⏺3. 用空气氧化邻二甲苯生产苯酐。原料流量为205 kg/h邻二甲苯和4500 m3/h空气(标准状况,其中氮气所占体积百分含量为79.2%)。从反应的计量关系可知,生成1 mol的苯酐需要反应掉1 mol的邻二甲苯。经化验得到反应器出口气体的组成如下表。已知邻二甲苯的分子量为106,苯酐的相对分子质量为148。出口气体组成组分苯酐顺酐邻二甲苯O2N2其它合计组成/%（mol）0.650.040.0316.58784.70100试计算:(1)邻二甲苯的转化率、苯酐的收率、反应的选择性;(2)苯酐的年产量(按330天计算)。

步骤 1：计算氮气的摩尔流量
进入反应器的空气中含有氮气，其摩尔流量为
\[ \frac{4500}{22.4} \times 0.792 = 159.1 \text{ kmol/h} \]

步骤 2：计算反应器出口气体的总流量
设反应器出口气体的总流量为 \( x \) kmol/h，则有
\[ 0.78x = 159.1 \]
解得
\[ x = 204 \text{ kmol/h} \]

步骤 3：计算反应器出口气体中邻二甲苯的摩尔流量
反应器出口气体中含有邻二甲苯摩尔流量为
\[ 204 \times 0.03\% = 0.0612 \text{ kmol/h} \]
转化为质量为
\[ 0.0612 \times 106 \text{ kg/h} = 6.49 \text{ kg/h} \]

步骤 4：计算反应器出口中含有苯酐的摩尔流量
反应器出口中含有苯酐
\[ 204 \times 0.65\% = 1.326 \text{ kmol/h} \]

步骤 5：计算邻二甲苯的转化率
邻二甲苯转化率 \( X \) 为
\[ X = \frac{205 - 6.49}{205} \times 100\% = 96.8\% \]

步骤 6：计算苯酐的收率
苯酐收率 \( Y \) 为
\[ Y = \frac{1.326}{\frac{205}{106}} \times 100\% = 68.6\% \]

步骤 7：计算反应的选择性
反应选择性 \( S \) 为
\[ S = \frac{Y}{X} = \frac{0.686}{0.968} = 0.71 \]

步骤 8：计算苯酐的年产量
苯酐的年产量为
\[ 1.326 \times 24 \times 330 \times 148 = 1.554 \times 10^6 \text{ kg/a} = 1554 \text{ t/a} \]