化学反应工程第四版 第一章作业ppt课件.ppt

进入反应器的原料中，甲醇：空气：水蒸气2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇转化率达72，甲醛的收率为69.2。 计算（1）反应的选择率；（2）反应器出口的气体组成。,1-1 银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应,反应器出口组成如下：,CH3OH ：27.397(1-72%)=7.671molCH2O ：27.39769.2%=18.959molCO2： 27.39772%-18.959=0.767molH2O ：18.959+0.767 2+17.808=38.01molO2：11.468-18.959/2-1.5 0.767=0.838molN2：42.756mol,注：空气中 O2占20.93% N2占78.03%,解：（1）反应选择率 S=Y/x=69.2%/72%=96.11%（2）设进入反应器的原料量为100mol，反应器进料组成如下：,1-2 甲醇合成过程中含有组分CO、 CO2、H2、CH3OH、H2O、N2和CH4。已知反应器进口各组分的摩尔分数yi0, i代表各组分。取CO和CO2加氢反应为关键反应，分别导出: （1）出口气体中关键组分摩尔分数为yCO2和yCO时； （2）出口气体中关键组分摩尔分数为yCH3OH和yCO2时, 其余各组分摩尔分数的计算表达式。,(1),(2),(3),解：取CO和CO2加氢反应为关键反应，反应方程式为：,其中(2) (1) (3) ，故可取(1) 、(2) 或(1) 、(3) 为关键反应式。,(1) 出口气体中关键组分摩尔分数为yCO2和yCO，取1、2反应。,由,可得,(2) 出口气体中关键组分摩尔分数为yCH3OH 和yCO2,1-3 确定下列反应物系的独立反应数。(1)CO、CO2、H2、CH3OH、H2O、CH4、CH3OCH3、 C4H9OH、N2H、C、O、N(2) CO2、MgO、CaO、MgCO3、CaCO3 Ca、Mg、C、O,解(1)：写出原子矩阵,由此可知，矩阵ji的秩为4，而反应组分数为9，因此独立反应数等于945。 若选定H2O、CH4、 CH3OCH3 、 C4H9OH、 CH3OH为关键组分,5个独立反应的各计量系数向量可表示为：,可得出可能的反应方程式为：,解(2)：写出原子矩阵,可得出可能的反应方程式为：-1 -1 0 0 1CO2+MgO = MgCO3-1 0 -1 0 1CO2+ CaO = CaCO3,由此可知，矩阵ji的秩为3，而反应组分数为5，因此独立反应数等于532。 若选定MgCO3和CaCO3为关键组分,两个独立反应的各计量系数向量可表示为：,1-5,