Основы проектирования химических производств. Косинцев В.И - 177 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Как видно направление реакции подчиняется правилу Ле-Шателье.
Для любых жидкофазных реакций объем реакционной смеси обычно
постоянен, что дает возможность заменить парциальные давления на объем-
ные концентрации или молярные доли.
ПРИМЕР 1.8. Для жидкофазной реакции
С
6
Н
4
(С
2
Н
5
)
2
+ С
6
Н
6
↔ 2С
6
Н
5
С
2
Н
5
А В R
найти состав равновесной смеси, если К
С
=4 при четырехкратном избытке
бензола (В).
РЕШЕНИЕ. Исходная концентрация диэтилбензола (А) С
А0
, а равно-
весная –
*
A
C
. Тогда равновесные концентрации остальных компонентов реак-
ции будут
* * * *
0 0 0
4 ( ); 2( )
B A A A R A A
C C C C C C C
= − − = −
.
Выражение константы равновесия
2 * 2
0
* *
0
2 ( )
(3 )
A A
C
A A A
C C
K
C C C
−
=
+
.
Неизвестную исходную концентрацию С
А0
найдем из условия, что сум-
ма объемов диэтилбензола и бензола равна 1 м
3
, полагая, что плотности реа-
гентов одинаковы и равны 870 кг/м
3
, а молярные массы соответственно рав-
ны 0,135 и 0,078 кг/моль:
0 0
0,135 4 0,078
1
870 870
A A
C C
Ч Ч
+ =
; С
А0
=1946 моль/м
3
.
Тогда из выражения константы равновесия получаем
* 2
* *
4 (1946 )
4 ,
(5839 )
A
A A
C
C C
−Ч
=
+
откуда
* 7 *
38924 1,515 10 ; 389
A A
C C
= =Ч
моль/м
3
;
* *
0
(3 ) 3 1946 389 6230
B A A
C C C
= + = + =Ч
моль/м
3
;
* *
0
2( ) 2 (1946 389) 3110
R A A
C C C
= − = − =Ч
моль/м
3
.
При расчете равновесных степеней превращения сложных реакций (па-
раллельных или последовательных) число уравнений констант равновесия
будет равно числу простых реакций, поэтому приходится решать систему не-
линейных уравнений чаще всего методами вычислительной математики.
7.3. ОБЩЕЕ УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА МАССЫ
В расчетах процессов химической технологии обычно используется си-
стема координат Эйлера, т. е. система координат, фиксированная относитель-
177

Страницы