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weling

铁杆木虫 (正式写手)


[交流] 请教大虾有关物料衡算的一个问题,急!!(已解决,谢谢!)

(二)产品生产过程物料衡算计算实例
下面以甲烷蒸汽转化过程为例,说明物料衡算的方法和步骤。
甲烷蒸汽转化是在装有催化剂的管式转化器中进行的,反应方程式为:
CH4+H2O=CO+3H2
CH4+CO2=2CO+2H2
CO+H2O=CO2+H2
在进入转化器的混合物中,水蒸气与甲烷的摩尔比为2.5,甲烷的转化率为75%,蒸汽转化温度为500℃,离开转化器的混合气体中,CO与CO2之比以反应达到化学平衡时的比率确定。求每小时通入1kmol甲烷时,反应后气体混合物组成。
假设计算基准为1kmol/h CH4,具体计算过程如下:
① 进入转化器物料
CH4        1kmol/h
H2O (g)        1×2.5=2.5kmol/h
② 离开转化器物料
CH4        1×(1-0.75)=0.25kmol/h
H2O (g)        x kmol/h
CO        y kmol/h
CO2        z kmol/h
H2        w kmol/h
物料衡算示意图如下图所示。

③ 列出独立的物料衡算式
碳元素平衡 n(CH4)入=n(CO)+n(CO2)+n(CH4)出
        1=y+z+0.25
        0.75=y+z
氧元素平衡 n(H2O)入=n(CO)+2n(CO2)+n(H2O)出
        2.5=x+y+2z
氢元素平衡 4n(CH4)入+2n(H2O)入=4n(CH4)出+2n(H2O)出+2n(H2)
        1×4+2.5×2=0.25×4+2x+2w
        4=x+w
④ 计算
根据题意
Ky=Z.W/Y.X=0.833
(Ky是指什么?该结果是怎么得出来的?是否缺少已知条件?)

联立以上各式解得:x=1.5
y=0.5
z =0.25
w=2.5

[ Last edited by weling on 2008-4-2 at 17:16 ]
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醉乡常客

木虫 (知名作家)

混之

一个金币太没诚意了。

变换反应的平衡常数,属热力学数据。
混混,混混!(求助请注意礼貌!)
2楼2008-04-02 10:36:49
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weling

铁杆木虫 (正式写手)


fangyuan2004(金币+0,VIP+0):只给了醉虫一个金币,不厚道
嘿嘿,那10个金币,帮我说明下那个值是如何得出来得,ok?
3楼2008-04-02 11:44:37
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醉乡常客

木虫 (知名作家)

混之


weling(金币+1,VIP+0):谢谢!已搞定
http://202.198.16.51/software/GCRLX/WLKC/wlki13/13-5.htm

这个反应的Ky=Kp

是通过热力学计算、结合试验数据得来的。

你提供的资料好像将0.833作为已知条件了。

工业上变换温度不高,平衡常数不会这么小。

能否告诉我是哪本教材里面的示例?
混混,混混!(求助请注意礼貌!)
4楼2008-04-02 12:48:35
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古柯

银虫 (初入文坛)


fangyuan2004(金币+1,VIP+0):鼓励新虫参与交流!
对于化学反应mA+nB<==>pC+qD
在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常数表达式为:
K={[C]^p×[D]^q}/{[A]^m×[B]^n}
式中[C]、[D]、[A]、[B]为各组分的浓度
你的计算过程中 Ky=Z.W/Y.X=0.833
是错的,应该是 K=Z.W/Y.X=0.833  ,0.833是要查出来
古柯
5楼2008-04-02 12:56:34
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weling

铁杆木虫 (正式写手)


谢谢各位,已搞定~
6楼2008-04-02 13:36:39
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