Молем называют совокупность числа Авогадро (6,02-1023) структур­ных элементов (молекул, атомов и т.п.)

1 моль ид. газа (при н.у.)=22,4 л.

V 1 кмоля ид. газа = 22,4 м³.

Молярной массой называют отношение массы вещества к коли­честву вещества.

Молярный объем - это отношение объема вещества к количест­ву вещества

Глубина протекания реакции – это количество пробегов реакции, выраженных в киломо­лях.

Стационарным режимом работы реактора называют режим, при котором все параметры процесса во времени не изменяются.

Условие стационарности заключается в том, что алгебраическая сумма скоростей подвода и отвода каждого из веществ равна нулю. Коли­чество уравнений в системе равно количеству веществ, принятых в расчет, в том числе и инертных.

Мольная доля вещества это отношение мольного потока вещества к мольному потоку смеси.

Массовый поток смеси - это сумма массовых потоков компонен­тов.

Массовая доля вещества А представляет собой отношение массы вещества А к массе смеси.

Объемное (мольное) соотношение веществ в смеси – это отношение объема (числа киломолей) одного вещества к объему (числу киломолей) другого вещества.

Массовое соотношение веществ в смеси – это отношение массы одного вещества к массе другого вещества.

Производительность – это разность выход­ного и входного потока продукта.

Интенсивность это отношение производительности к объему реак­тора.

Ключевое вещество – это одно из исходных веществ, которое находится в недостатке от стехиометрии.

Степень превращения (конверсии) исходного вещества – это отношение количества вещества (объема, массы), вступившего в химическое взаимодействие (по всем реакциям), к количеству этого же вещества на входе в реактор.

Селективность - это отношение количества об­разовавшегося целевого продукта к количеству превращенного сырья с учетом стехиометрических соотношений

Масса продукта, образовавшегося в химической реакции, называет­ся ее выходом. Выход продукта, вычисленный на основе химического уравнения, называется теоретическим выходом. Действительный выход, полученный в эксперименте или промыш­ленном процессе, называется фактическим выходом. Когда фактический выход оказывается равным теоретическому, говорят, что реакция имеет количественный выход. Химическую реакцию, протекающую с количе­ственным выходом, называют стехиометрическим процессом.

Выход (относительный) конечного продукта есть отношение фак­тического количества продукта к теоретически возможному количеству в расчете на поданное сырье.

Основные этапы решения задачи на материальный баланс:

1.Формализация условия (упрощение).

2.Определение и перечень количества неизвестных.

3. Составление системы линейных уравнений.

4.Решение системы.

5. Проверка полученных результатов, оформление.

a=1

d=1 c=4

	NA1	NB1	NC1	ND1	NI1	NA2	NB2	NC2	ND2	NI2	N01	N02	M01	M02	e	cч
											-0,2
											-0,43
											-0,02
											-0,08
	0,78					-1
											-1
												-1
													-1
														-1
						-1									-1
							-1								-2
								-1
									-1
										-1
											22,4

														0,01	8,93
														0,02	19,2
															0,89
															3,57
-1	-1	-1	-1											0,01	12,05
0,78				-1										0,01	6,96
-0,44				-2						-1				0,02	15,27
0,88									-4		-1			0,01	8,75
0,22									-1			-1		0,01	5,54
-1	-1	-1	-1										-1	0,01	12,05
														0,04	44,64
0,44						-1			-3	-1	-1	-1	-1	0,05	48,57
-12	-10	-26					-1							0,98	984,82
-12	-10	-26						-1	-16	-18	-2	-44	-28	0,98	984,82
0,22									-1						1,96

N_A1=8,93 N_A2=6,96 M_A1=142,88 M_A2=111,36

N_B1=19,2 N_B2=15,27 M_B1=345,6 M_B2=274,86

N_C1=0,89 N_C2=8,75 M_C1=1,78 M_C2=17,5

N_D1=3,57 N_D2=5,54 M_D1=157,08 M_D2=243,76

N_I1=12,05 N_I2=12,05 M_I1=337,4 M_I2=337,4

N₀₁= 44,64 N₀₂=48,57 M₀₁=984,82 M₀₂=984,82

Выводы.

1. Была рассмотрена зависимость скорости конверсии метана от различных температур при различных степенях превращения. Данные приведены в графиках и по ним видно, что с увеличением температуры скорость конверсии метана увеличивается, это объясняется тем, что согласно принципу Ле –Шателье увеличение температуры усиливает эндотермическую реакцию, поэтому процесс идет в сторону образования продуктов реакции.

Но с увеличением степени превращения, скорость конверсии метана уменьшается. Поэтому нецелесообразно использовать степень превращения больше 0,5.

2. При температуре входа = 1800 К (Температура выхода = 1592,43 К) достигается максимальная степень превращения метана, равная 0,22. При дальнейшем повышении температуры степень превращения принимает отрицательные значения, следовательно, дальнейшее повышение температуры нецелесообразно.

3. Оптимальная температура (выхода) для реакции конверсии метана 1592,43 К (при давлении 5 атмосфер).

В результате материального баланса получены следующие данные:

N_A1=8,93 N_A2=6,96 M_A1=142,88 M_A2=111,36

N_B1=19,2 N_B2=15,27 M_B1=345,6 M_B2=274,86

N_C1=0,89 N_C2=8,75 M_C1=1,78 M_C2=17,5

N_D1=3,57 N_D2=5,54 M_D1=157,08 M_D2=243,76

N_I1=12,05 N_I2=12,05 M_I1=337,4 M_I2=337,4

N₀₁= 44,64 N₀₂=48,57 M₀₁=984,82 M₀₂=984,82

Список использованной литературы:

1. Луцко Ф.Н., Сороко В.Е., Прокопенко А.Н. Химико-технологические расчеты с применением MathCAD: учебное пособие. – СПб.: Изд-во СПбГТИ(ТУ), 2006.

2. Мухленова. И.П. Общая химическая технология: Учеб. Для химико-техн. спец. вузов.– Ленинград: Химия, 1984.

3. Равделя А.А. и Пономаревой А.М. Краткий справочник физико- химических величин. Под ред.– Ленинград: Химия, 1983.

4. Сороко В.Е., Вечная С.В., Попова Н.Н. Основы химической технологии: Учеб. Для техникумов. – Ленинград: Химия,1986.