Контрольная Материальный и тепловой баланс реакторов (3 задачи), номер: 267348

Задача №1 по теме «Материальный и тепловой баланс реакторов»
В реакторе происходит каталитическое дегидрирование пропана, которое сопровождается побочной реакцией – крекингом с разрывом С-С связи:
С3Н6 + Н2
С3Н8
СН4 + С2Н4
На входе в реактор отсутствуют потоки всех продуктов, т.е. FС3Н6.0= FН6.0= FСН4.0= FС2Н4.0=0
Найти реакционный состав смеси. Составить таблицу материального баланса дегидрирования пропана.
Необходимые данные к расчету взять из таблицы 1.
Таблица 1 – Исходные данные к задаче.
Исходные данные Вариант
4
Мольный поток пропана на входе в реакторе FС3Н8.0, моль/с 9,8
Степень превращения XС3Н8 0,4
Селективность ,
0,65
Задача №2 по теме «Материальный и тепловой баланс реакторов»
В реакторе идеального смешения (РИС) в жидкой фазе протекает реакция
A + Y → B + Z.
Кинетическое уравнение имеет вид: -rA = kCACY моль/(л*с)
Необходимые данные к расчету взять из таблицы 2.
Таблица 2 – Исходные данные к задаче.
Исходные данные Вариант
4
Константа скорости k, с•л/моль 0,6
Начальная мольная концентрация, вещества А, СА0 моль/л 5
Начальная мольная концентрация, вещества Y, СY0 моль/л 8
Степень превращения вещества А, XА 0,4
Молекулярная масса вещества В МВ, г/моль 100
Массовый поток вещества В, GВ т/год 15000
Время работы установки в году, час 6400
Потерями пренебречь.
Определить рабочий объем V реактора.
Задача №3 по теме «Материальный и тепловой баланс реакторов»
Для подогрева нефти используется горячий мазут, который движется противотоком в теплообменнике типа «труба в трубе».
Мазут движется по внутренней трубе, а нефть – по межтрубному кольцевому пространству.
Необходимые данные к расчету взять из таблицы 3.
Таблица 3 – Исходные данные к задаче.
Исходные данные Варианты
4
Расход мазута Gм, кг/ч 22000
Расход нефти Gн, кг/ч 63000
Начальная температура мазута, ºС 295
Начальная температура нефти, ºС 123
Конечная температура мазута, ºС 215
Диаметр внутренней трубы dвнтр., м 0,098
Диаметр внешней трубы dвнш., м 0,155
Средние значения физико-химических величин мазута и нефти:
Значение ФХВ Мазут Нефть
Плотность ρм = 775 кг/м3 ρн = 795 кг/м3
Теплоемкость = 0,765 ккал/(кг*°С)
= 0,560 ккал/(кг*°С)

Кинематическая вязкость νм = 0,0107*10-4 м2/с νн = 0,0211*10-4 м2/с
Теплопроводность λм = 0,0938 ккал/(м2ч°С) λн = 0,1054 ккал/(м2ч°С)
Определить необходимую поверхность нагрева SТ, пренебрегая теплопотерями.