Рассчитать материальный баланс процесса горения в воздухе газовой смеси W состава S. Избыток воздуха – B. Степень превращения Х = 1.
Пара-метр | № варианта | ||||||||||||
B,% | 12 | 13 | 14 | 16 | 18 | ||||||||
W | 30000 кг/ч | 2000 кмоль/ч | 120000 м3/ч | 20000 кг/ч | 30000 кг/ч | ||||||||
S | В-во | gi | В-во | ni | В-во | ni | В-во | ni | В-во | gi | |||
CO | 0,3 | CH4 | 0,4 | CO | 0,2 | CO | 0,3 | C | 0,3 | ||||
C2H4 | 0,3 | C2H4 | 0,3 | CH4 | 0,1 | H2 | 0,5 | CO | 0,1 | ||||
C2H6 | 0,1 | C2H6 | 0,2 | H2 | 0,1 | C2H6 | 0,05 | N2 | 0,1 | ||||
N2 | 0,1 | N2 | 0,1 | N2 | 0,5 | CО2 | 0,05 | O2 | 0,4 | ||||
CO2 | 0,2 | H2O | 0,0 | CO2 | 0,1 | H2O | 0,1 | H2O | 0,1 | ||||
Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | ||||
Пара-метр | № варианта | ||||||||||||
B,% | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | ||||||||
W | 30000 кг/ч | 25000 кг/ч | 1000 м3/ч | 20000 кг/ч | 30000 м3/ч | ||||||||
S | В-во | ni | В-во | ni | В-во | gi | В-во | ni | В-во | gi | |||
CO | 0,3 | CH4 | 0,4 | C2H6 | 0,2 | CO | 0,3 | CH4 | 0,3 | ||||
C2H4 | 0,5 | C2H4 | 0,3 | CH4 | 0,1 | H2 | 0,5 | CO | 0,1 | ||||
C2H6 | 0,1 | C2H6 | 0,2 | H2 | 0,1 | C2H6 | 0,05 | N2 | 0,1 | ||||
N2 | 0,1 | CO2 | 0,1 | N2 | 0,5 | СО2 | 0,05 | O2 | 0,4 | ||||
CO2 | 0,0 | H2O | 0,0 | CO2 | 0,1 | H2O | 0,1 | H2O | 0,1 | ||||
Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | ||||
Пара-метр | № варианта | ||||||||||||
B,% | 22 | 21 | 19 | 18 | 17 | ||||||||
W | 130000 м3/ч | 2000 кмоль/ч | 120000 кг3/ч | 20000 кмоль/ч | 30000 м3/ч | ||||||||
S | В-во | gi | В-во | пi | В-во | пi | В-во | gi | В-во | ni | |||
CO | 0,2 | CH4 | 0,4 | CO | 0,2 | CO | 0,3 | CН4 | 0,3 | ||||
C2H4 | 0,5 | H2 | 0,3 | CH4 | 0,1 | H2 | 0,5 | CO | 0,1 | ||||
C2H6 | 0,1 | C2H6 | 0,2 | H2 | 0,1 | C2H6 | 0,05 | С2Н4 | 0,1 | ||||
N2 | 0,1 | N2 | 0,1 | N2 | 0,5 | N2 | 0,05 | O2 | 0,4 | ||||
CO2 | 0,1 | H2O | 0,0 | CO2 | 0,1 | H2O | 0,1 | H2O | 0,1 | ||||
Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | ||||
Пара-метр | № варианта | ||||||||||||
B,% | 23 | 22 | 21 | 19 | 18 | ||||||||
W | 13000 кг/ч | 25000 кг/ч | 1000 м3/ч | 20000 кг/ч | 30000 м3/ч | ||||||||
S | В-во | ni | В-во | gi | В-во | gi | В-во | ni | В-во | gi | |||
CH4 | 0,3 | CO | 0,4 | C2H6 | 0,2 | CO | 0,3 | CH4 | 0,3 | ||||
C2H4 | 0,4 | C2H4 | 0,3 | CH4 | 0,1 | H2 | 0,5 | CO | 0,1 | ||||
C2H6 | 0,1 | C2H6 | 0,2 | H2 | 0,1 | C2H6 | 0,05 | N2 | 0,1 | ||||
H2O | 0,1 | N2 | 0,1 | N2 | 0,5 | CH4 | 0,05 | O2 | 0,4 | ||||
CO2 | 0,1 | H2O | 0,0 | CO2 | 0,1 | H2O | 0,1 | H2O | 0,1 | ||||
Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | ||||
Пара-метр | № варианта | ||||||||||||
B,% | 12 | 13 | 14 | 16 | 18 | ||||||||
W | 30000 кмоль/ч | 2000 м3/ч | 300 м3/ч | 12500 кг/ч | 30000 кг/ч | ||||||||
S | В-во | gi | В-во | ni | В-во | ni | В-во | ni | В-во | gi | |||
CO | 0,3 | CH4 | 0,4 | CO | 0,2 | CO | 0,3 | C | 0,3 | ||||
C2H4 | 0,3 | C2H4 | 0,3 | CH4 | 0,1 | H2 | 0,5 | CO | 0,1 | ||||
C2H6 | 0,1 | Н2 | 0,2 | H2 | 0,1 | C2H6 | 0,05 | N2 | 0,1 | ||||
N2 | 0,1 | N2 | 0,1 | N2 | 0,5 | О2 | 0,05 | O2 | 0,4 | ||||
CO2 | 0,2 | H2O | 0,0 | CO2 | 0,1 | СO2 | 0,1 | H2O | 0,1 | ||||
Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | ||||
Пара-метр | № варианта | ||||||||||||
B,% | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | ||||||||
W | 42000 кг/ч | 125000 кг/ч | 7000 м3/ч | 110000 кмоль/ч | 4000 м3/ч | ||||||||
S | В-во | ni | В-во | ni | В-во | gi | В-во | ni | В-во | gi | |||
CO | 0,3 | CH4 | 0,4 | C2H6 | 0,2 | CO | 0,3 | CH4 | 0,3 | ||||
C2H4 | 0,5 | C2H4 | 0,3 | CH4 | 0,1 | H2 | 0,5 | CO | 0,1 | ||||
C2H6 | 0,1 | C2H6 | 0,2 | H2 | 0,1 | C2H6 | 0,05 | H2 | 0,1 | ||||
Н2О | 0,1 | N2 | 0,1 | N2 | 0,5 | N2 | 0,05 | O2 | 0,4 | ||||
CO2 | 0,0 | H2O | 0,0 | CO2 | 0,1 | H2O | 0,1 | H2O | 0,1 | ||||
Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | Всего | 1 | ||||
Задание 10
|
|
Рассчитать тепловой баланс процессов, указанных в задании 5, при различных условиях теплообмена.
|
|
Адиабатический режим:
· определить температуру на выходе из реактора при температуре входного потока Твх;
Изотермический режим:
· определить поверхность трубчатого теплообменника при коэффициенте теплопередачи kт.п.; температуре теплоносителя Т0; температуре изотермического процесса Твх;
Политермический режим:
· определить поверхность теплообмена при коэффициенте теплопередачи kт.п.; температуре входного потока Твх, температуре теплоносителя Т0; температуре выходного потока Твых.
· определить температуру на выходе из реактора при коэффициенте теплопередачи kт.п.; температуре теплоносителя t0; поверхности теплообмена F.
№ вар-та задания 5 | Адиабатический | Изотермический | Политермический | ||||||
Твх, 0С | Твх, 0С | kт.п., кДж/м2град×ч | Т0,0С | Твх, 0С | kт.п., кДж/м2град×ч | Т0,0С | Твых, 0С | F,м2 | |
1 | 800 | 800 | 0,08 | 10 | 800 | 0,08 | 10 | 950 | ? |
2 | 450 | 450 | 0,07 | 12 | 450 | 0,07 | 12 | ? | 520 |
3 | 420 | 420 | 0,05 | 14 | 420 | 0,05 | 14 | 450 | ? |
4 | 400 | 400 | 0,09 | 16 | 400 | 0,09 | 16 | ? | 430 |
5 | 300 | 300 | 0,10 | 18 | 300 | 0,10 | 18 | 340 | ? |
6 | 420 | 420 | 0,03 | 20 | 420 | 0,03 | 20 | ? | 450 |
7 | 800 | 800 | 0,07 | 22 | 800 | 0,07 | 22 | 900 | ? |
8 | 900 | 900 | 0,08 | 24 | 900 | 0,08 | 24 | ? | 950 |
9 | 200 | 200 | 0,07 | 22 | 200 | 0,07 | 22 | 250 | ? |
10 | 950 | 950 | 0,05 | 20 | 950 | 0,05 | 20 | ? | 1000 |
11 | 200 | 200 | 0,09 | 18 | 200 | 0,09 | 18 | 250 | ? |
12 | 450 | 450 | 0,10 | 16 | 450 | 0,10 | 16 | ? | 500 |
13 | 420 | 420 | 0,03 | 14 | 420 | 0,03 | 14 | 450 | ? |
14 | 800 | 800 | 0,07 | 12 | 800 | 0,07 | 12 | ? | 850 |
15 | 250 | 250 | 0,02 | 10 | 250 | 0,02 | 10 | 270 | ? |
16 | 400 | 400 | 0,03 | 14 | 400 | 0,03 | 14 | ? | 430 |
17 | 850 | 850 | 0,09 | 16 | 850 | 0,09 | 16 | 900 | ? |
18 | 950 | 950 | 0,08 | 18 | 950 | 0,08 | 18 | ? | 1000 |
19 | 150 | 150 | 0,07 | 20 | 150 | 0,07 | 20 | 200 | ? |
20 | 800 | 800 | 0,06 | 22 | 800 | 0,06 | 22 | ? | 900 |
21 | 250 | 250 | 0,05 | 24 | 250 | 0,05 | 24 | 260 | ? |
22 | 450 | 450 | 0,09 | 22 | 450 | 0,09 | 22 | ? | 500 |
23 | 440 | 440 | 0,10 | 20 | 440 | 0,10 | 20 | 480 | ? |
24 | 850 | 850 | 0,03 | 18 | 850 | 0,03 | 18 | ? | 870 |
25 | 400 | 400 | 0,07 | 16 | 400 | 0,07 | 16 | 500 | ? |
26 | 420 | 420 | 0,08 | 14 | 420 | 0,08 | 14 | ? | 440 |
27 | 850 | 850 | 0,07 | 12 | 850 | 0,07 | 12 | 860 | ? |
28 | 900 | 900 | 0,05 | 10 | 900 | 0,05 | 10 | ? | 1000 |
29 | 500 | 500 | 0,09 | 13 | 500 | 0,09 | 13 | 600 | ? |
30 | 800 | 800 | 0,10 | 15 | 800 | 0,10 | 15 | ? | 870 |
Задание 11
Найти объем двухступенчатого каскада реакторов идеального смешения (К-РИС), необходимый для достижения в первой ступени степени превращения ХА,1 и во второй ХА,2, если в К-РИС для реакции А ® R с константой скорости k. Объемный расход потока на входе W0 при начальной концентрации компонента А СА,0.
Параметр | № варианта | |||||||||
ХА,1 | 0,55 | 0,54 | 0,56 | 0,60 | 0,62 | 0,64 | 0,40 | 0,42 | 0,44 | 0,46 |
ХА,2 | 0,85 | 0,78 | 0,81 | 0,86 | 0,88 | 0,98 | 0,99 | 0,95 | 0,93 | 0,87 |
k,мин-1 | 0,45 | 0,34 | 0,24 | 0,44 | 0,51 | 0,52 | 0,55 | 0,58 | 0,60 | 0,70 |
W0,л/мин | 32 | 33 | 35 | 53 | 39 | 77 | 67 | 82 | 36 | 49 |
СА,0,моль/л | 1 | 2 | 3 | 5 | 8 | 4 | 9 | 6 | 9 | 5 |
Параметр | № варианта | |||||||||
ХА,1 | 0,25 | 0,34 | 0,26 | 0,10 | 0,42 | 0,24 | 0,30 | 0,22 | 0,44 | 0,26 |
ХА,2 | 0,95 | 0,98 | 0,91 | 0,96 | 0,88 | 0,78 | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,89 |
k,мин-1 | 0,35 | 0,44 | 0,14 | 0,24 | 0,21 | 0,22 | 0,25 | 0,28 | 0,20 | 0,50 |
W0,л/мин | 132 | 133 | 135 | 153 | 139 | 177 | 167 | 182 | 136 | 149 |
СА,0,моль/л | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 40 | 90 | 60 | 90 | 50 |
Параметр | № варианта | |||||||||
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |
ХА,1 | 0,25 | 0,24 | 0,26 | 0,20 | 0,22 | 0,24 | 0,21 | 0,22 | 0,24 | 0,26 |
ХА,2 | 0,95 | 0,98 | 0,91 | 0,96 | 0,98 | 0,88 | 0,99 | 0,95 | 0,93 | 0,97 |
k,мин-1 | 0,65 | 0,64 | 0,64 | 0,64 | 0,61 | 0,62 | 0,75 | 0,78 | 0,70 | 0,50 |
W0,л/мин | 302 | 330 | 305 | 503 | 309 | 707 | 607 | 802 | 306 | 409 |
СА,0,моль/л | 31 | 32 | 33 | 35 | 38 | 34 | 39 | 36 | 39 | 35 |