题目
试计算在甲醇生产甲醛溶液工业中,氧化剂为空气。反应耗氧量?(尾气组成:甲烷0.8%,氧气0.5%,氮气73.7%,二氧化碳4.0%,氢气21%)
试计算在甲醇生产甲醛溶液工业中,氧化剂为空气。反应耗氧量?(尾气组成:甲烷0.8%,氧气0.5%,氮气73.7%,二氧化碳4.0%,氢气21%)
题目解答
答案
解:取尾气
为计算标准,氮作为联系物,则进料空气量

其中氧量 
换算为摩尔数 


反应耗氧量为 
解析
步骤 1:确定尾气组成和氮气作为联系物
根据题目,尾气组成包括甲烷0.8%,氧气0.5%,氮气73.7%,二氧化碳4.0%,氢气21%。氮气作为联系物,因为氮气在空气中的比例是固定的,约为79%。
步骤 2:计算进料空气量
取尾气100Nm^3为计算标准,氮气在尾气中的比例为73.7%,氮气在空气中的比例为79%,则进料空气量为:
${V}_{UND}=\dfrac {73.7}{0.79}=93.3{Nm}^{3}$
步骤 3:计算进料空气中的氧量
进料空气中的氧量为:
${V}_{{O}_{2}}=93.3-73.7=19.6{Nm}^{3}$
步骤 4:换算为摩尔数
将进料空气中的氧量和氮气量换算为摩尔数:
${n}_{{O}_{2}}=\dfrac {19.6\times 1000}{22.4}=875mol$
${n}_{{N}_{2}}=\dfrac {73.7\times 1000}{22.4}=3290mol$
步骤 5:计算反应耗氧量
反应耗氧量为进料空气中的氧量减去尾气中的氧量:
反应耗氧量为 $875-\dfrac {0.5\times 1000}{22.4}=852.7mol$
根据题目,尾气组成包括甲烷0.8%,氧气0.5%,氮气73.7%,二氧化碳4.0%,氢气21%。氮气作为联系物,因为氮气在空气中的比例是固定的,约为79%。
步骤 2:计算进料空气量
取尾气100Nm^3为计算标准,氮气在尾气中的比例为73.7%,氮气在空气中的比例为79%,则进料空气量为:
${V}_{UND}=\dfrac {73.7}{0.79}=93.3{Nm}^{3}$
步骤 3:计算进料空气中的氧量
进料空气中的氧量为:
${V}_{{O}_{2}}=93.3-73.7=19.6{Nm}^{3}$
步骤 4:换算为摩尔数
将进料空气中的氧量和氮气量换算为摩尔数:
${n}_{{O}_{2}}=\dfrac {19.6\times 1000}{22.4}=875mol$
${n}_{{N}_{2}}=\dfrac {73.7\times 1000}{22.4}=3290mol$
步骤 5:计算反应耗氧量
反应耗氧量为进料空气中的氧量减去尾气中的氧量:
反应耗氧量为 $875-\dfrac {0.5\times 1000}{22.4}=852.7mol$