Контрольная работа по курсу "Общая химическая технология"

Задача 1
Составить материальный баланс нитратора, производительностью 3 т/ч нитробензола. Выход нитробензола 98% от теоретического. Состав нитрующей смеси [%(мас)]: HNO3 – 20, H2SO4 – 60, H2O – 20. Расход нитруюшей смеси 4 кг на 1 кг бензола: С6Н6+НNI3=C6H5-NO2+H2O

Задача 2
Рассчитать материальный баланс нейтрализатора для получения аммиачной селитры, производительностью 20 т/ч. В производстве применяется 47% азотная кислота HNO3 и 100% газообразный аммиак NH3. Потеря HNO3 и NH3 в производстве составляет 1% от теоретически необходимого количества, для обеспечения заданной производительности. Из нейтрализатора аммиачная селитра составляет 60% раствора NH4NO3 в воде. Определить количество влаги, испарившейся в результате экзотермической реакции нейтрализатора.

Задача 3
Составить материальный баланс контактного аппарата для каталитического окисления SO2 в SO3 производительностью 10 000 м3/ч исходного газа следующего состава [%(об.)]: SO2-8,5; О2-12,5; N2-79 . Степень окисления SO2 в SO3 составляет 98%
(SO2+1/2О2 SO3).

Задача 4
Добавим к предыдущей задаче следующие условия:
Температура газовой смеси на входе в аппарат , а на выходе из него . Средняя теплоёмкость смеси (условно считать постоянной) равна 2,052 .
Потери теплоты в окружающую среду составляют 5% от прихода теплоты
(SO2+1/2О2 SO3+94207 кДж)
Определить количество теплоты, отводимой от аппарата.

Задача 5
В реакторе протекает реакция: : А+В R . Определить степень превращения ХА и ХВ, при условии А и В взяты в стехиометрическом соотношении; если вещества В в 2 раза больше ( то есть 2 моля вещества на 1 моль вещества А); если вещества В в 3 раза больше.

Задача 6
Определить состав смеси и степень превращения для реакции: А+2В 2R+S. Если Xa=0,6;=1кмоль/ м3; Сb,0 =1,5кмоль/м3 . Определить Xb;Ca;Cb;Cs-?

Задача 7
Определить Х SO2 в реакции 2SO2 + O2 → 2SO3, если реакционная смесь имеет состав в начале процесса [% (об.)]: С SO2-7,5; С O2-10,3; С N2-82,2. Содержание SO2 в конце процесса равна 2,5% об.

Задача 8
В реакторе протекает реакция: А+2В = 2R+S. Начальные количества ; . В реакционной смеси, выходящей из реактора . Известно, что в равновесной смеси содержится . Определить выход продукта .

Задача 9
Определить необходимое время пребывания τ в РИС-П для достижения ХА = 0,9.В реакторе проводится изотермическая необратимая реакция второго порядка, реактор заполнен частично веществом А, мольная масса 110кг/кмоль, плотность исходного раствора и продукта 1100кг/м3 и1320кг/м3, константа химической реакции К =0,8м3/моль ч.

Задача 10
Рассчитать объём реактора идеального вытеснения (РИВ) при проведении в нём реакции: А R+SО.
Условия:
1 Объёмный расход исходного компонента ;
2 Начальная концентрация ;
3 Константа скорости химической реакции
4 Степень превращения .

Задача 11
Определить какое количество вещества А можно переработать в РИС-П за сутки при проведении реакции : , если
объём РИС-П ;
степень превращения ;
константа скорости реакции ;
начальная концентрация реагента А ;
коэффициент заполнения реактора ψ=0,8;
время загрузки и выгрузки за одну операцию 30 мин;

Задача 12
В реакторе идеального смешения периодического действия (РИС-П) проводится изотермическая реакция: . Реактор заполнен чистым веществом А, мольная масса М которого 110 . Плотность вещества . Степень превращения вещества . Константа равновесия . Продолжительность вспомогательных операций . Объём реактора ; степень заполнения реактора исходным реагентом .
Определить продолжительность реакции , производительность реактора и количество вещества А, подвергнутого превращению в 1 реактора за 1 , то есть интенсивность реактора I.

Задача 13
Определить объём РИВ ( ) для гомогенной реакции: 4А R+6S.
P=45,1x10(4) Па; Т=648,9 К; К=2,78х10(-3) с(-1); Ха=0,85.

Мольный расход
Ва,0=4,53х10(-4) кмоль/с

Задача 14
Рассчитать максимальный секундный расход (мольный расход) вещества А при соблюдении следующих условий:
1 В изотермическом РИС-Н проводится обратимая экзотермическая реакция

А R+6200 кДж/кмоль.

Задача 15
Рассчитать длину труб теплообменника для осуществления процесса, описываемого ниже.
В реакторе полупериодического действия проводится реакция взаимодействия в жидкой фазе продукта А с концентрацией 25 масс.% с первоначально загруженным в количестве 500 л продуктом В с концентрацией 38 масс.%.

Задача 16
Определить температуру нагревания реагента А на входе в РИС-Н адиабатически при осуществлении необратимой экзотермической реакции А R.
Тепловой эффект химической реакции ^Н= -160кДж/моль .
Степень превращения Ха=0,9.
Температура проведения реакции Т=90*С.

Задача 17
Определить количество теплоты, которое необходимо отводить в РИС-Н при проведении в нём обратимой экзотермической реакции А+B R+18000 , с тем, чтобы обеспечить максимальную степень превращения реагента А(Xmax ).

Задача 18
Определить объёмные расходы реагентов и в РИС-Н при проведении реакции А+В=R+S. Объём РИС-Н

Задача 19
Скорость превращения в реакции А 2R описывается кинетическим уравнением первого порядка .
Вычислить среднее время пребывания реагирующей смеси, необходимое для достижения в К-РИС из четырёх реакторов (N=4).
Какое время пребывания реакционной смеси потребовалось бы для достижения такой же степени превращения в РИС-Н?

Задача 20
Определить объём реактора идеального смешения непрерывного действия (РИС-Н), каскада реакторов идеального смешения (К-РИС), реактора идеального вытеснения (РИВ), при проведении реакции второго порядка: 2А R+S.