Задача по "Химии"
Автор: mad_himik • Декабрь 20, 2021 • Задача • 301 Слов (2 Страниц) • 616 Просмотры
Задача 1.16
В реакторе протекают следующие реакции
C_6 H_6+C_3 H_6→C_6 H_5 C_3 H_7 (1)
C_6 H_5 C_3 H_7+C_3 H_6→п-C_6 H_4 (C_3 H_7 )_2 (2)
C_6 H_5 C_3 H_7+C_3 H_6→м-C_6 H_4 (C_3 H_7 )_2 (3)
п-C_6 H_4 (C_3 H_7 )_2+C_6 H_6→2C_6 H_5 C_3 H_7 (4)
Требуется:
1) Составить стехиометрическую матрицу.
2) Определить число независимых реакций, выбрать независимые реакции и ключевые вещества.
3) Записать уравнения суммарных независимых реакций образования ключевых продуктов
4) По суммарным реакциям рассчитать материальный баланс процесса, если в реактор подают бензол и пропилен. Мольные потоки изопропилбензола, п-диизопропилбензола и м-диизопропилбензола после реактора равны, соответственно, 40, 2 и 3 моль/ч, степень превращения бензола - 0,5, пропилена - 0,8.
5) Рассчитать селективность образования алкилбензолов по пропилену:
Решение:
Введем обозначения и перепишем в буквенном виде систему химических уравнений:
A+Y→B (1)
B+Y→C (2)
B+Y→D (3)
C+A→2B (4)
Составим стехиометрическую матрицу:
№ реакции B C D A Y
1 1 0 0 -1 -1
2 -1 1 0 0 -1
3 -1 0 1 0 -1
4 2 -1 0 -1 0
приведение этой матрицы к виду Гаусса дает:
№ реакции B C D A Y
1 1 0 0 -1 -1
2 0 1 0 -1 -2
3 0 0 1 -1 -2
Вычисление ранга стехиометрической матрицы (r) дает значение r = 3, то есть в этой системе имеется три независимые реакции. Стехиометрические коэффициенты соответствуют этим трем суммарным реакциям:
C_6 H_6+C_3 H_6→C_6 H_5 C_3 H_7 A+Y→B
C_6
...