Термодинамический анализ реакций в химической технологии. Алексеев А.И - 131 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Поскольку константы равновесия реакций 1 и 5 равны
OHCH
HCO
p
xx
xx
K
24
2
1
3
⋅
⋅
=
;
OHCO
HCO
p
xx
xx
K
2
22
5
⋅
⋅
=
,
а мольные значения компонентов в смеси (равновесной):
x
x
x
CH
25
1
4
+
−
=
;
x
yx
x
OH
25
4
2
+
−
−
= ;
x
yx
x
CO
25 +
−
=
;
x
y
x
CO
25
2
+
=
;
x
yx
x
H
25
3
2
+
+
= .
Подставляя эти величины в значения констант равновесия и преобразуя
эти выражения, получим конечное выражение для реакций 1 и 5:
(
)
(
)
()( )( )
;306,1
2541
33
2
3
1
=
+−−−
+−
=
xyxx
yxx
K
p
(
)
()( )
.204,2
4
3
5
=
−−−
+
=
yxyx
yxy
K
p
По значениям
и равным 1,306 и 2,204 решаем систему этих
уравнений с двумя неизвестными методом подбора х и у. В результате расче-
тов получаем х = 0,938, у = 0,579. На основании этих величин по полученным
мольным значениям компонентов определяем равновесный состав газовой
смеси:
1
p
K
5
p
K
1 – 0,938 = 0,062 моль СН
4
- 0,9 %
0,579 моль СО
2
- 8,42 %
4⋅0,938 – 0,579 = 2,484 моль Н
2
О - 36,11 %
3⋅0,938 + 0,579 = 3,393 моль 49,35 Н
2
О - 49,35 %
0,938 – 0,597 = 0,359 моль 5,22 % СО - 5,22 %
∑ молей =6,876 моль - 100%.
Из проведенного анализа видно, что этот состав газа не может быть ис-
пользован для процесса синтеза аммиака. Вследствие этого необходимо из-
менить температурные условия проведения процесса, а также соотношение
СН
4
:Н
2
О. Проведя таким образом следующие расчеты, можно теоретически с
помощью термодинамического анализа подобрать приемлемые условия для
конверсии метана водяным паром.
131

Страницы