Степень превращения углерода равна 0,93, селективность процесса по СО - 0,88. Рассчитать состав полученного газа и составить материальный баланс процесса газификации 1 т кокса указанного состава. Водяной пар поступает на процесс в двукратном избытке по отношению к стехиометрии.

2.1-56. Составить материальный баланс процесса газификации 1 т кокса, идущей по реакциям:

С + ЩО = СО + Hj - 131 кДж

СО + ЩО = COj + Н2 + 42 кДж.

В коксе содержится 4% массовых долей зольных примесей, массовое соотношение пар/кокс равно 1,8, степень превращения углерода в коксе - 0,90, выход оксида углерода - 0,85. Найти также общее количество подведенной теплоты.

2.1-57. Конверсия метана водяным паром до оксида углерода и водорода сопровождается поглощением 206 кДж теплоты на стехиометрию реакции. В реактор поступает реакционная смесь в мольном соотношении пар/метан, равном 3:1. Определить степени превращения метана и водяного пара, общее количество поглощенной теплоты при переработке 10 м^/с исходной смеси, если на выходе из реактора содержится 10% объемных долей окиси углерода.

2.1-58. Определить количество теплоты, необходимое для получения водорода каталитической конверсией метана по реакции

СН4 + ЩО = СО + ЗН2 - 206 кДж.

Степень превращения метана равна 0,92, объемное отношение СН4/Н2О в исходной парогазовой смеси составляет 1 : 2,8. Температура в зоне реакции - 980 °С, температура поступающих в реактор реагентов - 130 °С. Потери теплоты в окружающую среду составляют 5% от поступающей. Расчет вести на 1000 полученного водорода. Молярные теплоемкости газов, кДжДкмольград): СН4 - 36,8; Н2О - 36,0; СО - 30,5; Н2 - 29,5.

2.1-59. Составить материальный баланс процесса паровой конверсии метана СН4 + Н2О = СО + ЗН2, если степень превращения СН4 равна 0,95, мольное отношение Н2О/СН4 = 3. Расчет вести на 1000 м^ исходной парогазовой смеси.

2.1-60. Определить расход воздуха для дожигания 100 м^ отходящих газов, состоящих, объемные доли, %:

СО 002 02 N2 Коэфициент Степень

избытка конверсии

воздуха СО

Вариант! 5,2 11,3 1,5 остальное 1,2 0,95

Вариант 2 7,2 10,1 1,5 остальное 1,3 0,90

Рассчитать состав газовой смеси после дожигания: 2С0 + Oj ~ = 2СО2.

2.1-61. Определить расход сухого воздуха, количество и состав обжигового газа, количество и состав огарка при обжиге 1 т/ч флотационного колчедана, содержащего 38% массовых долей серы. В колчедане выгорает 96% серы. Коэффициент избытка воздуха составляет 1,4 по отношению к стехиометрии.

2.1-62. Рассчитать выход SOj и определить количество выделенной теплоты при обжиге 1000 кг серного колчедана, содержащего 41% массовых долей серы при влажности 7,4% массовых долей. В огарке содержится 0,5% массовых долей серы. Реакция:

4FeS2 +1102 = 2Ре20з -ь 8 SOj + 3415 кДж.

2.1-63. Рассчитать количество теплоты, вьщеляемой при переработке 1000 м^ сернистого газа, состоящего из 10% объемных долей SOj в воздухе. Степень превращения SO2 равна 90%. Каким будет при этом состав смеси на выходе из реактора (дать в объемных долях, %)? Реакция: SO2 + 0,502 = + 92000 Дж.

Составить материальный баланс реактора окисления SOj в SO3 при переработке 10 ООО м^/ч сернистого газа, содержащего 10% объемных долей SOj в воздухе.

2.1-64. Оксид этилена получают окислением этилена по реакциям: С2Н4 + V2O2 С2Н4О -Ы17 кДж С2Н4 + ЗО2 2СО2 + 2Н2О + П\1 кДж.

Рассчитать объемный расход исходной смеси (8% объемных долей этилена, 19,32% объемных долей кислорода, остальное - азот) для получения 250 м^/ч оксида этилена, если селективность по нему составляет 0,65, а степень превращения этилена равна 0,98. Определить также общее количество выделившейся при этом теплоты.

2.1-65. Рассчитать материальный баланс производства хлора методом электролиза водного раствора NaCl:

2NaCl + 2Н2О = 2NaOH + + Щ.

Концентрация NaCl в растворе 310 г/л. Плотность раствора при условиях электролиза 1,17 кг/л. Степень разложения NaCl 50%. Расчет вести на 1000 хлора.

2.1-66. Составить материальный и тепловой балансы сжигания сероводорода для сернокислотного завода производительностью 25 т/ч моногидрата (100% H2SO4). Исходный газ содержит, объемные доли, %: H2S - 91; Н2О - 6; N2 - 3. Средняя его теплоемкость 1,68 кДжДм^-грац). На 1 м^ сероводородного газа в печь подается 23 м^ воздуха (в пересчете на сухой). Содержание влаги в воздухе - 8% объемных долей. Температура поступающего воздуха и сероводородного газа 33 °С. Производственные потери 20% массовых долей. Потери теплоты в окружающую среду 5%. Теплота сгорания HjS -519,3 кДж/моль, теплоемкости, кДж/(м^-град): SO2 - 1,47; воздуха -1,34. Определить также температуру выходящих газов.

2.1-67. Газофазная реакция А + ЗВ -> 2R протекает при постоянном давлении. Исходные концентрации А, В и R равны соответственно 0,4; 0,5 и 0,1 молярной доли. В продуктах содержится 0,7 молярной доли продукта R. Определить концентрации других веществ и степень превращения вещества В.

2.1-68. Газофазная реакция А + ЗВ R протекает при постоянном давлении. Исходные концентрации А, В и R равны соответственно 0,5; 0,3 и 0,2 молярной доли. В продуктах содержится 0,4 молярной доли продукта R. Определить концентрации других веществ и степень превращения вещества В.

2.1-69. Пиролиз бутана протекает по реакциям: С4Н10 = СзН^ + СН4

410 = С2Н4 + С^Щ.

Рассчитать степень превращения бутана, если в конечной смеси его концентрация составляет 0,1 молярной доли.