题目
每100kg乙烷(纯度100%)在裂解器中裂解，产生46.4kg乙烯，乙烷的单程转化率为60%，裂解气经分离后，所得到的产物气体中含有4kg乙烷，其余未反应的乙烷返回裂解器。求乙烯的选择性、收率、总收率和乙烷的总转化率。
每100kg乙烷(纯度100%)在裂解器中裂解，产生46.4kg乙烯，乙烷的单程转化率为60%，裂解气经分离后，所得到的产物气体中含有4kg乙烷，其余未反应的乙烷返回裂解器。求乙烯的选择性、收率、总收率和乙烷的总转化率。
题目解答
答案
以M点的混合气体为计算基准进行计算即得到单程转化率和单程收率，而以A点的新鲜气体为计算基准进行计算则得到全程转化率和全程收率。
现对M点进行计算，设M点进入裂解器的乙烷为100kg。
由于单程转化率为60%，则反应掉的原料乙烷量
H=100×0.6=60kg
乙烷的循环量
Q=100-H-4=100-60-4=36kg
补充的新鲜乙烷量
F=100-Q=100-36=64kg
解析
步骤 1：计算单程转化率
单程转化率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。已知单程转化率为60%，即100kg乙烷中有60kg被转化。
步骤 2：计算反应掉的原料乙烷量
根据单程转化率，反应掉的原料乙烷量为100kg×60%=60kg。
步骤 3：计算乙烷的循环量
裂解气经分离后，所得到的产物气体中含有4kg乙烷，其余未反应的乙烷返回裂解器。因此，乙烷的循环量为100kg-60kg-4kg=36kg。
步骤 4：计算补充的新鲜乙烷量
补充的新鲜乙烷量为100kg-36kg=64kg。
步骤 5：计算乙烯的选择性
乙烯的选择性是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烯的选择性为$\dfrac{46.4/28}{60/36}\times 100\% =82.66\%$。
步骤 6：计算乙烯的单程收率
乙烯的单程收率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烯的单程收率为$\dfrac{46.4/28}{100/36}\times 100\% =49.71\%$。
步骤 7：计算乙烯的总收率
乙烯的总收率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烯的总收率为$\dfrac{46.4/28}{64/36}\times 100\% =77.68\%$。
步骤 8：计算乙烷的总转化率
乙烷的总转化率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烷的总转化率为$\dfrac{60}{64}\times 100\% =93.75\%$。
单程转化率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。已知单程转化率为60%，即100kg乙烷中有60kg被转化。
步骤 2：计算反应掉的原料乙烷量
根据单程转化率，反应掉的原料乙烷量为100kg×60%=60kg。
步骤 3：计算乙烷的循环量
裂解气经分离后，所得到的产物气体中含有4kg乙烷，其余未反应的乙烷返回裂解器。因此，乙烷的循环量为100kg-60kg-4kg=36kg。
步骤 4：计算补充的新鲜乙烷量
补充的新鲜乙烷量为100kg-36kg=64kg。
步骤 5：计算乙烯的选择性
乙烯的选择性是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烯的选择性为$\dfrac{46.4/28}{60/36}\times 100\% =82.66\%$。
步骤 6：计算乙烯的单程收率
乙烯的单程收率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烯的单程收率为$\dfrac{46.4/28}{100/36}\times 100\% =49.71\%$。
步骤 7：计算乙烯的总收率
乙烯的总收率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烯的总收率为$\dfrac{46.4/28}{64/36}\times 100\% =77.68\%$。
步骤 8：计算乙烷的总转化率
乙烷的总转化率是指在裂解器中，乙烷转化为乙烯的比例。乙烷的总转化率为$\dfrac{60}{64}\times 100\% =93.75\%$。