Термодинамический анализ реакции дегидрирования метилциклогексана
Автор: 2894rina • Май 13, 2021 • Контрольная работа • 1,278 Слов (6 Страниц) • 469 Просмотры
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Волгоградский государственный технический университет»
Химико-технологический факультет
Кафедра «Технология органического и нефтехимического синтеза»
СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Термодинамические расчетов процессов химической технологии»
на тему: «Термодинамический анализ реакции дегидрирования метилциклогексана»
Выполнил:
Проверил:
Волгоград, 2020
Содержание
1.Расчет термодинамических функций при стандартных условиях 3
2.Расчет термодинамических функций эмпирическими методами 9
2.1 Метод Андерсона-Ватсона-Байера 9
2.2 Метод расчета по энергиям связей 11
2.3Метод Бенсена 12
3. Расчет ТД функций при измененном давлении 13
Выводы 18
Список литературы 19
- Расчет термодинамических функций при стандартных условиях
[pic 1]
Т = 298К; Тi ∈ [450 – 530 °C]
Таблица 1 – Термодинамические свойства веществ [1, 82-84]
Вещество | ΔН0f,298, кДж/моль | S0298, Дж/моль⋅К | C0p, 298, Дж/моль⋅К | Теплоемкость, Дж/моль⋅К | |||
a | b⋅103 | c⋅106 | c'⋅10-5 | ||||
Метилциклогексан | - 154,99 | 343,83 | 135,21 | -57,15 | 662,37 | -241,54 | |
Водород | 0 | 130,52 | 28,83 | 27,28 | 3,26 |
| 0,5 |
Толуол | 50,00 | 320,66 | 103,64 | -21,59 | 476,85 | -190,33 |
Рассчитаем изменение энтальпии для реакции при 298 К, 723 К, 748 К, 773 К, 788 К, 803 К:
= 204990 [pic 2][pic 3]
[pic 4]
[pic 6] [pic 5]
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
[pic 10]
Отсюда
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
[pic 16]
[pic 17]
[pic 18]
Рассчитаем изменение энтропии для реакции при 298 К, 723 К, 748 К, 773 К, 788 К, 803 К:
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
Рассчитаем изменение энергии Гиббса при 723 К, 748 К, 773 К, 788 К, 803 К:
[pic 29]
[pic 30]
[pic 31]
[pic 32]
[pic 33]
[pic 34]
Определим константу равновесия при выбранных температурах по уравнению[pic 35][pic 36]
и рассчитаем равновесный состав, при выбранном условии.
[pic 37]
[pic 38]
При выбранных Т ∈ [450 – 530 °C ] или [ 723 – 803 К] найдем [pic 39]
[pic 40]
[pic 41]
[pic 42]
[pic 43]
[pic 44]
[pic 45]
[pic 46]
[pic 47]
[pic 48]
[pic 49]
[pic 50]
Сведем полученные данные в таблицу 2.
Таблица 2 – Влияние температуры на термодинамические показатели
Т, К | ΔН0r,T, кДж/моль | S0r,T, Дж/моль⋅К | ΔG0r,T, кДж/моль | lnКр | 1/Т, К-1 |
723 | 223,1 | 409,57 | - 73,02 | 12,15 | 1,38 [pic 51] |
748 | 223,5 | 410,11 | - 83,31 | 13,39 | 1,34 [pic 52] |
773 | 223,8 | 410,56 | - 93,57 | 14,56 | 1,29 [pic 53] |
788 | 224 | 410,79 | - 99,73 | 15,22 | 1,27 [pic 54] |
803 | 224,1 | 410,98 | - 105,9 | 15,86 | 1,25 [pic 55] |
Построим графики: зависимости теплового эффекта от температуры (рисунок 1); график зависимости изменения энтропии от температуры (рисунок 2); график зависимости изменения свободной энергии Гиббса от температуры (рисунок 3); график зависимости константы равновесия от температуры (рисунок 4).
...