化工设计概论精彩试题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/3 23:33:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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一.填空题

六.计算题

1. 利用乙烯部分氧化制取环氧乙烷,将乙烯在过量空气条件下通过银催化剂进行如下反应,进料物质流量为1000mol/h,进料中含乙烯10%(mol),乙烯转化率为25%,计算反应器出口物料量。

反应方程式如下: 2C2H4+O2→2C2H4O 2.氨氧化反应器的能量衡算 氨氧化反应式为:

4NH3(气)+5O2(气)→ 4NO(气)+6H2O(气)

此反应在 25℃、 101.3kPa的反应热为ΔH0r=-904.6KJ。现有25℃的 100molNH3/h和300mol O2/h连续进入反应器,氨在反应器内全部反应,产物在300℃呈气态离开反应器。如操作压力为101.3kPa,计算反应器应输入或输出的热量。

300℃时NO、O2 和 H2O 的

CP(NO)=30.80 J/(mol·℃) (O2)=30.80 J/(mol·℃)

CPCP(H2O)=34.80 J/(mol·℃)

3. 乙苯脱氢制苯乙烯,通入纯乙苯为250kg/h,乙苯与水蒸气质量比为1:1.3,乙苯转化率为50%,其中在转化掉的乙苯中有90%转化成苯乙烯;10%转化成苯;试计算反应器出口物料质量流量。

转化成苯乙烯的反应: C8H10→C8H8+H2 转化成苯的反应: C8H10→C6H6+C2H4

4.甲烷在连续式反应器中用空气氧化生产甲醛,甲烷的转化率为40%,氧气完全反应。

CH4(气)+O2 →HCHO(气)+H2O(气)

以100mol进反应器的甲烷为基准。假定反应在足够低的压力下进行,气体

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便可看作理想气体。甲烷于25℃进反应器.空气于25℃进反应器,如要保持出口产物为150℃,需从反应器取走多少热量?

CP(N2,150℃)=29.24 J/(mol·℃)

CPCP(HCHO,150℃)=9.12 J/(mol·℃) (H2O,150℃)=34.00 J/(mol·℃) (CH4,150℃)=39.2J/(mol·℃)

CPΔH0f (CH4)=-74.85KJ/mol ΔH0f (HCHO)=-115.9KJ/mol ΔH0f (H2O)=-241.83KJ/mol

5.邻二甲苯空气氧化制苯酐,乙知邻二甲苯的转化率为70%,氧的用量为理论用量的150%,每小时投入邻二甲苯250kg,试计算出口物料流量。

反应式如下:

C8H10+3O2→C8H4O3+3H2O

6.甲烷和氢气混合用空气完全燃烧来加热锅炉,烟道气分析按体积组成为N272.28%;CO28.12%;O22.44%;H2O17.15%。问:燃料中甲烷和氢气的比例?

反应式:H2+1/2O2→H2O CH4+2O2→CO2+2H2O 答案 一.填空题 1. 工艺 2. 现场施工 3. 物料衡算 4. 工艺流程 5. 物料 6. 位号

7. 单位时间 8. 选择

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9. 连续 10. 流程 11. 列管式 12. 阀门 13. 支承 14. 腐蚀 15. 三 16. 项目

17. 扩大初步设计 18. 设计说明书 19. 管道号 20. 执行 21. 气相 22. 质量守恒 23. 离心泵 24. 搅拌器 25. 平面 26. 中间 27. 管道 28. 直接 29. 蒸汽 30. 温度 31. 车间 32. 工艺 33. 对流 34. 间歇 35. 标准(定型) 36. 小 37. 强度

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