Курсовая работа: Расчет химического равновесия и термодинамический анализ реакционной системы

При взаимодействии мезитилена со спиртом получена реакционная масса следующего состава (% масс.): - мезитилен – 10,39, АО-40 – 62,25, м-ксилол – 2,23, тетраметилбензол – 14,15, исходный спирт – 7,98. Вычислить степень конверсии реагентов, селективность процесса по каждому из продуктов реакции в расчете на каждый реагент и выход на пропущенное сырье каждого из продуктов реакции в расчете на один реагент.

Решение: наиболее вероятная схема превращений:

Составим таблицу распределения мол. долей исх. вещества:

Компонент	% масс.	М	G	Кол-во мол. исх. в-ва
				мезитилен	спирт
мезитилен	10,39	120	0,0866	b 1 = 0.0866	0
4-гидроси	7,98	235	0,0340	b 2 = 0	d 1 = 0,0340
АО-40	62,25	771	0,0807	b3 = 0.0807	d2 = 0,2422
м-ксилол	2,23	109	0,0205	b4 = 0.0205	0
ТМБ	14,15	134	0,1056	b5 = 0.1056	0

Степень конверсии мезитилена определяется по формуле:

Степень конверсии спирта:

.

Селективность продуктов в расчете на мезитилен рассчитывается по формуле: , по спирту: . Результаты расчетов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Компонент	Селективность
	по мезитилену	по спирту
АО-40	0,3904	1
м-ксилол	0,0989
ТМБ	0,5106

Проверка: , .

Выход продуктов на пропущенное сырье в расчете на пропилен рассчитывается по формуле: , в расчете на спирт: . Результаты представлены в табл. 2:

Таблица 2

Продукт/Пропущенное сырье	мезитилен	спирт
АО-40	0,2752	0,8770
м-ксилол	0,0697	0
ТМБ	0,3599	0

Задание № 2

Решение: Схема реакции представлена на рис. 1:

Рис. 1. Дегидрирование н- бутана.

Схема реактора представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема теплового баланса реактора

Тепло, входящее в реактор, определяется по формуле:

, (1) здесь:

,

,

- определено для Т = 800К из логарифмического полиномиального уравнения, полученного по табличным данным;

определено для Т_вх из логарифмического полиномиального уравнения для С_р н -пентана с помощью функции «Поиск решения» программы «MicrosoftExcel»;

- для 1000К определено по табличным данным;

- определено для Т_вх из полиномиального уравнения для С_р воды с помощью функции «Поиск решения» программы «MicrosoftExcel»;

, ,

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--