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化工工艺学作业.doc
1.以含有(甲烷)=97%的天然气为原料生产醋酸。已知甲烷制备乙炔的收率为15%,乙炔制备乙醛的收率为60%,乙醛制备醋酸的收率为90%。计算生产1000kg醋酸需要的天然气量(m3)。
3.苯与氯气反应可得C6H5Cl, C6H4Cl2和C6H3Cl3.已知液相产物组成:
物料名称 C6H6 C6H5Cl C6H4Cl2 C6H3Cl3 合计 65.0 32.0 2.5 0.5 100 原料纯度:(苯,工业级)=97.5%,(氯气,工业级)=98%。
试对氯化苯制取过程进行物料衡算,列出物料衡算表。
4.甲醇催化氧化制甲醛。已知:甲醇转化率为80%,甲醛收率为70%;原料气中为,其余为空气;副产物中n(HCOOH):n(CO2):n(CH4)=18:16:0.1:0.3。试做年产1万吨甲醛反应器的物料衡算,列出物料衡算表(年生产日按341天计)。
5.将一主要成分为丙烷-丁烷的烃类混合物为原料裂解制备乙烯。已知原料气组成:
物料名称 C3H6 C3H8 C4H10 C5H12 合计 /% 0.5 49.5 49.5 0.5 100 裂解气组成:
物料名称 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 C3H8 C②4 C5 C①6 合计 /% 37.5 0.3 29.2 6.8 8.8 3.0 2.6 5.4 6.4 100 ①忽略结焦、生炭。②C4中50%为烃类。
求:①气体膨胀率;②丙烷、丁烷的转化率;③乙烯的质量收率
8.乙烯在银催化剂上用空气直接氧化制环氧乙烷,反应器入口和出口混合气组成为(/%):
物料名称 C2H4 O2 CO2 惰气 H2O C2H4O 合计 反应器入口气体
反应器出口气体 4.00
2.61 5.00
3.32 7.00
7.84 84.00
84.42 —
0.80 —
1.01 100
100 经过反应的出口气体经水吸收将环氧乙烷吸收后,由吸收器排出气体,都为干气,部分放空,其余循环使用。设新鲜乙烯中不含CO。
求:①画出有循环过程的方框物料流程图;②需要加入的新鲜物料量和新鲜物料中乙烯含量;③乙烯的单程转化率和总转化率;④主反映的选择性;⑤放空尾气量及乙烯的放空损失量;⑥列出反应过程物料衡算表。
9.试对用催化法使甲烷转化以生产氢气的反应器做热量平衡。已知:
转化反应式
原料气组成 ;以生产1000m3 H2 计,热损失为占总热量的6%;反应器进口温度为100℃,出口温度为900℃;有关物资的比热容[kJ/(kmol?K)]参考值:
物料名称 CH4 H2O CO H2 100℃
900℃ 36.72
— 33.29
38.14 28.97
31.36 29.10
29.90
3
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