Химическая технология. Кузнецов В.А. - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

21
H
CO
(T
2
)– H
H2O
(T
2
)– H
CO2
(T
2
)– H
N2
(Т
2
)– H
Ar
(Т
2
)– H
O2
(T
2
) . (45)
Подставим в (45) значения рассчитанных ранее потоков веществ на входах
и выходах Ш . Р . (9) – (12) и (34) – (37):
0 = [ (3
4
+
4
)– 2 ]H
H2
(T
4
)+ (1–
4
)H
CH4
(T
4
)+ (
4
–
4
)H
CO
(T
4
)+[
( –
4
–
4
)+2 ]H
H2O
(T
4
)+ c
4
H
CO2
(T
4
)+ H
N2
(T
4
)+ H
Ar
(T
4
)–
(3
2
+
2
)H
H2
(T
2
)– (1–
2
)H
CH4
(T
2
)– (
2
–
2
)H
CO
(T
2
)– (
–
2
–
2
)H
H2O
(T
2
)–
2
H
CO2
(T
2
)– H
N2
(T
2
)– H
Ar
(T
2
)– H
O2
(T
2
) = [
4
(3H
H2
(T
4
)+H
CO
(T
4
) – H
CH4
(T
4
) – H
H2O
(T
4
)) –
–
2
(3H
H2
(T
2
)+H
CO
(T
2
) – H
CH4
(T
2
) – H
H2O
(T
2
))]+ [2H
H2O
(T
4
)– 2H
H2
(T
4
)–
H
O2
(T
2
)]+
4
[H
H2
(T
4
)+
+H
CO2
(T
4
)– H
CO
(T
4
)– H
H2O
(T
4
)] –
2
[H
H2
(T
2
)+H
CO2
(T
2
)– H
CO
(T
2
) –
H
H2O
(T
2
)]+ [H
CH4
(T
4
) – H
CH4
(T
2
)]+ [H
H2O
(T
4
) – H
H2O
(T
2
)]+
[H
N2
(T
4
) – H
N2
(T
2
)]+ [H
Ar
(T
4
) – H
Ar
(T
2
)] . (46)
Сгруппировав энтальпии веществ таким образом, чтобы выделить тепло-
вые эффекты реакций (1) – (3), получим :
0 = [H
CH4
(T
4
) – H
CH4
(T
2
)]+ [H
H2O
(T
4
) – H
H2O
(T
2
)]+ [H
O2
(T
4
) – H
O2
(T
2
)] + [H
N2
(T
4
) – H
N2
(T
2
)]+ [H
Ar
(T
4
) – H
Ar
(T
2
)]+ [
4 1
H(T
4
) –
2 1
H(T
2
)]+ [
4 2
H(T
4
)–
2 2
H(T
2
)]+
3
H(T
4
) . (47)
Уравнение баланса в форме (47) имеет следующую ясную интерпре-
тацию . Суммарная энтальпия потоков на входе в Ш . Р . равна сумме энталь-
пий исходных веществ (метана, воды и воздуха) плюс изменение энталь-
пии, соответствующее протеканию реакций (1) и (2) до степеней превра-
                                                     21

HCO(T2)–                  HH2O(T2)–                       HCO2(T2)–            HN2 (Т2)–          HAr

(Т2)–               HO2(T2) . (45)

П о дставим в (45) з н ачен ия рассчитан н ых ран ее по то ко в вещ еств н авх о дах
и вых о дах Ш .Р. (9) – (12) и (34) – (37):


0=[                 (3 4+ 4)– 2          ]HH2(T4)+               (1– 4)HCH4 (T4)+             ( 4–

4)HCO(T4)+[


( –      4–    4)+2          ]HH2O(T4)+           c 4HCO2(T4)+            HN2(T4)+             HAr(T4)–

              (3 2+ 2)HH2(T2)–            (1– 2)HCH4(T2)–               ( 2–    2 )HCO(T2)–             (

–   2–    2 )HH2O (T2)–               2 HCO2(T2)–           HN2 (T2)–           HAr (T2)–            HO2

(T2) =                   [ 4(3HH2(T4)+HCO(T4) – HCH4(T4) – HH2O(T4)) –


– 2(3HH2(T2)+HCO(T2) – HCH4(T2) – HH2O(T2))]+                           [2HH2O(T4)– 2HH2(T4)–

HO2(T2)]+                   4[HH2(T4)+



+HCO2(T4)– HCO(T4)– HH2O(T4)] –                       2[HH2(T2)+HCO2(T2)– HCO(T2)             –

HH2O(T2)]+                  [HCH4 (T4) – HCH4 (T2)]+                 [HH2O (T4) – HH2O (T2)]+

[HN2 (T4) – HN2 (T2)]+                [HAr (T4) – HAr (T2)] . (46)

Сгруппиро вав эн тальпии вещ еств таким о браз о м, что бы выделить тепло -
вые эф ф екты реакций (1) – (3), по лучим:


0=                  [HCH4(T4) – HCH4 (T2)]+                [HH2O (T4) – HH2O (T2)]+                [HO2

(T4) – HO2(T2)] +                [HN2(T4) – HN2 (T2)]+              [HAr(T4) – HAr (T2)]+                   [

4   1H(T4)      –    2   1H(T2)]+         [   4   2H(T4)–    2    2H(T2)]+            3H(T4)      . (47)

    У равн ен ие балан са в ф о рме (47) имеетследую щ ую я сн ую ин терпре-
тацию . Суммарн ая эн тальпия по то ко в н авх о де в Ш .Р. равн асумме эн таль-
пий исх о дн ых вещ еств (метан а, во ды и во з дух а) плю с из мен ен ие эн таль-
пии, со о тветствую щ ее про текан ию реакц ий (1) и (2) до степен ей превра-

Страницы