9.6. Метанол образуется из «синтез-газа» согласно уравнению

СО + 2H2 —1X CH3OH (1)

1 (кат.) 6 v '

Исходные СО и H2 получают по реакции

С + H2O -X СО + H2 (2)

Полученный «водяной газ» подвергают конверсии:

С0 + Н2° Ir^T С°2+Н2 (3)

Из уравнения (2) следует, что объемное отношение Vco' Vn2 в водяном газе равно 1 : 1, тогда как, согласно уравнению (1), отношение, необходимое для получения CH3OH, равно 1 :2. Предположим, что для синтеза метанола использовали 2 объема «водяного газа», содержащего по одному объему СО и H2. Пусть ф — искомая объемная доля «водяного газа», которую необходимо подвергнуть конверсии для обогащения смеси водородом. Из уравнения (3) вытекает, что при степени превращения т] в реакцию вступает фт] объемов СО с образованием срц объемов H2. Таким образом, полученный газ содержит 1—фи объемов СО и 1 -f- фт] объемов H2. В соответствии с уравнением (1) должно выполняться условие

1 — Фч 1 1 ( 100 „.N

TT^T"* откуда ф = 1тГ Iйли ~зТ%)

9.7. Аммиак образуется в результате обратимой реакции N2 + 3H2 ч=* 2NH3. Если исходная смесь имела стехиометри-ческий состав, то объемы газов при многократном повторении процесса изменяются следующим образом (в расчете на 1 объем исходного азота):

Объем Объем Объем

" полученного NH3 !«прореагировавшего непрореагировавшего

N2 Hj

2T1 1-1, 3 (1 - Ti)

2(1-T1)Il (1-T1)2 3(1-T1)2

2(1-T1)2T1 (1-T1)3 3(1-T1)3

2(1-T1)^1T1 (1-T1)" 3(•1-T1)4

Суммарный объем аммиака, полученного при я-кратном повторении процесса с выходом продукта в каждом цикле ц, равен

К = 2п + 2(1-г|)г| + 2(1-г|)2Г|+ ... +2(1-т1Г'г1=. = 2п Z (1 — т|)' = 2 [1 — (1 —

252

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач