Question

Metanolul(CH3OH) se obţine industrial din gazul de sinteză(CO şi H2) conform ecuaţiei:
CO + 2H2-->CH3OH(350 grade C,250atm,ZnO + Cr2O3)

Gazul de siteză se obţine din metan,conform ecuaţiei:
CH4 + H2O --> CO + 3H2

a)Determinaţi volumul de CH4, măsurat la 27 grade C şi 5 atm, necesar obţinerii a 320 kg CH3OH,considerând că fiecare din cele două procese se desfăşoară cu un randament de 80%.
b)Calculaţi cantitatea de căldură, exprimată în kJ şi kcal, care se degajează la arderea a 640 g CH3OH(puterea calorică a metanolului este de 5330 kcal/kg; 1 kcal=4,18 kJ).
c)Determinaţi puterea calorică a etanolului,exprimată în kJ/kg, ştiind că, pentru degajarea unei cantităţi de căldură egale cu cea calculată la punctul b, trebuie să se ardă 480 g etanol.

Answer 1

iti introduc si tie notiunea de randmaent al procesului (general)
cand cunoastem randamentele reactiilor dintr-o schema, putem calcula randamentul procesului, si consideram ca din metan -> metanol direct
rg(randament general)=(r1/100)*(r2/100)*100
rg=0,8*0,8*100=64%
1kmol.....32kg
CH4 -> CH3OH
10kmoli..320kg
64/100=10/nteoretic => nteoretic=15,625kmoli
pV=nRT => V=nRT/p=15,625*0,082*300/5=76,875m³ CH4
b)
1kg metanol..................5330kcal degajati
0,64kg metanol..........,3411,2kcal degajati
Q(kJ)=4,18*Q(kcal)=4,18*3411,2=14258,816kJ
c)
q=Q/m=14258,816kJ/0,48kg=29705,866kJ/kg