5 Материальный баланс процесса получения 5 т н-пентанола в лучших условиях

Как видно из расчетов, наиболее выгодно проводить реакцию при температуре 300 К. Исходя из этого, считаем материальный баланс [3] при выбраннной температуре.

Таблица 5.1 ˗ Материальный баланс процесса гидратации пентена-2 в лучших условиях

Температура реакции, Т = 300 К

Компонент	Мi	Взято (поток 1)					Получено (поток 2)
		кг	мас. дол.	кмоль	мол. дол.	кг		мас. дол.	кмоль	мол. дол.
Пентен-2, A	70,00	13640,06	0,80	194,86	0,50	9046,71		0,53	129,24	0,40
Пентанол-1, B	88,00	-	-	-	-	5000,00		0,29	56,82	0,18
Пентанол -2, С	88,00	-	-	-	-	774,50		0,05	8,80	0,02
Вода, У	18,00	3507,44	0,20	194,86	0,50	2326,30		0,14	129,24	0,40
Итого		17147,51	1,00	389,72	1,00	17147,51		1,00	324,10	1,00

6 Расходный коэффициент «а» в т/1 т смеси изомеров

По данным материального баланса можно рассчитать теоретический и практический расходный коэффициент. Расходный коэффициент – расход сырья (исходного вещества) на получение единицы массы продукта.

1. Теоретический расходный коэффициент

, (6.1)

где ν_А, ν_В – стехиометрические коэффициенты компонентов А и В (по уравнению реакции), моль;

М_А, М_В – молекулярные массы веществ А и В, т/моль.

тА

2) Практический расходный коэффициент

, (6.2)

где Δт_А – масса израсходованного вещества, т;

т_В, т_С – масса продуктов реакции, т.

тА

Практический расчетный коэффициент равен теоретическому расчетному коэффициенту, то есть пентен-1 не возвращается в рецикл.

Заключение

1 Рассчитаны энергии Гиббса и тепловые эффекты процесса гидратации пентена-1 при температурах 300 К, 350 К, 400 К.

2 Рассчитаны константы равновесия, равновесные степени превращения и равновесный состав смеси процесса гидратации пентена-1 при температурах 300 К, 350 К, 400 К и давлении 0,1 МПа.

3 Построены графические зависимости мольной доли компонентов и равновесной степени превращения от температуры.

4 Установлено, что с увеличением температуры равновесная степень превращения процесса уменьшается. Реакция гидратации пентена-1 протекает самопроизвольно, она экзотермична, протекает с выделением тепла.

5 Практический расчетный коэффициент равен теоретическому расчетному коэффициенту, то есть пентен-1 не возвращается в рецикл.

Список использованных источников

1 Казанская, А. С., Скобло, В. А.. Расчеты химических равновесий: Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1974. - 288 с.

2 Сталл, Д., Вестрам, Э., Зинке, Г. Химическая термодинамика органических соединений.- М.: Мир, 1971. - 945 с.

3 Расчеты материальных балансов химико-технологических процессов: Метод. указания / Сост.: Л.В.Мельник, Г.В.Рыбина, Л.С.Рябчикова. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2004.- 24 с.