乙烯氧化制环氧乙烷的反应器中进行如下反应: C2H4(g)+0.5O2(g)→C2H4O(g) C2H4(g)+3O2(g)→CO2(g)+2H2O(g); 温度维持在250℃,在此温度下两个反应的反应热分别为105395kJ/kmol乙烯,1321726kJ/kmol乙烯。乙烯的单程转化率为35%,反应的选择性为72%,反应器进口混合气温度为210℃,流量为50000m3(STP)/h,组成如下: 组分 C2H4 N2 O2 合计 mol% 3.5 82.0 14.5 100 气体的定压摩尔热容数据如下: 组分 C2H4 O2 CO2 H2O(g) C2H4O N2 Cp/kJ/(kmol·K)210℃ 64.43 31.38 30.04 Cp/kJ/(kmol·K)250℃ 66.94 31.67 45.56 35.35 103.8 30.17 热损失按反应放出热量的5%考虑,则热载体移出的热量近似值为______。
用离心泵将水库中的清水送至密闭容器中(表压为98.1kPa),两液面维持恒差16m,管路系统的总阻力可表达为离心泵的特性方程为H=42-5.4×104Q2则该管路上的输水量和轴功率(效率为70%)分别为______。
某厂生产氯乙酸,年产纯度为96%(wt)的氯乙酸400t。已知氯乙酸的收率为80%,乙酸的转化率为96%,年工作日为330天。每小时需要原料乙酸(100%)的用量及生成二氯乙酸的质量是______。反应方程式:
甲苯用混合酸(H2SO456%、HNO37%、H2O17%)硝化,反应在三个搅拌釜式反应器中连续进行,每小时生产纯度为99%的一硝基甲苯500kg,一硝基甲苯的收率为95%,甲苯的纯度为98%,其余为水,甲苯与硝的比为1:1,甲苯、混合酸和第一个硝化釜出料混合液的比热容分别为1.74kJ/(kg·K)、1.98kJ/(kg·K)、2.13kJ/(kg·K)。硝化反应温度为40℃,进料温度为25℃。一硝化反应热为155.78kJ/mol甲苯。甲苯在第一个硝化釜中转化为一硝基甲苯的量为甲苯量的80%。(忽略副反应的反应热及其他热量)第一个硝化釜移出的热量为______。
某液相反应过程的反应速率为rA=kCA,通过对反应过程的分析知,应采取连续釜式反应器完成该反应过程。但经过计算后知,完成指定的生产任务采用单台反应器操作所需反应体积很大,难以加工制造,故确定了采用两台釜并联的操作方案,如本题附图所示。同时考虑到流程设置的具体情况,进入两釜的物料量按Q01:Q02=2:1的方式进行分配,两釜其他操作条件相同。若以所需的总反应体积最小为目标函数,在保证总物料处理量及最终转化率XA1不变的情况下,使反应器的设计方案最优,应满足的条件是______。A.Vr1:Vr2=1:2,XA1=XA2B.C.Vr1:Vr2=2:1,XA1=XA2D.
在全混流反应器和活塞流反应器中分别进行等温恒容一级不可逆反应,反应温度相同,而原料的初始浓度不同,达到相同的转化率时所需的空时大小______。
已知储槽液面上方压强为0.655MPa,用油泵从储槽向反应器输送44℃的异丁烷,此时物料的饱和蒸气压为0.637MPa,储槽内异丁烷液面恒定。吸入管路的全部压头损失为1.8m液柱,44℃时异丁烷的密度为530kg/m3,泵的允许汽蚀余量为3.5mH2O,可设计此泵的安装高度为______。
在一连续精馏塔中分离苯-甲苯混合物。已知原料液的流量为10kmol/h,其中含苯0.56(摩尔分数)。若要求苯的回收率为96.5%,釜残液中含苯0.026(摩尔分数),则塔顶产品的流量为______。
某化工厂有一直径为0.6m、填料层高度为4.2m的填料塔,拟在该填料塔中用清水吸收含硫化氢1.2%(体积百分数)的某混合气体。根据分离要求,经工艺计算已得出所需的气相总传质单元数为4.85,操作条件为105.0kPa和30℃,操作条件下的气相总体积吸收系数为215.2kmol/(m3·h),则该填料塔的混合气体处理量为______。
将初始温度为20℃、湿度为0.05kg/kg绝干气的空气在预热器中加热至150℃,则空气的焓值增加量为______kJ/kg绝干气。
在套管式换热器中,用冷水将硝基苯从85℃冷却到35℃,硝基苯的流量为1000kg/h。冷却水的进、出口温度分别为20℃和30℃。硝基苯的平均定压比热容为1.61kJ/(kg·K),水的平均定压比热容为4.18kJ/(kg·K)。则冷却水的用量为______。假设换热器的热量损失可忽略。
在恒定干燥条件下干燥某湿物料,恒速干燥段的干燥速率为2.0kg水/(m2·h),物料的临界含水量为20kg水/kg绝干料,若单位干燥面积上的绝干物料量是0.8kg绝干料m2,则将物料由含水量为40kg水/kg绝干料干燥至25kg水/kg绝干料所需的时间是______h。
原油在的钢管内流动,流量为42m3/h,油的密度为890kg/m3,黏度为7.4×10-2Pa·s。原油在管内的流动类型为______。
在连续精馏塔中分离丙酮-水混合物。已知混合物的流量为12kmol/h,其中丙酮的流量为8.6kmol/h。若要求丙酮的回收率为98.5%,馏出液中含丙酮0.985(摩尔分数),则釜残液的摩尔分数为______。
在一双管程列管式换热器中,壳方通入饱和水蒸气加热管内的空气。110℃的饱和水蒸气冷凝成同温度的水,将空气由20℃加热到80℃。则换热器第一管程的出口温度为______。
用填料塔解吸某含二氧化碳的碳酸丙烯酯吸收液。已知进、出解吸塔的液相组成分别为0.015和0.002(均为摩尔比)。解吸所用载气为含二氧化碳0.0005(摩尔分数)的空气,操作条件下的平衡关系为Y=106.03X。操作气液比为最小气液比的1.85倍,则出塔载气的摩尔分数为______。
.乙醇脱氢生成乙醛的反应为:C2H5OH→CH3CHO+H2流程如图所示,新鲜原料N1为乙醇,粗产物N3为乙醇、乙醛和氢,分离设备将乙醇从粗产物中分离出来:(各物流的量均以摩尔计)假设乙醇全部循环,其单程转化率为40%,各物流的量和循环比应是下列表格中______组数值。物流循环比N1N2N3N4N5A12.53.51.520.75B12.53.51.511.5C12.53.51.520.43D12.53.51.521.5
在连续精馏塔中分离苯-甲苯混合物。已知进料量为15kmol/h,原料液中含苯0.52(摩尔分数,下同),泡点进料,塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.63倍,经分离后塔顶馏出液含苯0.96,操作条件下物系的平均相对挥发度为2.66,则精馏段操作线方程为______。
某天然气加压站将25℃的天然气沿内径为500mm的钢管输送22km至贮气罐。气体输送量为5×104Nm3/h。贮气罐的气压为165kPa。当输送管路两端高差不大且可视作等温流动时,天然气的体积流量和压力的关系可用Weymouth方程式表达,即式中:Vh为气体的体积流量,Nm3/h(标准m3/h);d为管内径,mm;l为管长,m;p1、p2为管路始端和终端的压力,kPa;r为气体的相对密度,量纲为1,其值为0℃、101.3kPa下气体的密度ρ与空气的密度1.294kg/m3的比值,在此取为0.552。则加压站出口的天然气的初始压力p1应为______kPa。计算时需特别注意各物理量的单位。
在全混流反应器和全混式间歇反应器中分别进行等温恒容零级不可逆反应,反应温度及原料的初始浓度均相同,则达到相同的转化率所需的反应体积大小______。
