题目

工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下：+2(H)_(2)leftharpoons C(H)_(3)OH-|||-+4(H)_(2)leftharpoons (C(H)_(3))_(2)O+(H)_(2)O-|||-+3(H)_(2)leftharpoons C(H)_(4)+(H)_(2)O-|||-+8(H)_(2)leftharpoons (C)_(4)(H)_(9)OH+3(H)_(2)O-|||-+(H)_(2)Oleftharpoons C(O)_(2)+(H)_(2)由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图+2(H)_(2)leftharpoons C(H)_(3)OH-|||-+4(H)_(2)leftharpoons (C(H)_(3))_(2)O+(H)_(2)O-|||-+3(H)_(2)leftharpoons C(H)_(4)+(H)_(2)O-|||-+8(H)_(2)leftharpoons (C)_(4)(H)_(9)OH+3(H)_(2)O-|||-+(H)_(2)Oleftharpoons C(O)_(2)+(H)_(2)

工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下：由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图

题目解答

答案

解析

步骤 1：计算原料气的组成
根据题目中给出的原料气和冷凝分离后的气体组成，计算原料气的组成以质量分率表示。首先，计算原料气的平均分子量，然后计算各组分的质量分率。
步骤 2：计算冷凝分离后的气体组成
根据题目中给出的冷凝分离后的气体组成，计算冷凝分离后的气体组成以质量分率表示。同样，计算冷凝分离后的气体的平均分子量。
步骤 3：计算放空气体流量和粗甲醇流量
根据题目中给出的循环气与新鲜气之摩尔比，以及原料气和冷凝分离后的气体组成，计算放空气体流量和粗甲醇流量。
步骤 4：计算CO的全程转化率和单程转化率
根据题目中给出的原料气和冷凝分离后的气体组成，以及放空气体流量和粗甲醇流量，计算CO的全程转化率和单程转化率。
步骤 5：计算甲醇的全程收率和单程收率
根据题目中给出的原料气和冷凝分离后的气体组成，以及放空气体流量和粗甲醇流量，计算甲醇的全程收率和单程收率。