- •Розрахунки в середовищі excel Розділ 1. Розрахунок кінетичних параметрів топохімічних реакцій
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Розділ 2. Статистична обробка результатів експерименту
- •2.1. Кореляційний аналіз
- •2.2. Довірчий інтервал
- •Контрольні питання
- •Література
- •Розділ 3. Розрахунок кінетичних параметрів хімічних реакцій
- •Література
- •Розділ 4. Оптимізація об'єктів досліджень за моделями другого порядку
- •Література
- •Розділ 5. Розрахунки математичних моделей "склад - властивість"
- •Література
- •Розділ 6. Розрахунок кінетичних параметрів за дериватографічними даними
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Контрольні питання
- •Розділ 7. Розрахунок очищення коксового газу від сірководню
- •Алгоритм розрахунку
- •Розділ 8. Розрахунок виробництва водню мембранним методом
- •Алгоритм розрахунку [1]
- •Контрольні питання
- •Розділ 9. Розрахунок паро – повітряної конверсії метану
- •Вихідні дані (додаткові)
- •Контрольні питання
- •Розділ 10. Розрахунок двоступеневої
- •Розділ 11. Розрахунок матеріального балансу синтезу метанолу
- •Розділ 12. Розрахунок матеріального балансу синтезу аміаку
- •Алгоритм розрахунку
- •Контрольні питання
- •Розділ 13. Розрахунок очищення газу від co2 розчином моноетаноламіну
- •Алгоритм розрахунку Розрахунок матеріального балансу виробництва
- •Стадія «тонкого» очищення
- •Стадія «тонкого» очищення
- •Концентрації компонентів суміші с(і)2відповідають даним таблиці 3.
- •2 Розрахунок теплового балансу виробництва
- •Де ∑m(mea)р-ну - сума витрат розчину меа на «грубе» та «тонке» очищення, кг меа/год.
- •3 Розрахунок насадкового абсорбера верхня частина абсорбера («тонке» очищення)
- •Алгоритм розрахунку
- •Швидкість захлинання абсорбера у верхній частині [3]:
- •Робоча швидкість газу у верхній частині абсорбера:
- •Нижня частина абсорбера («грубе» очищення)
- •Алгоритм розрахунку
- •Швидкість захлинання абсорбера у нижній частині [3]:
- •Робоча швидкість газу у нижній частині абсорбера:
- •4 Розрахунок тарілчастого абсорбера
- •Верхня частина абсорбера
- •Алгоритм розрахунку
- •Нижня частина абсорбера
- •Алгоритм розрахунку
- •Промисловий абсорбер має 15 тарілок: 9 в нижній частині і 6 у верхній.
- •Розділ 14. Аналіз статики іонного обміну однозарядних (рівнозарядних) іонів
- •Рівновага іонного обміну рівновалентних іонів
- •Алгоритм розрахунку
- •Контрольні питання
- •Література
- •Розділ 15. Аналіз статики іонного обміну різнозарядних іонів
- •Алгоритм розрахунку
- •Контрольні питання
- •Література
- •Розділ 16. Розрахунок очищення газу від оксиду карбону (IV) гарячим розчином поташу
- •1 Матеріальний розрахунок
- •Алгоритм розрахунку
- •1.1 Розрахунок грубого очищення
- •1.2 Розрахунок тонкого очищення
- •2 Тепловий баланс поташного очищення конвертованого газу
- •Алгоритм розрахунку
- •3 Конструктивні розрахунки насадкового абсорберу
- •3.1 Розрахунок діаметру абсорберу Нижня зона
- •Алгоритм розрахунку
- •Верхня зона
- •Алгоритм розрахунку
- •3.2 Розрахунок висоти насадки
- •Верхня зона
- •Алгоритм розрахунку
- •Нижня зона
- •Алгоритм розрахунку
- •1. Розрахувати реальний вміст компонентів k2co3,kнco3і н2о в розчинах згідно даних таблиці 10. Врахувати стехіометрію реакції
- •Розрахунок матеріального балансу
- •Розрахунок теплового балансу
- •Алгоритм розрахунку
- •Конструктивний розрахунок
- •Алгоритм розрахунку
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Контрольні питання
- •Література
- •Розрахунки в середовищіmathcad розділ 18. Розрахунок рівноваги оборотних реакцій
- •Розділ 19. Розрахунок трубчатого реактора конверсії природного газу
- •Алгоритм розрахунку
- •Розділ 20. Розрахунок рівноваги пароповітряної конверсії метану
- •Розділ 21. Розрахунок окиснення оксиду сульфуру (IV)
- •Контрольні питання
- •Література
- •Розділ 22. Альтернативний розрахунок матеріального балансу синтезу аміаку
- •Контрольні питання
- •Розділ 23. Альтернативний розрахунок матеріального балансу синтезу метанолу
- •Розділ 24. Розрахунок паро-вуглекислотної конверсії природного газу
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Контрольні питання
- •Розділ 25. Розрахунок вуглекислотної рівноваги у водних розчинах
- •Алгоритм розрахунку
- •Значення рН буде приймати значення 4, 5, 6, 7, ..... До значення –log(Kw). Важливо! Отримані числові значення параметра не утворюють матрицю, тому з ними не можливі дії, що застосовуються до матриці.
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Контрольні питання
- •Розділ 26. Аналіз динаміки іонного обміну однозарядних іонів
- •2 Хвильове рівняння для концентрації
- •3 Рівняння збереження в безрозмірній формі [1]
- •4 Рівняння ізотерми іонного обміну
- •5 Рішення хвильового рівняння методом характеристик [1]
- •6 Розрахунок обміну однозарядних іонів[1]
- •Алгоритм розрахунку
- •Вихідні дані для 1-ої ступені водопідготовки
- •Алгоритм розрахунку
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Література
- •Розділ 27. Термодинамічний та матеріальний розрахунки газифікації вугілля
- •Розділ 28. Термодинамічний розрахунок газифікації (конверсії) вуглеводнів
- •Алгоритм розрахунку
- •.Індивідуальна самостійна робота
- •Контрольні питання
- •Література
- •Розділ 29. Розрахунок концентрацiй iонiв у вапнованiй та коагульованiй воді
- •Алгоритм розрахунку
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Контрольні питання
- •Література
- •Розділ 30. Аналіз динаміки іонного обміну різнозарядних іонів
- •Алгоритм розрахунку
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Література
- •Розділ 31. Термодинамічний розрахунок газифікації рідких палив невідомої формули
- •Алгоритм розрахунку
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Розділ 32.Розрахунок поличних колон синтезу аміаку
- •Алгоритм розрахунку
- •Індивідуальна самостійна робота
- •Контрольні питання
- •Література
- •Методичні рекомендації до виконання розрахункової роботи
- •Розрахунок матеріального балансу виробництва
- •Розрахунок енергетичного (теплового) балансу виробництва
- •Розрахунок основних реакторів
- •Захист розрахункової роботи
- •Завдання на розрахункову роботу з дисципліни
Контрольні питання
Фізико-хімічні основи синтезу і конденсування аміаку. Вплив концентрації інертів в циркуляційному газі на показники процесу. Необхідність організації постійної продувки. Шляхи застосування продувного газу. Можливі конструкції ректорів. Організація теплообміну в реакторах. Графік залежності фактичного і рівноважного ступеня перетворення від температури і тиску у багато поличній колоні синтезу.
Література
Концевой, А.Л.Алгоритмизация расчётов в производстве аммиака: Учеб. пособие/А.Л. Концевой, Н.П. Гамалей. – Киев: УМК ВО, 1991. – 104 с.
Жидков, Б.А. Алгоритмизация расчетов в химической технологии
/ Б.А. Жидков, А.Г Бондарь. Киев: Вища школа, 1970. - 272 с.
Розділ 13. Розрахунок очищення газу від co2 розчином моноетаноламіну
При взаємодії СО2 з моноетаноламіном (МЕА) відбуваються наступні реакції:
де R – HOCH2CH2.
Ці рівняння демонструють спрощену сумарну схему поглинання СО2 розчином МЕА, кінцевими продуктами взаємодії яких є карбонат і гідрокарбонат моноетаноламонію. Останні при зміні температури (підвищення) і тиску (зменшення) легко дисоціюють на вихідні реагенти, що дозволяє легко проводити регенерацію поглинального розчину.
При порівняно невеликих ступенях карбонізації (α < 0,5 моль СО2/моль МЕА) оксид карбону (IV) реагує з МЕА, головним чином, з утворенням заміщеної карбамінової кислоти, яка в водному розчині практично повністю дисоціює:
У водному розчині МЕА миттєво встановлюється рівновага:
В результаті утворюється карбамат моноетаноламонію:
який є нестійким, причому найбільш швидкий і повний розпад досягається в кислому або сильно лужному розчині. В слабо лужному розчині розпад відбувається з утворенням гідрокарбонату моноетаноламонію порівняно повільно:
В промислових умовах ступінь карбонізації α насиченого розчину на виході із абсорбера, який працює за атмосферного тиску, не перевищує 0,5 моль/моль. При α > 0,5 поглинання СО2 здійснюється, головним чином, відповідно реакціям взаємодії оксид карбону (IV) з іонами ОН-
Швидкості цих реакцій малі і в значній мірі лімітують поглинання СО2 , тому швидкість абсорбції при α > 0,5 значно менша, ніж при α < 0,5.
З метою мінімізації енерговитрат на стадії регенерації відпрацьованого розчину в багатотоннажних виробництвах аміаку використовують двопотокові схеми абсорбції СО2: тонко і грубо регенерованим розчином МЕА.
Мета роботи: розрахунок в середовищі Excel матеріальних потоків, теплового балансу і апаратурного оформлення хемосорбційного процесу очищення технологічного газу від СО2.
Вихідні дані
Продуктивність за аміаком Q – 1360 т/добу;
склад газу на вході у відділення:
с(Н2) = 61,64 % об.;
с(N2) = 19,95 % об.;
с(CO2) = 17,36 % об.;
с(CO) = 0,5 % об.;
с(Ar) = 0,25 % об.;
с(CН4) = 0,3 % об.
Вміст МЕА у розчині – 20 % мас.;
Температура розчину на вході в абсорбер Т – 313 К;
Температура конвертованого газу на вході в абсорбер Тк.г. – 321 К;
Тиск у абсорбері Р – 28 атм (2,8 МПа);
Ступінь карбонізації розчину МЕА:
на вході на стадію «тонкого» очищення 2в – 0,1 кмоль/кмоль МЕА;
на виході зі стадії «тонкого» очищення 2н – 0,35 кмоль/кмоль МЕА;
на вході на стадію «грубого» очищення 1в– 0,35 кмоль/кмоль МЕА;
на виході зі стадії «грубого» очищення 1н – 0,67 кмоль/кмоль МЕА.
Вміст СО2 на виході зі стадій:
«грубого» очищення, с(CO2)1 – 3,2 % об.;
«тонкого» очищення, с(CO2)2 – 0,01 % об.
Розчинність компонентів конвертованого газу у розчині, м3/м3, в залежності від температури розчину Т за атмосферного тиску:
Водень – SH = 0,02 - 0,0001·(Т-273);
Азот – SN = 0,022 - 0,0003·(Т-273);
Оксид карбону (ІІ) – SCO = 0,032 - 0,0004·(Т-273);
Аргон – SA = 0.041 - 0.0004·(Т-273)
Метан – SM = 0,034 - 0,0002·(Т-273).