,71 |
89,46 |
99,39 |
108,23 |
116,02 |
122,89 |
128,93 |
134,16 |
|
Этилен |
43,62 |
71,65 |
78,60 |
84,64 |
89,92 |
94,57 |
98,63 |
102,19 |
|
Этилбензол |
128,59 |
236,48 |
260,95 |
281,36 |
298,37 |
313,29 |
325,86 |
336,67 |
|
Стирол |
122,26 |
218,47 |
239,71 |
257,27 |
272,06 |
284,58 |
295,31 |
304,45 |
|
Изопрпилбензол |
151,93 |
277,38 |
305,45 |
329,33 |
349,03 |
365,79 |
380,45 |
393,02 |
|
Альфаметилстирол |
145,39 |
254,33 |
279,89 |
300,84 |
318,86 |
334,36 |
347,35 |
358,66 |
|
Бензол |
872,79 |
158,13 |
174,93 |
188,80 |
200,41 |
210,17 |
218,55 |
225,67 |
|
Толуол |
103,91 |
195,17 |
216,08 |
233,47 |
248,13 |
260,58 |
271,22 |
280,31 |
|
Оксид углерода |
29,18 |
30,49 |
31,22 |
31,94 |
32,61 |
33,24 |
33,76 |
34,22 |
|
Диоксид углерода |
37,18 |
47,39 |
49,65 |
51,54 |
53,12 |
54,44 |
55,56 |
56,52 |
|
Таблица 1.1.
Последовательность расчета равновесных характеристик для единичной реакции
№ эта-па |
Определяемая величина |
Расчетная формула |
Примечание |
1 |
Тепловой эффект реакции |
= (1.1) |
Расчет При расчетах учесть, что для продуктов и для реагентов. Для расчета равновесной степени полноты реакции (X*) уравнения типа (1.6) подставить в выражение (1.7), привести его к каноническому виду и найти действительные корни полученного уравнения. Учесть, что X* изменяется от 0 до концентрации лимитирующего компонента. Построить графики зависимостей x*об=f(T,N0H2O) при P=const. Результаты занести в табл.4 (приложения).
|
2 |
Энергия Гиббса реакции |
= (1.2) |
|
3 |
Логарифм константы равновесия |
(1.3) |
|
4 |
Равновесный состав для всех компонентов системы |
(1.4) |
|
5 |
Суммарное число молей системы |
|
|
6 |
Парциальное давление для всех компонентов системы |
Pj* = (1.6) |
|
7 |
Константа равновесия системы |
Kp = (1.7) |
|
8 |
Равновесная степень превращения сырьевого компонента |
χ*Эб = (1.8) |
Таблица 3
Результаты расчета термодинамических функций реакций
Т, К |
Теплота образования и изобарный потенциал компонентов реакции |
Тепловой эффект и изобарный по- тенциал реакции |
Kp |
||||
(∆H0T,f)cэб |
(∆H0T,f)cm |
(∆G0T,f)cm |
(∆G0T,f)cm |
∆G0T |
∆H0T |
||
600 . . . 1100 |
|||||||
Таблица 4
Результаты термодинамического анализа реакции дегидрирования
№ вари- антов |
N0H2D |
T, K |
Значения определяемых величин |
x* |
||||
Kp |
X* |
равновесный состав |
||||||
N*эб
|
N*cm |
N*H2D |
||||||
1 0 2 10 600 3 20 4 25 |
||||||||
. . . |
||||||||
|
||||||||
33
Таблица 6
