Question

Un volum de 452,5252 m^3 (c.n.) de metan de puritate 99% este introdus intr-o instalatie de obtinere a acetilenei. Dupa separarea prin racire a 7,5 kmoli de C2H2, ramane un amestec gazos ce contine CH4, C2H2 si H2 in raport molar 2:1:60. Sa se calculeze:
a) volumul (c.n.) ocupat de amestecul final de CH4, C2H2 si H2;
b ) randamentul de transformare a metanului in acetilena;
c)randamentul procesului de separare a acetilenei.

Answer 1

Da, ideea era sa stii ca rezulta 3 reactii
metan -> acetilena + hidrogen
metan -> carbon + hidrogen
metan -> metan
99/100=Vpur/452,52 => Vpur=448m³
n=V/Vm => n=20kmoli metan
stim ca avem raport de 2:1:60 => avem 2x kmoli metan, x kmoli acetilena ramasa (cantitatea initiala = x + 7,5) si 60x kmoli hidrogen
2kmoli..1kmol....3kmoli
2CH4 -> C2H2 + 3H2
2x+15....x+7,5....3x+22,5
1kmol........2kmoli
CH4 -> C + 2H2
y.................2y
1kmol..1kmol
CH4 -> CH4
2x........2x
atunci stim ca:
4x+y+15=20 => 4x+y=5 => 8x+2y=10 (I)
3x+2y+22,5=60x => 57x-2y=22,5 (II)
le adunam => 65x=32,5 => x=0,5kmoli
y=5-4x=5-2=3kmoli
a)avem o cantitate de gaze rezultate = 6x+2y+22,5
namestec=6*0,5+2*3+22,5=31,5kmoli
Vamestec=31,5*22,4=705,6m³ gaze
b)in acest caz se cere conversia utila a procesului, produsul util fiind acetilena
Cu=n util*100/n introdus
Cu=16*100/20=80%
c) initial erau 8kmoli de acetilena (0,5+7,5) si s-au separat 7,5kmoli
randament=7,5*100/8=93,75%