165925 (582571), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Массовый расход водорода составит
26,57 · 106 · 2 = 53,14 · 106 г/ч = 53,14 · 103 кг/ч
4,29 · 106 · 28 = 120 · 106 г/ч = 120 · 103 кг/ч
-
Расход окиси углерода на побочные и прямую реакции составит:
На реакцию 2 m (СО) = 120000 · 0,038 = 4560 кг/ч
На реакцию 3 m (СО) = 120000 · 0,041 = 4920 кг/ч
На реакцию 4 m (СО) = 120000 · 0,025 = 3000 кг/ч
На реакцию 5 m (СО) = 120000 · 0,007 = 840 кг/ч
Тогда на прямую реакцию будет израсходовано СО:
m (СО) = 120000 - 4560 – 4920 – 3000 – 840 = 106 680 кг/ч
4. Рассчитаем массу метанола исходя из уравнения реакции (1):
кг/ч
5. Рассчитаем массу метанола, реагирующего по побочным реакциям и метанола, полученного в виде продукта:
На реакцию 6 m(СН3ОН) = 121 920 · 0,019 = 2316,5 кг/ч
На реакцию 7 m(СН3ОН) = 121 920 · 0,005 = 609,6 кг/ч
Тогда в качестве продукта будет получено метанола:
m(СН3ОН) = 121920 – 2316,5 - 609,6 = 118993,9 кг/ч
6.Проведем балансовые расчеты по основной и побочным реакциям:
Реакция 1:
Расход водорода составит:
кг/ч
Реакция 2:
Расход водорода составит:
977,1 кг/ч
будет получено метана:
кг/ч
будет получено воды:
Реакция 3:
Расход водорода составит:
кг/ч
Будет получено метана:
кг/ч
Будет получено диоксида углерода:
кг/ч
Реакция 4:
Будет получено диоксида углерода:
кг/ч
Будет получено углерода:
кг/ч
Реакция 5:
Израсходовано водорода:
кг/ч
Будет получено формальдегида:
кг/ч
Реакция 6:
Будет получено диметилового эфира:
кг/ч
Будет получено воды:
кг/ч
Реакция 7:
Будет израсходовано водорода:
кг/ч
Будет получено метана:
кг/
Будет получено воды:
кг/ч
Масса непрореагировавшеговодорода составит:
m(Н2) = 53 140 – 15 240 – 977,1 – 351,4 – 60 – 38,1 = 36 473,4 кг/ч
-
Результаты расчетов сведем в таблицу материального баланса:
| Компонент | Загрузка, кг/ч | Не вступило в реакцию, кг/ч | Продукты реакции, кг/ч |
| СО Н2 СН3ОН СН4 СО2 Н2О НСНО С (СН3)2О | 120 000 53 140 | 36473,4 | 118 993,9 4316,2 6222,8 3925,8 900 642,9 1665 |
| Итого: | 173140 | 36473,4 | 136666,6 |
Составим баланс по метанолу:
| Приход | кг/ч | т/сут | Расход | кг/ч | т/сут | |
| Синтез-газ, в т. ч. Н2 СО | 53 140 120 000 | 1275,36 2880 | СН3ОН (СН3 )2О Н2О СН4 СО2 НСНО С Н2 | 118 993,9 1 665 3 925,8 4 316,2 6 222,8 900 642,9 36473,4 | 2855,85 39,96 94,22 103,59 149,35 21,6 15,43 875,36 | |
| ИТОГО | 173 140 | 4155,36 | ИТОГО | 173 140 | 4155,36 | |
2) Селективность – доля (или процент) превращенного сырья, израсходованная на образование целевого продукта:
Так как в реактор поступает 120 000 кг/ч оксида углерода, а на образование метанола израсходуется 106 680 кг/ч СО, то селективность процесса составит:
Так как расход водорода на основную реакцию составит 15 240 кг/ч, то селективность по водороду составит:
3) Расходный коэффициент - расход сырья на получение одной тонны целевого продукта. Расходный коэффициент с учетом селективности рассчитывается по уравнению:
Таким образом, расходный коэффициент оксида углерода на получение 1 тонны метанола составит:
т/т
Суммарные потери водорода в % масс. на всех стадиях будет равна:
Расходный коэффициент по водороду с учетом потерь составит:
т/т
4) Конверсия исходного сырья – количество превращенного сырья, отнесенное к загрузке реактора, выраженное в процентах или долях единицы. Конверсия характеризует степень превращения сырья в целевые и побочные продукты и, в конечном счете, количество сырья, подлежащего рециркуляции. Конверсию определяем по формуле:
где 
- количество компонента А в загрузке реактора, кг/ч
- количество компонента А в продуктах реакции, кг/ч.
Конверсия по оксиду углерода СО составит:
Конверсия по водороду составит:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
