Законы сохранения в ХТП

*

1. Классификация химических реакций

Химико-технологический процесс (ХТП) –это производственный процесс, при осуществлении

*

1. Классификация химических реакций

Цель химической технологии –
провести процесс как можно выгоднее,

*

1. Классификация химических реакций

Для анализа хода процесса используются ТЭП:
Степень превращения –

*

1. Классификация химических реакций

В зависимости от фазового состава реагентов и продуктов

*

*

*

*

*

1. Классификация химических реакций

Поскольку скорость реакции взаимодействия двух веществ пропорциональна произведению

*

*

2. Реакционная способность

Одной из основных задач химии является установление зависимости между

*

2. Реакционная способность

Реакционная способность, характеристика химической активности веществ, учитывающая как разнообразие

*

2. Реакционная способность

Количественно Реакционную способность выражают константами скоростей реакций или константами

*

2. Реакционная способность

Электронные смещения качественно описываются в терминах индуктивных и мезомерных

*

2. Реакционная способность

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ

*

2. Реакционная способность

Закон действующих масс устанавливает связь между массами реагирующих веществ

*

2. Реакционная способность
где
ai — активности веществ, выраженные через концентрации, парциальные давления

*

2. Реакционная способность

На практике в расчётах, не требующих особой точности, значения

*

2. Реакционная способность

Химическое равновесие — состояние химической системы, при котором возможны

*

2. Реакционная способность

Все химические реакции, в принципе, обратимы. Это означает, что

*

2. Реакционная способность

Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры,

*

2. Реакционная способность

Для того, чтобы совершился элементарный акт химического взаимодействия, реагирующие

*

2. Реакционная способность

Энергия активации в химии и биологии — минимальное количество

*

2. Реакционная способность

В химической модели, известной как Теория активных соударений, есть

*

*

2. Реакционная способность

При низкой (для определённой реакции) температуре большинство молекул обладают

*

2. Реакционная способность

r = Gпродукта/(V*t) = (GнА – GкА) / (V*t)

*

P - давление
T – температура
V – объем
Q

*
Q>0, ΔH<0 - реакция
экзотермическая
Q<0, ΔH>0 - реакция
эндотермическая

*

Стандартные условия:
t=25°C, T=298K P=1 атм.
Стандартная энтальпия образования вещества:

*

Энтропийный фактор:

Энергия Гиббса:

*

Энергия Гиббса характеризует динамику, направленность химического процесса:
- возможно самопроиз-

*

- энтальпия(теплосодержание)

*

Обобщенный вид химической реакции
b1* B1 + b2* B2 + …

*

3. УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ

CH4 C + H2
Расход метана = 100 м3 в

*

Теплофизические данные

Атомные массы: водорода = 1, кислород=16, углерод=12.

*

4. Химическая реакция

Определяем молярный объем для продуктов реакции:
Vtm = V0m

*

4. Определяем расход метана, подвергаемого пиролизу:
Gпирмет = 231.4 *

*

5. Материальный баланс

*

5. Материальный баланс

Определим расходный коэффициент по углероду, Ку:
Ку = GM /

*

5. Материальный баланс

Прореагировало метана 138.8 т/час, тогда из него можно получить

*

6. Тепловой баланс

Тепловые потоки ХТП
Q1+ Q2 + Q3 = Q4

*

Тепловые потоки

Q1, Q4– тепловые потоки пропорциональные энтальпии или теплосодержанию и массовому

*

Тепловой эффект реакции

Тепловой эффект реакции при нормальных условиях

Изменение теплоемкости в процессе

*

12. Определяем нормальный молярный тепловой эффект реакции:
1 * 0

*

16. Определяем молярный тепловой эффект при температуре реакции:
75000

*

18. Определим энтальпии сырья и продуктов:
257.14 * 2 *

*

*

Определим массовый расход теплоносителя:
Qтн= Gтн*rs
Gтн= Qтн/ rs= 1083 Мвт