在银催化剂上进行乙烯氧化反应以生产环氧乙烷,进入催化反应器的气体组成(摩尔分数)为C2H415%,O27%,CO210%,Ar12%,其余为N2。反应器出口气体中含(摩尔分数)C2H413.1%,O24.8%。试计算乙烯的转化率、环氧乙烷收率和反应选择性。
第1题
气体中含有4kg乙烷,其余未反应的乙烷返回裂解器。求乙烯的选择性、收率、总收率和乙烷的总转化率。
第2题
进入二氧化硫氧化器的气体组成(摩尔分数)为SO23.07%,SO34.6%,O28.44%,N283.89%,离开反应器的气体中二氧化硫的含量为1.5%(摩尔分数),试计算二氧化硫的转化率。
第3题
化剂上进行氧化脱氢,其主反应为
此外还有许多副反应,如生成酮、醛及有机酸的反应。反应在温度350℃,压强为0.2026MPa下进行。根据分析,得到反应前后的物料组成(摩尔分数)如下。
组成 | 反应前/% | 反应后/% | 组成 | 反应前/% | 反应后/% |
正丁烷 | 0.63 | 0.61 | 氮 | 27.0 | 26.10 |
正丁烯 | 7.05 | 1.70 | 水蒸气 | 57.44 | 62.07 |
丁二烯 | 0.06 | 4.45 | 一氧化碳 | - | 1.20 |
异丁烷 | 0.50 | 0.48 | 二氧化碳 | - | 1.80 |
异丁烯 | 0.13 | 0 | 有机酸 | - | 0.20 |
正戊烷 | 0.02 | 0.02 | 酮、醛 | - | 0.10 |
氧 | 7.17 | 0.64 |
根据表中的数据计算正丁烯的转化率、丁二烯的收率以及反应的选择性。
第4题
在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应
2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O
2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O
进入反应器的原料气中,n甲醇:n空气:n水蒸气=2:4:1.3,反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。试计算
第5题
工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应为
CO+2H2CH3OH
2CO+4H2(CH3)2O+H2O
CO+3H2CH4+H2O
4CO+8H2C4H9OH+3H2O
CO+H2OCO2+H2
由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组分变为液体即为粗甲醇。不凝组分如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图。
原料气和冷凝分离后的气体的组成(摩尔分数)如下。
组分 | CO | H2 | CO2 | CH4 | N2 |
原料气/% | 26.82 | 68.25 | 1.46 | 0.55 | 2.92 |
冷凝分离后的气体/% | 15.49 | 69.78 | 0.82 | 3.62 | 10.29 |
粗甲醇的组成(质量分数)为CH3OH89.15%,(CH3)2O3.55%,C4H9OH1.10%,H2O6.20%。在操作压力及温度下,其余组分均为不凝组分,但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中。对1kg粗甲醇而言,其溶解量为:CO29.82g,CO9.38g,H21.76g,CH42.14g,N25.38g。若循环气体与原料气之比为7.2(物质的量比),试计算:
第6题
合成聚氯乙烯所用的单体氯乙烯,多是由乙炔和氯化氢以氯化汞为催化剂合成得到,反应式为
C2H2+HCl→CH2===CHCl
由于乙炔价格高于氯化氢,通常使用的原料混合气中氯化氢是过量的,设其过量10%。若反应器出口气体中氯乙烯含量为90%(摩尔分数),试分别计算乙炔的转化率和氯化氢的转化率。
第7题
在银催化剂上进行乙烯氧化反应以生产环氧乙烷,进入催化反应器的气体组成(摩尔分数)为C2H415%,O27%,CO210%,Ar12%,其余为N2。反应器出口气体中含(摩尔分数)C2H413.1%,O24.8%。试计算乙烯的转化率、环氧乙烷收率和反应选择性。
第8题
气体中含有4kg乙烷,其余未反应的乙烷返回裂解器。求乙烯的选择性、收率、总收率和乙烷的总转化率。
第9题
进入二氧化硫氧化器的气体组成(摩尔分数)为SO23.07%,SO34.6%,O28.44%,N283.89%,离开反应器的气体中二氧化硫的含量为1.5%(摩尔分数),试计算二氧化硫的转化率。
第10题
化剂上进行氧化脱氢,其主反应为
此外还有许多副反应,如生成酮、醛及有机酸的反应。反应在温度350℃,压强为0.2026MPa下进行。根据分析,得到反应前后的物料组成(摩尔分数)如下。
组成 | 反应前/% | 反应后/% | 组成 | 反应前/% | 反应后/% |
正丁烷 | 0.63 | 0.61 | 氮 | 27.0 | 26.10 |
正丁烯 | 7.05 | 1.70 | 水蒸气 | 57.44 | 62.07 |
丁二烯 | 0.06 | 4.45 | 一氧化碳 | - | 1.20 |
异丁烷 | 0.50 | 0.48 | 二氧化碳 | - | 1.80 |
异丁烯 | 0.13 | 0 | 有机酸 | - | 0.20 |
正戊烷 | 0.02 | 0.02 | 酮、醛 | - | 0.10 |
氧 | 7.17 | 0.64 |
根据表中的数据计算正丁烯的转化率、丁二烯的收率以及反应的选择性。
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