Question

1) Se fabrica acetilena prin procedeul arcului electric.Gazele ce parasesc cuptorul de cracare contin in volume: 13% C2H2,27% CH4 netransformat si restul hidrogen.Daca se introduc in cuptor 4000 m3 metan pur,masurat in conditii normale,sa se determine:
a) volumul de gaze ce parasesc cuptorul

b) din metanul initial cat s-a transformat in acetilena ,cat s-a descompus in elemente si cat a ramas netransformat(in procente)

c) pentru o trecere a metanului prin reactor sa se calculeze conversia realizata,conversia utila in acetilena si randamentul in acetilena,raportat la materia prima transformata

2) Pentru fabricarea clorurii de vinil se introduc in reactorul de sinteza 130 m³/h C2H2 si HCl gazos. Ce cantitate de clorura de vinil de puritate 99.5% se obtine in 24h ,daca aceasta se obtine cu randament de 98% raportat la acetilena ,iar acetilena introdusa in procesul de fabricatie este de puritate 99,7% in volume?

Answer 1

V1     2CH4 ⇒ C2H2 + 3H2      V C2H2 = V1/2      V1H2 = 3V1/2
V2        CH4 ⇒ C + 2H2              V2H2 = 2V2
V3         CH4 netransformat
V1 + V2 + V3 = 4000m³
notam cu  V volumul gazelor care parasesc cuptorul
V1/2 = 13%xV      V1= 0,26V   V3 = 27%xV   V3 =0,27V  3V1/2 + 2V2 = 60%xV
V1 /2 + 3V1 /2 + 2V2 + V3 =  V     2V1 + 2V2 + V3 = V
2·4000 - V3 = V      V3 =  8000 - V = 0,27V    1,27V = 8000
V ≈ 6300 m³
b) V1 = 2·13% ·6300 = 1638 m³    V1 / V ·100 = 40,95%
V2 = (0,6·6300 - 1,5·1638) / 2 = 661,5m³    V2/4000 ·100 =16,5%
V3 / 4000 ·100 % = 42,5%
c) Cu = V1/4000 ·100 = 40,95% ≈ 41%
Ct = (V1 + V2) / 4000 ·100 = 57,5%
η = Cu /Ct ·100 = 71,3%
2.  C2H2 + HCl ⇒ H2C=CHCl
V C2H2 pur = 0,997·130·24 = 3110,64m³    n = 138,867kmoli
n clorura de vinil pura = 0,98· 138,867 = 136 kmoli   m = 136·62,5 = 8500kg
m cu imp. = 8500·100/99,5 = 8808,29 kg