Question

30. Calculaţi volumul de etenă în m³, măsurat în condiții normale, de puritate 90%, care va fi oxidată şi apoi hidrolizată, în prezenţa argintului de 250° C, pentru obţinerea a 1,5 tone glicol la un randament global de 75%.​

Answer 1

Răspuns:

Datele problemei

-avem reactiile chimice de obtinere a etilenglicolului (glicol) din etena, oxigen molecular si apa:

r.1 H₂C=CH₂+ O₂ (catalizator Ag, 250⁰C) →oxid de etena C₂H₄O

r.2 C₂H₄O + H₂O → CH₂ - CH₂

                                I          I

                                OH     OH

-masa practic obtinuta de alcool -glicol =mp=1,5 t=1500kg

-randamentul de obtinere glicol= η=75% = mp .100/mt

-mapa teoretica de glicol, care se obtine stoechiometric din etena pura = mt =? .............trebuie calculata din randament si mp

-volumul de etena pura, C₂H₄ consumata pentru cantitatea teoretica (mt) de glicol = X, m³=? ..........se calculeaza stoechiometric

-puritatea etenei = 90% in volumul de etena intrata in reactor

-volumul de etena impura, care aduce cantitatea *x* de C₂H₄ de puritate 90% = y=? m³ c.n.

-mase atomice, A: H=1 g/mol, C=12 g/mol, O=16 g/mol

-volumul molar = 22,4 kmol/m³ (fiindca avem cantitatea de glicol obtinuta masurata in kg)

Calcule pentru volumul de etena impura cu 90% etena pura

• se calculeaza prima data masa teoretica de glicol (mt, kg), care se obtine stoechiometric, cand  pierderile sunt 0% ( mp=mt).

η glicol = mp glicol .100 % / mt

75% = 1500 .100% / mt kg

mt glicol=  1500 kg .100/75=2000 kg

• se calculeaza acum, volumul de etena pura , X, m³ (c.n.)  consumat pentru 2000 kg de glicol, cu ajutorul unui calcul stoechiometric aplicat la ecuatiile chimice  1 si 2:

M C₂H₄(OH)₂=2 A C + 4. A H + 2( A O+AH) =2.12+4.1+2(16+1)=24+4+34=62 kg/kmol

Rezulta, X:

X, m³C₂H₄......................................2000 kg  C₂H₄(OH)₂

     C₂H₄      ⇒   C₂H₄O    ⇒   C₂H₄(OH)₂

     1 kmol..............1 kmol............1 kmol  sau

22,4 m³/kmol...........................62 kg/kmol

X, C₂H₄ =  2000 .22,4 m³ / 62 =722,58 m³

• se calculeaza volumul de etena impura cu 90 % C₂H₄, cu regula de trei simpla:

daca in 100 % (m³) etena impura..................sunt 90 % (m³) C₂H₄ (pura)

atunci in Y, m³..................................................sunt 722,58 m³ C₂H₄

Y = 722,58 m³ . 100 /90 =802.86 (66) , aprox 802, 87 m³

R: 802, 87 m³ etena impura

Verificati, calculele!

Sper, sa va ajute!

Explicație: