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平衡化學系統 - 搜索和分類初步信息

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我希望能幫助我找到解決問題信息的方法。什麽樣的信息“甲苯轉化為苯...”給我們提供了解決價值$ R_G $和$ R_L $問題的相關信息?

最佳答案

從圖中可以看出,$ R_G $是循環氣體 - 未消耗的氫氣加上已經產生的甲烷。 $ R_L $是循環液體 - 未反應的甲苯。兩者都回到混合器中,加入新鮮甲苯,加入新鮮氫氣,使氫氣與甲苯(和氫氣與甲烷)的摩爾比達到給定的水平。

$ R_L $更容易。問題告訴你,80%的甲苯轉化為苯,8%的甲苯轉化為聯苯。剩下多少甲苯?甲苯的原始進料流量為3450磅/小時,但進入反應器總進料量的甲苯量較高(包括$ R_L $)。

$$ģ_ {\文本{TOL}} = F + R_L $$ $$ R_L = 0.12 \次G _ {\ text {tol}} $$

對於$ R_G $,您需要知道進入調音臺的氫氣量。您被告知總進料中氫氣與甲苯的摩爾比為4:1。現在您有$ R_L $,您可以計算總進料中的甲苯總量,然後進行化學計量計算以得到總進料中的總氫。由於您有平衡方程式,因此可以確定消耗的氫氣量。如果苯的產生消耗了80%的甲苯,那麽消耗多少氫?產生多少甲烷?將甲苯轉化為聯苯也是如此。

一旦您能夠從反應器中獲得所有分子的摩爾流速,您應該能夠計算從分離器排出的氣體的流速。這種氣流(我們稱之為$ K $)僅包含$ \ ce {CH4} $和$ \ ce {H2} $分別為$ y $和$ 1-y $。考慮到反應堆中存在的所有$ \ ce {CH4} $和$ \ ce {H2} $以$ K $離開分隔符,可以計算出摩爾分數。

離開$ K $的$ R_G $和$ P $流的摩爾成分是相同的。這意味著您現在可以在$ M $,$ R_G $和混音器流之間的混音點使用摩爾流量平衡(讓我們稱之為$ Y $)。

$$ Y = M + R_G $$

通過對甲烷進行平衡,您可以找到$ R_G $。

$$(0.5)*(Y)=(1-y)(R_G)$$

既然您知道$ Y $和$ y $,那麽您將能夠找到$ R_G $。

轉載註明原文: 平衡化學系統 - 搜索和分類初步信息