Задачі 12, 13
Добування формальдегіду здійснюється в промисловості у процесі суміщеного окиснення і дегідрування метанолу за рівняннями реакції:
СН3ОН
НСНО + Н2;
2СН3ОН + О2 2НСНО + 2Н2О.
Температура процесу 800К, тиск 0,1 МПа. Константи рівноваги розрахувати за значеннями реакції. Об’ємна частка метанолу у вихідній метанольно-повітряній суміші – 45%.
Задача 12 Визначити рівноважну ступінь перетворення метанолу.
Задача 13 Визначити рівноважну концентрацію формальдегіду у реакційній суміші.
Задачі 14 – 17
Один з найбільш крупнотоннажних продуктів органічного синтезу – етиловий спирт отримують у процесі прямої гідратації етилену у паровій фазі за реакцією:
СН2 = СН2 + Н2О С2Н5ОН
Процес здійснюється у присутності каталізатора при 560К і тиску 8МПа. Константу рівноваги розрахувати за реакції.
Задача 14 Довести розрахунковим шляхом, чи зміниться рівноважна ступінь перетворення при підвищенні концентрації водяної пари у вихідній суміші від еквімолекулярного до двократного надлишку.
Задача 15 Визначити концентрацію спирту – сирцю після конденсації реакційної суміші за даних умов процесу і трикратному надлишку парів води.
Задача 16 Побудувати залежність рівноважного ступеню перетворення етилену від тиску у інтервалі 2..10МПа при температурі 560К і двократному надлишку пари. Пояснити отримані дані, використовуючи принцип Ле Шателье.
Задача 17 Побудувати залежність рівноважного ступеню перетворення етилену від температури у інтервалі 525..625К при тиску 8МПа і двократному надлишку водяної пари. Пояснити отримані результати, використовуючи принцип Ле Шателье.
Задача 18
Визначити співвідношення пара – повітря у продувочній суміші при неперервній газифікації кам’яного вугілля. Процес газифікації супроводжується реакціями:
С + СО2 = 2СО; (1)
СО + Н2О = СО2 + Н2 (2)
Газ на виході з газогенератора має температуру 1073К і в об’ємних частках, %: Н2 – 48; СО -32; СО2 – 8; N2 – 7; Н2О – 5.
Температурна
залежність
описується рівнянням:
Рівняння для рівняння 2:
Задача 19
Синтез НСІ здійснюється із елементів при температурі 2570К. Визначити, при якому надлишку водню у вихідній суміші ступінь перетворення хлору досягає 99,99%. Скільки НСІ (об’ємна частка, %) буде у рівноважній суміші? Константу рівноваги процесу визначити при заданій температурі за температурною залежністю реакції:
Н2 + СІ2 = 2НСІ
Задачі 20, 21
Синтез аміаку здійснюється за реакцією:
N2 + 3H2 = 2NH3
Для синтезу використовують вихідну суміш з еквімолекулярним співвідношенням водню і азоту.
Константу рівноваги реакції описують рівнянням:
де
і
залежать від тиску.
Р, МПа |
|
|
1,0 |
0 |
1,993 |
3,0 |
3,4∙10-5 |
2,021 |
5,0 |
1,26·10-4 |
2,090 |
10,0 |
1,26·10-4 |
2,113 |
30,0 |
1,26·10-4 |
2,206 |
60,0 |
1,086·10-3 |
3,059 |