мұндағы α – тотығу дәрежесі, бірдің үлестері

28 – этиленнің молекулярлық салмағы, г/моль. 
Этанолдың тәжірибелік шығуы формула бойынша анықталады 
𝜑 =
𝑚
практ
𝑚
теор
∙ 100 % =
1000
1134
∙ 100 % = 88 % 
 
Есеп 6 
Тас көмірдегі азоттың массалық үлесі 1,7 %. Көмірдің 1 тоннасын кокстеу 
процесі нәтижесінде 4,5 кг аммиак алынды. Азоттың аммиакқа дейін айналу 
дәрежесін есептеу қажет. 
Шығару 
Аммиакты синтездеу реакциясын жазамыз
N
2
+ 3H
2
→ 2NH
3
Молярлық массалар: М(N
2
) = 28 кг/кмоль; М(NH
3
) = 17 кг/кмоль. 
1 тонна көмірде бар (есептің шарты бойынша) 
1000 · 0,017 =17 кг азот. 
4,5 кг аммиак алу үшін азот жұмсалды 
𝑚
𝑁
2
=
4,5 ∙ 1 ∙ 28
2 ∙ 17
= 4 кг 
мұндағы 1 және 2 – реакциядағы стехиометриялық коэффициенттер. 
Азоттың айналу дәрежесі тең болады 
Х
𝑁
2
=
𝑚
прор.
𝑚
нач.
∙ 100% =
4
17
∙ 100% = 23,5 % 
Есеп 7 
Қатты парафинді тотықтыруға арналған колоннаға 40 тонна парафин 
енгізіледі, ол колоннаның көлемінің 75 %-н алады (биіктік 10 метр, диаметр 
2,5 метр). Тотығу процесі орташа 18 сағат жүреді. Колоннаның өнімділігін 
және парафиннің тотығу процесінің интенсивтілігін есептеу қажет. 
Шығару 
Тотықтыру колоннасының көлемі тең болады 

𝑉 =
𝜋𝐷
2
4
Н, 
𝑉 =
3,14 ∙ 2,5
2
4
10 = 49 м
3
Колоннаның пайдалы көлемі тең болады 
V
пол. 
= 0,75·49 = 36,8 м
3
. 
мұндағы 0,75 – колоннаның толтырылу дәрежесі (есептің шарты 
бойынша). 
Колоннаның өнімділігі тең болады 
П =
40 ∙ 1000
18 ч
= 2222,2 кг/сағ 
Парафиннің тотығу процесінің интенсивтілігі 
𝐼 =
П
𝑉
толық
=
2222,2
36,8
= 60,4 
кг
м
3
∙ сағ
Есеп 8 
Ацетиленді метанды тотықтыру пиролизі әдісімен алудың материалдық 
балансын құрастыру қажет. Процеске 10500 м
3
/сағ қоспа беріледі. Қоспадағы 
мольдік арақатынас О
2
:СН
4
= 0,63:1. Ацетилен бойынша селективтілік 32 %. 
Шығару 
Ацетиленді алу процесі келесі реакция теңдеуімен сипатталады 
2СН
4
→ С
2
Н
2
+ 3Н
2
(а) 
Сонымен қатар метанның жану реакциясы да орын алады 
СН
4
+ 2О
2
→ СО
2
+ 2Н
2
О (б) 
Материалдық ағындардың схемасын құрастырамыз 

Есептеуді жоғарыда берілген реакциялардың теңдеулері бойынша 
орындаймыз 
О
2
:СН
4
= 0,63:1 ара қатынасын есепке алып, процеске берілетін қоспаның 
компоненттерінің көлемдерін анықтаймыз. 
Оттегінің көлемі тең болады 
10500 ∙ 0,63
1,63
= 4058,3 м
3
/сағ 
Масса бойынша бұл тең болады 
4058,3 ∙ 32
22,4
= 5797,6 кг/сағ 
мұндағы 32 – оттегінің молекулярлық салмағы, г/моль; 
22,4 – газдардың қалыпты жағдайлардағы молярлық көлемі, 
л/моль. 
Қоспадағы метанның көлемі тең болады 
10500 − 4058,3 = 6441,7 м
3
/сағ 
Масса бойынша бұл тең болады 
6441,7 ∙ 16
22,4
= 4601,2 кг/сағ 
мұндағы 16 – метанның молекулярлық салмағы, г/моль. 
Реакция (а) теңдеуі бойынша түзілетін ацетилен мен сутектің массаларын 
анықтаймыз. Процеске 4601,2 кг/сағ метан беріледі. Ацетиленге жалпы 
массадан 32 % метан ауысады (есептің шарты бойынша). Түзілген ацетиленнің 
массасы тең болады: 
4601,2 ∙ 0,32 ∙ 26
2 ∙ 16
= 1196,3 кг/сағ 

Ацетиленнің көлемі тең болады 
1196,3 ∙ 22,4
26
= 1030,7 м
3
/сағ 
Сол кезде сутек түзіледі 
4601,2 ∙ 0,32 ∙ 3 ∙ 2
2 ∙ 16
= 276,1 кг/сағ 
Сутектің көлемі 
276,1 ∙ 22,4
2
= 3092 м
3
/сағ 
Ацетиленге ауыспаған метанның массасы 
4601,2 − 4601,2 ∙ 0,32 = 3128,8 кг/сағ 
Реакция (б) теңдеуі бойынша 5797,6 кг/сағ мөлшердегі оттектің 
ағынында жанған метанның массасын анықтаймыз
5797,6 ∙ 16
2 ∙ 32
= 1449,4 кг/сағ 
Жану реакциясына қатынаспай қалған метанның массасы тең болады 
3128,8 − 1449,4 = 1679,4 кг/сағ 
Көлем бойынша бұл құрайды 
1679,4 ∙ 22,4
16
= 2351,2 м
3
/сағ 
Реакция өнімдерінің массалары мен көлемдерін есептейміз: 
- көміртек диоксиді 
5797,6 ∙ 44
2 ∙ 32
= 3985,8 кг/сағ, 
3985,8 ∙ 22,4
44
= 2029,1м
3
/сағ.
- су булары 

5797,6 ∙ 2 ∙ 18
2 ∙ 32
= 3261,2 кг/сағ, 
3261,2 ∙ 22,4
18
= 4058,4 м
3
/сағ 
Алынған мәліметтерді 1.3-кестеге енгіземіз. 
1.3-кесте – Ацетиленді алудың материалдық балансының қосынды кестесі 
Кіру 
Шығу 
кг 
м
3
кг 
м
3 
1. 
Газдық 
қоспа, соның 
ішінде: 
- метан СН
4 
- оттек О
2 
4601,2 
5797,6 
6441,7 
4058,3 
1. 
Реакция 
өнімдері, соның 
ішінде: 
- ацетилен 
С
2
Н
2
- сутек 
Н
2
-көміртек 
диоксиді СО
2 
- су булары 
Н
2
О 
1196,3 
276,1 
3985,8 
3261,2 
1030,7 
3092,0 
2029,1 
4058,4 
2. 
Әрекеттеспеген 
метан
1679,4 
2351,2 
Барлығы 10398,8 10500 Барлығы 
10398,8 12561,4 
1.3-кестеден процеске келген заттардың массасы процестен шығатын 
заттардың массасына тең болатынын көреміз, яғни материалдық баланс 
теңесті. 
Есеп 9 
Колчеданды қайнайтын қабаты бар пеште КС200 күйдірудің жылу 
балансын материалдық баланс (1.4-кесте) мәліметтері бойынша құрастыру 
қажет. 
1.4-кесте – Материалдық баланс 
Кіру 
кг 
м
3
Шығу 
кг 
м
3
Колчедан 
құрғақ 
Ылғал 
колчеданның 
Ауа құрғақ 
Ауа ылғалы
8084 
250 
22900 
164 
- 
- 
17700 
204 
Тұқыл 
SO
2
O
2
N
2
H
2
O 
6000 
6740 
572 
17400 
414 
- 
2360 
400 
12900 
516 
Барлығы: 
31398 
Барлығ: 
31126 
Қайнайтын қабаттағы температура 800 ºС. Жылудың жоғалуы кіруден 4 
%. 

Жылусыйымдылық (кДж/м
3
·К) 20 ºС кезіндегі: колчеданның – 0,538 
кДж/кг·К; ауаның – 1,3097 (1,0119 кДж/кг·К); H
2
O – 2,006; 800 ºС кезіндегі: 
тұқылдың – 0,883 кДж/кг·К; SO
2
– 4,187 (0,437+0,0000847Т) = 2,428; O
2
– 
1,571; N
2 
– 1,63; H
2
O – 1,844. 
Шығару 
Компоненттермен келетін және кететін жылудың мөлшерін формула 
бойынша есептейміз 
t
c
m
Q


=
мұндағы G – заттың мөлшері;

жүктеу/скачать 0.8 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: