? 10-6
=0,33? 105 - (- 3,77? 105)=4,1? 105
=
=- 324,99? 103 + 17,36 (668-298)
=- триста сорок одна тисячі чотиреста вісімдесят сім кДж/моль,
Gi (j),=- (- 341 487? 0,356)=121 569 кДж/хв
.2 Тепловий ефект для першої побічної реакції:
СН2=СН-СН3 + О2=2СН3С (О) СН3
=(2? (- 217,57)) + (2? 20,41 + 1? 0)=- 457,96 кДж/моль
=(2? 22,47) - (2? 12,44 + 31,46)=- 11,14
=(2? 201,8)? 10-3 - ((2? 188,38 + 3,39)? 10-3)=23,61? 10-3
=2? (- 63,5? 10-6) - (2? (- 47,7? 10-6) +1? 0)=- 31,8? 10-6
=0- (- 3,77)? 105=- 3,77? 105
=
=- 475,96? 103+ ((- 11,14) (668-298))
=- 479442 Дж/моль,
Gi (j),=- (- 479 442? 0,09044)=43360 кДж/хв
.3 Тепловий ефект для другої побічної реакції:
=(6? (- 393,51) + 6? (- 241,81) _- (2? 20,41 + 9? 0)=- 3 852 кДж/моль
=(6? 44,14 + 6? 30) - (2? 12,44 + 9? 31,46)=136,82
=(6? 9,04 + 6? 10,71)? 10-3) - ((2? 188,38 + 9? 3,39)? 10-3)=- 288,7? 10-3
=(6? 0 + 6? 0) - (2? (- 47,7? 10-6))=95,2? 10-6
=(6? (- 8,54) +6? 0,33)? 105 - (2? 0 + 9? (- 3,77? 105)=- 15,33? 105
=
=- 3 852? 103 + 136,82 (668-298))
=- 3847899 Дж/моль
Gi (j),=- (- 3847899? (0,08568 + 0,08568)=659375 кДж/хв
Сумарна кількість тепла, що виділяється в ході хімічної реакції:
121 569 +43360 +659375=824304 кДж/хв.
-
реакція екзотермічна, його значення ставимо в прихід теплового балансу.
. Так як при даній температурі не відбувається фазове перетворення, то Qф=0
Витрата тепла
4. Визначимо кількість тепла, необхідну для нагрівання вихідних реагентів до температури реакції.
Так як температура реакції на вході в реактор відрізняється від температури в зоні реакції, то теплоємність речовин учасників реакції розрахуємо при середній температурі:
Т ср=(588 + 668)/2=628 К.
. 1 Кількість тепла, необхідне для нагрівання пропілену до температури реакції:
З рС3Н6=а + Вт ср + сТ ср 2=12,44 + 188,38? 10 - 3? 628 - 47,6? 10 - 6? 628 2=111,969 Дж/моль * К С3Н6=7,92? 111,969? (668-588)=70943 кДж/хв
. 2 Кількість тепла, необхідне для нагрівання азоту до температури реакції:
З рN2=а + Вт ср + з//Т ср 2=27,88 + 4,27? 10 - 3? 628=30,56 Дж/моль * К С3Н6=57,95? 30,56? (668-588)=141 676 кДж/хв
. 3 Кількість тепла, необхідне для нагрівання кисню до температури реакції:
З рО2=а + Вт ср + з//Т ср 2=31,46 + 3,39? 10 - 3? 628+ (- 3,77? 10 - 6)/628 2=32,63 Дж/моль * К О2=32,63? 15,4? (668-588)=40200 кДж/хв
. 4 Кількість тепла, необхідне для нагрівання пропану:
З рС3Н8=а + Вт ср + сТ ср 2=- 4,80 + 307,3? 10 - 3? 628 - 160,16? 10 - 6? 628 2=125,0 Дж/моль * К С3Н6=2,084? 125? (668-588)=20840 кДж/хв
Сумарна кількість теплоти, яку необхідно для нагріву вихідних реагентів до температури реакції:
=70943 +141676 + 40200 + 20840=273659 кДж/хв.
. Кількість тепла, яке виходить з реактора з продуктами реакції при температурі Tj=668 K,
.1 Кількість тепла, яке виходить з Акролеїн:
СрС3Н4О=а + вТср + сТср2=31,26 + 150? 10-3? 668 - 49,06? 10-6? 6682=109,56 Дж/моль * К, QС3Н4О=0,356? 109,56? 668=26054 кДж/хв
.2 Кількість тепла, що виходить з водяною парою (сумарне)
СрН2О=а + вТср + з//Тср2=30 + 10,71? 10-3? 668+ (0,33? 105)/6682=37,23 Дж/моль * КН2О=0,4417? 37,23? 668=10984,9 кДж/хв
.3 Кількість тепла, що виходить з ацетоном:
СрС3Н6О=а + вТср + сТср2=22,47 + 201,8? 10-3? 668 - 63,5? 10-6? 6682=128,93 Дж/моль * КС3Н6О=0,09044? 128,93? 668=7 789 кДж/хв
.4 Кількість тепла, що виходить з вуглекислим газом:
СрСО2=а + вТср + з//Тср2=44,14 + 9,04? 10-3? 668- (8,54? 105)/6682=48,26 Дж/моль * К, QСО2=0,0857? 48,28? 668=2 763 кДж/хв
.5 Кількість тепла, що виходить з пропаном (домішкою):
СрС3Н8=а + вТср + сТср2=- 4,8 + 307,3? 10-3? 668 - 160,16? 10-6? 6682=129 Дж/моль * КС3Н8=2,084? 129? 668=179 582 кДж/хв
.7 Кількість тепла, що виходить з непрореагировавшего киснем:
СрО2=а + вТср + з//Тср2=31,46 + 3,39? 10-3? 668+ (- 3,77? 105)/6682=33,22 Дж/моль * КО2=14,8703? 33,22? 668=329 986 кДж/хв
.8 Тепло з непрореагировавшего пропиленом:
СрС3Н6=а + вТср + сТср2=12,44 + 188,38? 10-3? 668 - 47,6? 10-6? 6682=117,04 Дж/моль * КС3Н6=7,445? 117,04? 668=582 070 кДж/хв
