Задание 9. Рассчитать материальный баланс процесса горения в воздухе газовой смеси W состава S

Рассчитать материальный баланс процесса горения в воздухе газовой смеси W состава S. Избыток воздуха – B. Степень превращения Х = 1.

Пара-метр	№ варианта
B, %	12	13	14	16	18
W	30000 кг/ч	2000 кмоль/ч	120000 м3/ч	20000 кг/ч	30000 кг/ч
S	В-во	gi	В-во	ni	В-во	ni	В-во	ni	В-во	gi
CO	0, 3	CH4	0, 4	CO	0, 2	CO	0, 3	C	0, 3
C2H4	0, 3	C2H4	0, 3	CH4	0, 1	H2	0, 5	CO	0, 1
C2H6	0, 1	C2H6	0, 2	H2	0, 1	C2H6	0, 05	N2	0, 1
N2	0, 1	N2	0, 1	N2	0, 5	CО2	0, 05	O2	0, 4
CO2	0, 2	H2O	0, 0	CO2	0, 1	H2O	0, 1	H2O	0, 1
Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1
Пара-метр	№ варианта
B, %	20	19	18	17	16
W	30000 кг/ч	25000 кг/ч	1000 м3/ч	20000 кг/ч	30000 м3/ч
S	В-во	ni	В-во	ni	В-во	gi	В-во	ni	В-во	gi
CO	0, 3	CH4	0, 4	C2H6	0, 2	CO	0, 3	CH4	0, 3
C2H4	0, 5	C2H4	0, 3	CH4	0, 1	H2	0, 5	CO	0, 1
C2H6	0, 1	C2H6	0, 2	H2	0, 1	C2H6	0, 05	N2	0, 1
N2	0, 1	CO2	0, 1	N2	0, 5	СО2	0, 05	O2	0, 4
CO2	0, 0	H2O	0, 0	CO2	0, 1	H2O	0, 1	H2O	0, 1
Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1
Пара-метр	№ варианта
B, %	22	21	19	18	17
W	130000 м3/ч	2000 кмоль/ч	120000 кг3/ч	20000 кмоль/ч	30000 м3/ч
S	В-во	gi	В-во	пi	В-во	пi	В-во	gi	В-во	ni
CO	0, 2	CH4	0, 4	CO	0, 2	CO	0, 3	CН4	0, 3
C2H4	0, 5	H2	0, 3	CH4	0, 1	H2	0, 5	CO	0, 1
C2H6	0, 1	C2H6	0, 2	H2	0, 1	C2H6	0, 05	С2Н4	0, 1
N2	0, 1	N2	0, 1	N2	0, 5	N2	0, 05	O2	0, 4
CO2	0, 1	H2O	0, 0	CO2	0, 1	H2O	0, 1	H2O	0, 1
Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1
Пара-метр	№ варианта
B, %	23	22	21	19	18
W	13000 кг/ч	25000 кг/ч	1000 м3/ч	20000 кг/ч	30000 м3/ч
S	В-во	ni	В-во	gi	В-во	gi	В-во	ni	В-во	gi
CH4	0, 3	CO	0, 4	C2H6	0, 2	CO	0, 3	CH4	0, 3
C2H4	0, 4	C2H4	0, 3	CH4	0, 1	H2	0, 5	CO	0, 1
C2H6	0, 1	C2H6	0, 2	H2	0, 1	C2H6	0, 05	N2	0, 1
H2O	0, 1	N2	0, 1	N2	0, 5	CH4	0, 05	O2	0, 4
CO2	0, 1	H2O	0, 0	CO2	0, 1	H2O	0, 1	H2O	0, 1
Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1
Пара-метр	№ варианта
B, %	12	13	14	16	18
W	30000 кмоль/ч	2000 м3/ч	300 м3/ч	12500 кг/ч	30000 кг/ч
S	В-во	gi	В-во	ni	В-во	ni	В-во	ni	В-во	gi
CO	0, 3	CH4	0, 4	CO	0, 2	CO	0, 3	C	0, 3
C2H4	0, 3	C2H4	0, 3	CH4	0, 1	H2	0, 5	CO	0, 1
C2H6	0, 1	Н2	0, 2	H2	0, 1	C2H6	0, 05	N2	0, 1
N2	0, 1	N2	0, 1	N2	0, 5	О2	0, 05	O2	0, 4
CO2	0, 2	H2O	0, 0	CO2	0, 1	СO2	0, 1	H2O	0, 1
Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1
Пара-метр	№ варианта
B, %	10	9	8	7	6
W	42000 кг/ч	125000 кг/ч	7000 м3/ч	110000 кмоль/ч	4000 м3/ч
S	В-во	ni	В-во	ni	В-во	gi	В-во	ni	В-во	gi
CO	0, 3	CH4	0, 4	C2H6	0, 2	CO	0, 3	CH4	0, 3
C2H4	0, 5	C2H4	0, 3	CH4	0, 1	H2	0, 5	CO	0, 1
C2H6	0, 1	C2H6	0, 2	H2	0, 1	C2H6	0, 05	H2	0, 1
Н2О	0, 1	N2	0, 1	N2	0, 5	N2	0, 05	O2	0, 4
CO2	0, 0	H2O	0, 0	CO2	0, 1	H2O	0, 1	H2O	0, 1
Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1	Всего	1

Задание 10

Рассчитать тепловой баланс процессов, указанных в задании 5, при различных условиях теплообмена.

Адиабатический режим:

· определить температуру на выходе из реактора при температуре входного потока Т_вх;

Изотермический режим:

· определить поверхность трубчатого теплообменника при коэффициенте теплопередачи k_т.п.; температуре теплоносителя Т₀; температуре изотермического процесса Т_вх;

Политермический режим:

· определить поверхность теплообмена при коэффициенте теплопередачи k_т.п.; температуре входного потока Т_вх, температуре теплоносителя Т₀; температуре выходного потока Т_вых.

· определить температуру на выходе из реактора при коэффициенте теплопередачи k_т.п.; температуре теплоносителя t₀; поверхности теплообмена F.

№ вар-та задания 5	Адиабатический	Изотермический	Политермический
Твх, 0С	Твх, 0С	kт.п., кДж/м2град× ч	Т0, 0С	Твх, 0С	kт.п., кДж/м2град× ч	Т0, 0С	Твых, 0С	F, м2
1	800	800	0, 08	10	800	0, 08	10	950	?
2	450	450	0, 07	12	450	0, 07	12	?	520
3	420	420	0, 05	14	420	0, 05	14	450	?
4	400	400	0, 09	16	400	0, 09	16	?	430
5	300	300	0, 10	18	300	0, 10	18	340	?
6	420	420	0, 03	20	420	0, 03	20	?	450
7	800	800	0, 07	22	800	0, 07	22	900	?
8	900	900	0, 08	24	900	0, 08	24	?	950
9	200	200	0, 07	22	200	0, 07	22	250	?
10	950	950	0, 05	20	950	0, 05	20	?	1000
11	200	200	0, 09	18	200	0, 09	18	250	?
12	450	450	0, 10	16	450	0, 10	16	?	500
13	420	420	0, 03	14	420	0, 03	14	450	?
14	800	800	0, 07	12	800	0, 07	12	?	850
15	250	250	0, 02	10	250	0, 02	10	270	?
16	400	400	0, 03	14	400	0, 03	14	?	430
17	850	850	0, 09	16	850	0, 09	16	900	?
18	950	950	0, 08	18	950	0, 08	18	?	1000
19	150	150	0, 07	20	150	0, 07	20	200	?
20	800	800	0, 06	22	800	0, 06	22	?	900
21	250	250	0, 05	24	250	0, 05	24	260	?
22	450	450	0, 09	22	450	0, 09	22	?	500
23	440	440	0, 10	20	440	0, 10	20	480	?
24	850	850	0, 03	18	850	0, 03	18	?	870
25	400	400	0, 07	16	400	0, 07	16	500	?
26	420	420	0, 08	14	420	0, 08	14	?	440
27	850	850	0, 07	12	850	0, 07	12	860	?
28	900	900	0, 05	10	900	0, 05	10	?	1000
29	500	500	0, 09	13	500	0, 09	13	600	?
30	800	800	0, 10	15	800	0, 10	15	?	870

Задание 11

Найти объем двухступенчатого каскада реакторов идеального смешения (К-РИС), необходимый для достижения в первой ступени степени превращения Х_{А, 1} и во второй Х_{А, 2}, если в К-РИС для реакции А ® R с константой скорости k. Объемный расход потока на входе W₀ при начальной концентрации компонента А С_{А, 0}.

Параметр	№ варианта
ХА, 1	0, 55	0, 54	0, 56	0, 60	0, 62	0, 64	0, 40	0, 42	0, 44	0, 46
ХА, 2	0, 85	0, 78	0, 81	0, 86	0, 88	0, 98	0, 99	0, 95	0, 93	0, 87
k, мин-1	0, 45	0, 34	0, 24	0, 44	0, 51	0, 52	0, 55	0, 58	0, 60	0, 70
W0, л/мин	32	33	35	53	39	77	67	82	36	49
СА, 0, моль/л	1	2	3	5	8	4	9	6	9	5
Параметр	№ варианта
ХА, 1	0, 25	0, 34	0, 26	0, 10	0, 42	0, 24	0, 30	0, 22	0, 44	0, 26
ХА, 2	0, 95	0, 98	0, 91	0, 96	0, 88	0, 78	0, 98	0, 97	0, 97	0, 89
k, мин-1	0, 35	0, 44	0, 14	0, 24	0, 21	0, 22	0, 25	0, 28	0, 20	0, 50
W0, л/мин	132	133	135	153	139	177	167	182	136	149
СА, 0, моль/л	10	20	30	50	80	40	90	60	90	50
Параметр	№ варианта
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
ХА, 1	0, 25	0, 24	0, 26	0, 20	0, 22	0, 24	0, 21	0, 22	0, 24	0, 26
ХА, 2	0, 95	0, 98	0, 91	0, 96	0, 98	0, 88	0, 99	0, 95	0, 93	0, 97
k, мин-1	0, 65	0, 64	0, 64	0, 64	0, 61	0, 62	0, 75	0, 78	0, 70	0, 50
W0, л/мин	302	330	305	503	309	707	607	802	306	409
СА, 0, моль/л	31	32	33	35	38	34	39	36	39	35