химический каталог




Математические методы в химической технике

Автор Л.М.Батунер М.Е.Позин

.4С -f 3419Н — Оы- = 94,4 • 7 + 34,19 • 9 — 937,75 = 39,76 ККАЛ/МОЛЬ

Для диазосоединения имеем:

п=4 • 14+14-1—4=66

В литературе нет тепловой поправки на азогруппу, поэтому определяем ее с помощью экспериментальных данных следующим образом. Рассмотрим суммарную реакцию диазотирования анилина с последующим сочетанием:

2C,H5NH2 + NaN02-|-HCl —>• C,H5N=NCeH4NH2 + NaCl-|-2H20-H

Тепловой эффект реакции получения га-аминоазобензола экспериментально определен В. В. Свентославским:

<7==43,2 ККАЛ/МОЛЪ

Теплота сгорания п-аминоазобензола:

<7СГ = 1574 ККАЛ/МОЛЪ

135

Теплота образования ге-аминоазобензола:

?ОБР = 94,4-12 + 34,19- И —1574 = —68 ККАЛ/МОЛЬ

Теплота образования анилина составляет —6,6 ккал/моль. Таким образом, тепловой эффект реакции образования п-аминоазобен-зола равен:

?ОВР = [—68 + 97,7 + 2 - 68,41-[2 (-6,6) + 83,2 + 39,3] = 57,2 ТАЛ/ЛОЛЪ Следовательно, тепловая поправка на азогруппу равна:

57,2 — 43,2= 14 ККАЛ/МОЛЬ

Сумма тепловых поправок для диазосоединения: 14-2 + 19,5-2 = Б7

Теплота сгорания:

?СГ = 26,05-66 + 67 = 1786,3 ККАЛ/МОЛЬ Теплота образования диазосоединения:

9ОСР = 94,4-14 + 34,19 ? 14 + 69,3 — 1786,3 = 82,26 ККАЛ/МОЛЬ Далее, для теплоты сгорания гваякола имеем: ?СГ = 26.05«+2 1А

где3,5

в = 4-7 + 8 — 4 = 32 )Сн, = 19,5;

Таким образом:

?СГ = 26,05 • 32 + 23 = 858 ККАЛ/МОЛЬ

и

9ОБР = 94,4 • 7 + 34,19-8 — 858 = 75 ГАЕАЛ/ЛОЛЬ Тепловой эффект реакции:

?Р = (192,2 + 2- 75) — (83,26 + 2-68,4) = 122,14 ККАЛ/МОЛЬ

где

'?Н1ДО4 = 192,2 ККАЛ/МОЛЬ; HQ = 68,4 ККАЛ/МОЛЬ

При использовании формулы (113) примем;

А =5,56

где а—начальное количество воды;

Ь—начальное количество диазосоединения.

136

Считая на 1 кг гваякола, найдем:

1000-122,14 ,, »»."*' — 1 _

= 5430

124 "'" 5,5е*.«*' — 1

gi.b. 1,14-0,00221 1

= 5430

5 5е4,В-1, 44-0.Й022Т — 1

g0,014T 1

55еО.0№_ J

Результаты вычислений сведем в табл. Ш-10.

На основе этих данных строим график тепловыделения (рис. III-7), соответствующего кинетике реакции разложения о-метоксифенилдиазония.

«да ЗОО

S

Г

|А» ЮО

время di. Они составляют изменение количества А в пределах между элементарным объемом и окружающей средой.

Источник выражает массу компонента А, который появляется внутри элементарного объема за время di, а сток — количество компонента А, исчезающего за этот же промежуток времени вследствие химической реакции. Для установившегося состояния приращение равно нулю.

Примем следующие обозначения: F — скорость потока, кг,'сек; х& — число молей А, вступающего в реакцию в любой точке аппарата на 1 кг жидкости, молъ1кг\ ГА — скорость убывания А в любой точке аппарата на единицу

объема, моль'м3 -сек; пА — число молей А в любой точке аппарата на 1 кг жидкости, моль/кг;

пЛл — число молей А при поступлении в аппарат на 1 кг жидкости,

моль/кг; VR — объем реактора, м3. Для промежутка времени di материальный баланс относительно А и объема dVR в соответствии с (115) и при учете того, что приращение и источник равны нулю, составит:

Используя (119), найдем объем реактора:

X

dx

(120)

Скорость потока равна:

= 0.0155-1 .0,1-1 0!0I551JWJ_32 = WI557 ВГ/МК

0,082 - 373 Т 0 082 - 373

= 0,002976

кг питающей смеси

"о. о, =

0,0155 ? 1 ? 0,1 ? 1 0,082 ? 373 0,001557

Из каждого моля Os, вступающего в реактор, образуется 3J2 моля Оа.

Общее число молей в питающей смеси составляет 0,02976 моль/кг смеси. В точке, где х молей 02 на 1 кг питающей смеси оказывается разложившимся, общее число молей будет равно:

Г DIFNA) 1

FnA-[FnA+-±1Ldz\-rAdVВ=О

(116)

Концентрация Os равна:

илиd(FnA) = TAdVR (117)

При установившемся состоянии F постоянная, и мы имеем:

ПА = ПЛ.-ХЛ

(118)

dFn.

Следовательно

= F ? dn, —F - dx.

Подставляя (118) в (117), получим:

F-dxA = rA-dVr (119)

Пример. Смесь озона с кислородом проходит через трубчатый реактор при 1 ат и 100° С со скоростью 0,0155 м'сек.

Принимая, что в начальной смеси 10% озона, определить длину реактора, которая необходима для 50%-го разложения озона.

Реакция может быть написана в таком виде:

20а ->302

Константа скорости реакции в уравнении составляет!

к — 8,6 • Ю-2 л3/к.чоль • cm

138

Скорость реакции:

(121)

кмолъ}м3 • сек

0,086 («О,0,-Д)' (»о + | *)' (ДГ/Р)" Подставляя (121) в (120), получим:

F (ЛГ)г

dx (122)

("»+Т1Т

VR = F I 0.08И("о, о,-)2 °-086P2 I ("о, о,-*)2

J (Ио_1,)(ЯГ/П' J

Примем следующие обозначения:

n0 0s = a = 0,002976 моль Оз/кг питающей смеси; ' и0 = 6 = 0,02976 моль/кг питающей смеси; с=0,5;

0,002976/2 = 0,001488. После этого подынтегральное выражение представим в таком виде:

(Ъ+сх)г

&G 2ЬСХ . АЗ

'(О — Х)2 = (А —Г)2 + (А-*)' (« —*)

139

&2

dx — ?>2

(а-ху

—Т. а—х Jo 1

2Ьсх , Г а

7 ryrf*=2*c In а— iН ?

(а—х)2 L «— х Jo1

С2Х2 Г «2 ~\х

причемт — is= — С2 <я — я)—2ещ(а—х) |

(o—l)2 L а — х Jo

*2 = (2,978 • Ю-2)2 = 8,857 • 10"4; а — х = 0,002976 — 0,001488 = 0,001488; (a —1)2 = 2,214-Ю-6; б2 = (2,976 • Ю-2)2 = 8,857 ? Ю-4; а — х

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

Скачать книгу "Математические методы в химической технике" ()


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
автокад курсы москва митино
дачные участки с коммуникациями и газом
Хозяин
куплю шезлонг

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)