Методические указания к выполнению контрольных работ

В процессе изучения курса общей химической технологии студенты выполняют 3 контрольные работы, каждая из которых является формой методической помощи студентам при изучении курса. К выполнению контрольной работы можно приступать только при изучении определенного раздела курса. При выполнении контрольной работы студент обязан придерживаться следующего алгоритма выполнения задания:

1. Изучить основную рекомендованную литературу и составить представление о сущности и основных положениях предлагаемой к освещению темы.

2. Провести поиск новейших научных материалов (за последние два года) и представить основные тенденции в развитии данной тематики

3. Кратко (не более 500 слов) изложить своё видение рассматриваемого вопроса на основе синтеза материалов традиционной литературы и современных научных достижений.

Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена; для замечаний рецензента следует оставлять широкие поля, писать четко и ясно, номера и условия задач и вопросов переписывать в том порядке, в котором они указаны в задании. При решении задач нужно приводить весь ход решения и математические преобразования.

Если работа не зачтена, студент должен внести исправления в соответствии с указаниями рецензента. Исправления следует выполнять в конце тетради, а не рецензируемом тексте. Работа должна быть датирована и подписана студентом.

Наряду с контрольными заданиями студенты должны посетить лекции и практические занятия в период лабораторно-экзаменационной сессии.

К сдаче экзамена допускаются студенты, которые выполнили контрольные задания.

9.1. Определение номера варианта контрольной работы.

Задание к контрольной работе представлено в двадцати пяти вариантах. Выбор номера выполняемого варианта контрольной работы определяется двумя последними цифрами шифра студенческого билета. Определение номера варианта контрольной работы следует проводить согласно данным, представленным в таблице 1.1. Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, не засчитывается.

Таблица 1.1.Определение номера варианта контрольной работы

Две последние цифры шифра студенческого билета.	Номер варианта контрольной работы
01,26,51,76
02,27,52,77
03,28,53,78
04,29,54,79
05,30,55,80
06,31,56,81
07,32,57,82
08,33,58,83
09,34,59,84
10,35,60,85
1136,61,86
12,37,62,87
13,38,63,88
14,39,64,89
15,40,65,90
16,41,66,91
17,42,67,92
18,43,68,93
19,44,69,94
20,45,70,95
21,46,71,96
22,47,72,97
23,48,73,98
24,49,74,99
25,50,75,00

Контрольные задания.

Контрольная работа №1.

Вариант№1

1. Рассчитайте состав воздуха в массовых процентах, условно принимая, что в нем 21об% кислорода, остальное – азот.

2.1.05 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход конечной смеси 60000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля аммиака составляет 0,02. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,48; азот 0,16; аммиак 0,17; остальное метан. Дополнительно рассчитать степень превращения азота.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 500⁰С. Температура входной смеси 450⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 1% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.06 п Степень превращения диоксида серы 0,9. Производительность 12000 м³/ч оксида серы (6). Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,13; кислород 0,07; оксид серы (6) 0,01; остальное азот. Дополнительно рассчитать фактические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 420⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 40% теплоты химической реакции.247-d4}01116g111-05_1_SO2_06.xmcd

Вариант№2

1.Рассчитайте массу азота в 150 м³ воздуха.

2.1.06 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход конечной смеси 50000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля водорода составляет 0,60. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,50; азот 0,13; аммиак 0,18; остальное метан. Дополнительно рассчитать выход аммиака по азоту.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 700⁰С. Температура входной смеси 550⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.06 п Степень превращения диоксида серы 0,88. Производительность 8000 м³/ч оксида серы (6). Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,13; кислород 0,07; оксид серы (6) 0,01; остальное азот. Дополнительно рассчитать фактические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 420⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 40% теплоты химической реакции.247-d4}01116g111-05_1_SO2_06.xmcd

Вариант№3

1. Определите мольные, объемные и массовые доли газообразных азота и водорода, если в смеси их соотношение N₂:H₂ = 1:3 (моль).

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. 1.07 п. Объемный расход конечной смеси 55000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля азота составляет 0,200 (было ошиб. 0,21). Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,56; азот 0,15; аммиак 0,17; остальное метан. Дополнительно рассчитать выход аммиака по водороду.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 650⁰С. Температура входной смеси 450⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, уходящей с потоком продуктов.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.06 п Степень превращения диоксида серы 0,94 Производительность 10500 м³/ч оксида серы (6). Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,13; кислород 0,07; оксид серы (6) 0,01; остальное азот. Дополнительно рассчитать фактические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 420⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 40% теплоты химической реакции.247-d4}01116g111-05_1_SO2_06.xmcd

Вариант№4

1. Рассчитайте какой объем занимает смесь азота с водородом при н.у., если масса смеси 200 кг, а массовая доля водорода 0,6.

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. 1.08 п.Объемный расход конечной смеси 65000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля метана составляет 0,15. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,48; азот 0,17; аммиак 0,18; остальное метан. Дополнительно рассчитать выход аммиака по азоту.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 750⁰С. Температура входной смеси 550⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% от теплоты, уходящей с потоком продуктов.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.07 п Степень превращения диоксида серы 0,9. На окисление диоксида серы пошло 5000 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,13; кислород 0,07; оксид серы (6) 0,01. Дополнительно рассчитать теоретические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 400⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 70% теплоты химической реакции.

Вариант№5

1. Определите мольные проценты всех компонентов смеси диоксида серы с воздухом в соотношении 1:10 (по массе).

2.1.09 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход конечной смеси 60000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,65; азот 0,21; аммиак 0,04; остальное метан. В конечной смеси объемная доля аммиака составляет 0,20. Дополнительно рассчитать теоретические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 550⁰С. Температура входной смеси 500⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, уходящей с потоком продуктов.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.07 п Степень превращения диоксида серы 0,93. На окисление диоксида серы пошло 5500 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,13; кислород 0,07; оксид серы (6) 0,01. Дополнительно рассчитать теоретические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 425⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 70% теплоты химической реакции.

Вариант№6

1. Какие вы знаете технологические критерии эффективности химико-технологического процесса? Дайте их определения.

2.1.10 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход конечной смеси 75000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,61; азот 0,20; аммиак 0,03; остальное метан. В конечной смеси объемная доля водорода составляет 0,50. Дополнительно рассчитать фактические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 450⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 1% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 40% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.07 п Степень превращения диоксида серы 0,9. На окисление диоксида серы пошло 5000 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,12; кислород 0,07; оксид серы (6) 0,01. Дополнительно рассчитать теоретические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 4356⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 70% теплоты химической реакции.

Вариант№7

1. Каковы пределы изменения степени превращения, выхода продукта, селективности?

2.1.11 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход конечной смеси 65000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,60; азот 0,24; аммиак 0,02; остальное метан. В конечной смеси объемная доля азота составляет 0,18. Дополнительно рассчитать массовую производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 550⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 80% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.08 п Степень превращения диоксида серы 0,92. На окисление диоксида серы пошло 4500 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное азот. Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 390⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

Вариант№8

1. Что означает выражение: «реагенты взяты в стехиометрическом
соотношении»?

2.1.12 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход конечной смеси 72000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,61; азот 0,21; аммиак 0,03; остальное метан. В конечной смеси объемная доля метана составляет 0,17. Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 500⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.08 п Степень превращения диоксида серы 0,94. На окисление диоксида серы пошло 4300 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное азот. Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 395⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

Вариант№9

1. Выведите уравнение связи между степенями превращения двух реагентов, вступающих в реакцию если известно, что для проведения реакции взято N_A1 моль реагента А и N_В1 моль реагента В.

2.1.13 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход исходной смеси 60000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля аммиака составляет 0,02. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,48; азот 0,17; аммиак 0,17; остальное метан. Дополнительно рассчитать объемную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 400⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 50% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.08 п Степень превращения диоксида серы 0,89. На окисление диоксида серы пошло 4400 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное азот. Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 390⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

Вариант№10

1. Выведите уравнение связи между степенями превращения двух реагентов, вступающих в реакцию если известно, что для проведения реакции взято N_A1 моль реагента А и N_В1 моль реагента В.

2.1.14 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход исходной смеси 50000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля водорода составляет 0,61. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,50; азот 0,13; аммиак 0,18; остальное метан. Дополнительно рассчитать массовую долю аммиака в конечной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 450⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, в реакторе отсутствуют теплообменные устройства.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.08 п Степень превращения диоксида серы 0,85. На окисление диоксида серы пошло 4700 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,12; кислород 0,1; остальное азот. Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 390⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

Вариант№11

1. Выведите уравнение связи между производительностью и степенью превращения вещества А для реакции если известно, что для проведения реакции взято N_A1 моль реагента А.

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.01 п Объемный расход исходной смеси 60000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,72; оксид углерода (2) 0,18; метанол 0,01; остальное метан. В конечной смеси объемная доля метанола составляет 0,04. Дополнительно рассчитать степень превращения водорода.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 450⁰С. Температура входной смеси 300⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.08 п Степень превращения диоксида серы 0,94. На окисление диоксида серы пошло 4150 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное азот. Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 390⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

Вариант№12

1. Выведите уравнение связи между производительностью и степенью превращения вещества В для реакции если известно, что для проведения реакции взято N_В1 моль реагента В.

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.02 п Объемный расход исходной смеси 75000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,60; оксид углерода (2) 0,14; метанол 0,01; остальное метан. В конечной смеси объемная доля водорода 0,58. Дополнительно рассчитать степень превращения оксида углерода.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 400⁰С. Температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.08 п Степень превращения диоксида серы 0,88. На окисление диоксида серы пошло 4000 м³/ч кислорода. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,1; кислород 0,1; остальное азот. Дополнительно рассчитать мольную производительность реактора.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 420⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

Вариант№13

1. В химической реакции участвуют два реагента А и В, причем на каждый моль реагента А взято по 2 моль реагента В. В каком случае будет справедливо утверждение, что степень превращения х_А реагента А больше степени превращения х_в реагента В?

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.03 п Объемный расход исходной смеси 95000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,64; оксид углерода (2) 0,16; метанол 0,01; остальное метан. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид углерода (2) 0,13; остальное водород, метанол и метан. Дополнительно рассчитать выход метанола по оксиду углерода.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 500⁰С. Температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% теплоты, уходящей с потоком продуктов.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.09 п Степень превращения диоксида серы 0,93. Объемный расход исходной смеси 105000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,11; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в конечной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 50% теплоты химической реакции.

Вариант№14

1. С какой целью при проведении химических процессов в промышленных условиях один из реагентов часто берут в избытке по отношению к стехиометрии реакции? Каковы пути использования реагента, взятого в избытке и не вступившего в реакцию?

2.2.04 п Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. Объемный расход исходной смеси 90000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,64; оксид углерода (2) 0,16; метанол 0,01; остальное метан. В конечной смеси объемная доля метана составляет 0,2. Дополнительно рассчитать выход метанола по водороду.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 550⁰С. Температура входной смеси 400⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 6% теплоты, уходящей с потоком продуктов.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.09 п Степень превращения диоксида серы 0,91. Объемный расход исходной смеси 120000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,11; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в конечной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 50% теплоты химической реакции.

Вариант№15

1. Определите состав конечной смеси в мольных процентах и степень превращения В для реакции , если х_А= 0,6, N_A1 = 1 кмоль, N_В1 = 1,5 кмоль.

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.05 пОбъемный расход конечной смеси 60000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля метанол составляет 0,01; остальное водород, оксид углерода (2) и метан. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,68; оксид углерода (2) 0,13; метанол 0,04; остальное метан. Дополнительно рассчитать массовую производительность.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 450⁰С. Температура входной смеси 300⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.09 п Степень превращения диоксида серы 0,89. Объемный расход исходной смеси 110000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,11; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в конечной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 50% теплоты химической реакции.

Вариант№16

1. Определите степень превращения вещества А для реакции , если N_A1 = 3 кмоль, N_В1 = 3,5 кмоль, N_В2 = 1,5 кмоль.

м2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.06 п Объемный расход конечной смеси 50000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля водорода 0,72; остальное оксид углерода (2); метанол и метан. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,70; оксид углерода (2) 0,16; метанол 0,05; остальное метан. Дополнительно рассчитать фактические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 1% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 40% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.09 п Степень превращения диоксида серы 0,94. Объемный расход исходной смеси 108000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,11; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в конечной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 50% теплоты химической реакции.

Вариант№17

1. Определите степень превращения вещества В для реакции , если N_A1 = 2 кмоль, N_В1 = 5 кмоль, N_А2 = 0,5 кмоль.

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.07 п Объемный расход конечной смеси 55000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля оксид углерода (2) составляет 0,14. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,58; оксид углерода (2) 0,12; метанол 0,05; остальное метан. Дополнительно рассчитать теоретические расходные коэффициенты по сырью.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 300⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 80% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.10 п Степень превращения диоксида серы 0,94. Производительность 11000 м³/ч оксида серы (6). Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,12; кислород 0,09; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,12; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в начальной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 380⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, в реакторе отсутствуют теплообменные устройства.

Вариант№18

1. В чем различие между полной (интегральной) и мгновенной (дифференциальной) селективностями?

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.08 п Объемный расход конечной смеси 65000м³/ч. В исходной смеси объемная доля метана составляет 0,25. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,58; оксид углерода (2) 0,12; метанол 0,04; остальное метан. Дополнительно рассчитать объемную производительность.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 20% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.10 п Степень превращения диоксида серы 0,91. Производительность 12000 м³/ч оксида серы (6). Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,12; кислород 0,09; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,12; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в начальной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 380⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, в реакторе отсутствуют теплообменные устройства.

Вариант№19

1. Перечислите основные составляющие теплового баланса.

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.09 п Объемный расход конечной смеси 60000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,70; оксид углерода (2) 0,15; метанол 0,01; остальное метан. В конечной смеси объемная доля метанола составляет 0,04. Дополнительно рассчитать массовую долю метанола в конечной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 300⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 2% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, а с помощью теплообменных устройств отводят 50% теплоты химической реакции.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.10 п Степень превращения диоксида серы 0,9. Производительность 11500 м³/ч оксида серы (6). Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,12; кислород 0,09; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,12; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в начальной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 380⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, в реакторе отсутствуют теплообменные устройства.

Вариант№20

1 В каких случаях теплоту химической реакции записывают в статью прихода, а в каких в статью расхода?

2. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза метанола. 2.10 п Объемный расход конечной смеси 75000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): водород 0,60; оксид углерода (2) 0,12; метанол 0,01; остальное метан. В конечной смеси объемная доля водорода составляет 0,58. Дополнительно рассчитать массовую долю аммиака в начальной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 350⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 4% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, в реакторе отсутствуют теплообменные устройства.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.10 п Степень превращения диоксида серы 0,92. Производительность 12000 м³/ч оксида серы (6). Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,12; кислород 0,09; остальное оксид серы (6); азот. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): оксид серы (6) 0,12; остальное оксид серы (4); кислород; азот. Дополнительно рассчитать массовую долю оксида серы (6) в начальной смеси.

Рассчитать температуру смеси на выходе из реактора, если температура входной смеси 380⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 3% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ, в реакторе отсутствуют теплообменные устройства.

Вариант№21

1. Как учитываются потери тепла в окружающую среду?

2.1.05 п. Рассчитать материальный баланс реактора синтеза аммиака. Объемный расход конечной смеси 66000 м³/ч. В исходной смеси объемная доля аммиака составляет 0,02. Концентрации компонентов в конечной смеси (объемные доли): водород 0,48; азот 0,16; аммиак 0,17; остальное метан. Дополнительно рассчитать степень превращения азота.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 500⁰С. Температура входной смеси 450⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 1% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ.

3. Рассчитать материальный баланс реактора окисления оксида серы (4). 4.01 п Степень превращения диоксида серы 0,96. Объемный расход исходной смеси 100000 м³/ч. Концентрации компонентов в исходной смеси (объемные доли): оксид серы (4) 0,11; кислород 0,1; остальное азот. Дополнительно рассчитать выход по кислороду.

Рассчитать количество теплоты, которое необходимо отвести из реактора, чтобы температура на выходе составляла 500⁰С. Температура входной смеси 420⁰С, потери тепла в окружающую среду составляют 5% от теплоты, поступающей с потоком исходных веществ.

Вариант№22

1. Как определить тепловой эффект реакции?