题目
在银催化剂作用下，乙烯被空气氧化成环氧乙烷（(C)_2(H)_4(O)），副反应是乙烯完全氧化生成(CO)_2和(H)_2(O)。已知离开氧化反应器的气体干基组成为：(C)_2(H)_4 3.22%，(N)_2 79.64%，(O)_2 10.81%，(C)_2(H)_4(O) 0.83%，(CO)_2 5.5%（均为体积分数）。该气体进入水吸收塔，其中的环氧乙烷和水蒸气全部溶解于水中，而其他气体不溶于水，由吸收塔顶逸出后排放少量至系统外，其余循环回氧化反应器。计算（1）乙烯的单程转化率；（2）生成环氧乙烷的选择性；（3）循环比；（4）新鲜原料中乙烯和空气量之比。
在银催化剂作用下，乙烯被空气氧化成环氧乙烷（$\text{C}_2\text{H}_4\text{O}$），副反应是乙烯完全氧化生成$\text{CO}_2$和$\text{H}_2\text{O}$。已知离开氧化反应器的气体干基组成为：$\text{C}_2\text{H}_4$ 3.22%，$\text{N}_2$ 79.64%，$\text{O}_2$ 10.81%，$\text{C}_2\text{H}_4\text{O}$ 0.83%，$\text{CO}_2$ 5.5%（均为体积分数）。该气体进入水吸收塔，其中的环氧乙烷和水蒸气全部溶解于水中，而其他气体不溶于水，由吸收塔顶逸出后排放少量至系统外，其余循环回氧化反应器。计算（1）乙烯的单程转化率；（2）生成环氧乙烷的选择性；（3）循环比；（4）新鲜原料中乙烯和空气量之比。
题目解答
答案
1. 根据物料平衡，总乙烯进入反应器为6.8 mol，消耗3.58 mol，单程转化率为：
\[
\text{转化率} = \frac{3.58}{6.8} \times 100\% = 52.6\%
\]
2. 选择性为：
\[
\text{选择性} = \frac{0.83}{3.58} \times 100\% = 23.2\%
\]
3. 循环比为：
\[
\text{循环比} = \frac{C}{F + A} = \frac{16.4}{6.274 + 84.3} \approx 0.181
\]
4. 新鲜原料中乙烯与空气的比值为：
\[
\frac{F}{A} = \frac{6.274}{84.3} \approx 0.0744 \quad (\text{即} 1:13.4)
\]
综上：
1. 单程转化率：52.6%。
2. 选择性：23.2%。
3. 循环比：0.181。
4. 乙烯与空气比：1:13.4（或0.0744）。