Курсовая работа: Получение акролеина газофазным окислением пропилена кислородом воздуха

Цель данного раздела состоит в анализе термодинамической вероятности протекания основной и побочных реакций в заданном интервале температур. Расчёт энергии Гиббса ведём по методу Тёмкина-Шварцмана [2]. Необходимые для расчета энтальпии () и энтропии ( образования, а также коэффициенты (а, в, с ) в уравнениях теплоёмкости определяем из (3) и (4). Расчёт энергии Гиббса ведём при температурах 380°С и 420°С. Необходимые для расчета коэффициенты Тёмкина-Шварцмана определяем по [2].

Для Т = 653К (380°С) М0 = 0,24 М1 = 0,0967·103 М2 = 0,0406 · 106

Для Т = 693К (420°С) М0 = 0,2735 М1 = 0,1125 · 103 М2 = 0,0484 · 106

Значения , в, с приведены в таблице 1.2.

Таблица1.2

Соединения	кДж/моль	Дж/(моль·К)	Cp, Дж/(моль·К)
			a	в · 103	с · 106
Пропилен	20,41	266,94	12,44	188,38	- 47,60
Кислород	0	205,04	31,46	3,3	- 3,77
Акролеин	- 80,77	287,90	31,26	150,0	- 49,06
Вода	- 241,81	188,72	30,0	10,71	0,33
СО2	- 393,51	213,66	44,14	9,04	- 8,54
СО	- 110,53	197,55	28,41	4,10	- 0,46

определяем термодинамическую вероятность протекания реакции (1):

СН2 = СН –– СН3 + О2 СН2 = СН –– СНО + Н2О

Поскольку энергия Гиббса для реакции (1) при температурах 653 и 693К принимает отрицательное значение, то в интервале температур от 653 до 693К реакция (1) термодинамически возможна.

Определяем термодинамическую вероятность протекания реакции (2):

С3Н6 + 4,5О2 3СО2 + 3Н2О

Поскольку энергия Гиббса для реакции (2) при температурах 653 и 693К принимает отрицательное значение, то в интервале температур от 653 до 693К реакция (2) термодинамически возможна.

Определяем термодинамическую вероятность протекания реакции (3):

С3Н6 + 3О2 3СО + 3Н2О