Question

Se supun pirolizei 4000m3 de CH4(c.n).
Gazele ce parasesc cuptorul contin 15% C2H2, 60%H2 si restul CH4 nereactionat.
a) calculeaza volumul de acetilena(c.n) obtinut
b) calculeaza cat CH4 s-a trasformat in acetilena, cat in elemente si cat a ramas netransformat(in procente molare)

Answer 1

a)

notam cu n = nr. totali de moli de amestec de reactie si verificam daca cantit. de H provine doar din reactia de piroliza sau si din reactia secundara.... fata de acetilena (C2H2)

                               0,15n kmoli    0,45n kmoli

2CH4 --(>1300oC)-->   C2H2   +   3H2

 2                                     1               3

observam ca doar 0,45n moli H2 s-au obtinut din piroliza deci prin urmare a avut loc si reactia secundara... si in plus avem si CH4 netransformat

0,3n kmoli                0,15n kmoli    0,45n kmoli

 2CH4 --(>1300oC)-->   C2H2   +   3H2

   2                                     1               3

0,075n kmoli                        0,15n kmoli

  CH4 --(<1300oC)-->  C(s)  +  2H2

      1                                           2

0,25n kmoli          0,25n kmoli

   CH4 ------------------> CH4 netransformat

      1                               1

CH4 avem

0,3n + 0,075n + 0,25n = 0,625n kmoli

4000m3/22,4m3 = 178,6 kmoli CH4

=> 0,625n = 178,6 => n = 285,714 moli

=> C2H2 avem 0,15n = 0,15x285,714

= 42,86 kmoli C2H2 x 22,4 = 960 m3 C2H2

b)

0,3x285,714 = 85,71 kmoli CH4 --> C2H2

0,075x285,714 = 21,43 kmoli CH4 --> elemente

0,25x285,714 = 71,43 kmoli CH4 netransformat

total = 178,57 kmoli CH4

85,71x100/178,57 = 48% CH4 --> C2H2

21,43x100/178,57 = 12% CH4 --> elemente

restul de 40% CH4 este netransformat