题目
例 12-5 苯甲酰苯甲酸(BB酸)脱水缩合制蒽醌。要求控制反应终点时硫酸浓度为-|||-93.5%(质量百分率,下同);每批投料工业BB酸400kg,含水10%,杂质2.7%;缩合-|||-剂硫酸的浓度为97.8 %;缩合反应的转化率为99%。试对缩合反应器作物料衡算。

题目解答
答案

解析
步骤 1:物料衡算示意图
根据题目描述,绘制物料衡算示意图,包括工业BB酸、工业硫酸、粗蒽醌和废酸的物流。
步骤 2:自由度分析
对反应器系统进行自由度分析,确定独立变量数、独立物料衡算方程数、独立变量赋值数和附加关系方程数,以确定系统自由度。
步骤 3:列独立物料衡算方程
根据物料衡算原理,列出BB酸、H2O、杂质、蒽醌和H2SO4的衡算方程,以及附加关系方程(转化率)。
步骤 4:求解方程组
联立求解上述方程组,求出反应物的摩尔数、各物流的质量和各组分的质量百分比。
步骤 5:物料衡算结果
根据求解结果,整理出物料衡算结果,包括各物流的质量和各组分的质量百分比。
根据题目描述,绘制物料衡算示意图,包括工业BB酸、工业硫酸、粗蒽醌和废酸的物流。
步骤 2:自由度分析
对反应器系统进行自由度分析,确定独立变量数、独立物料衡算方程数、独立变量赋值数和附加关系方程数,以确定系统自由度。
步骤 3:列独立物料衡算方程
根据物料衡算原理,列出BB酸、H2O、杂质、蒽醌和H2SO4的衡算方程,以及附加关系方程(转化率)。
步骤 4:求解方程组
联立求解上述方程组,求出反应物的摩尔数、各物流的质量和各组分的质量百分比。
步骤 5:物料衡算结果
根据求解结果,整理出物料衡算结果,包括各物流的质量和各组分的质量百分比。