Question

W zakładzie chemicznym PETRO planowana jest produkcja metanolu metodą LURGI, w procesie średniocisnieniowym. Przewidywane dobowe zuzycie gazu syntezowego wynosi 500m3 na dobe, a wydajnośc procesu 95%. Gęstośc surowego metanolu wynosi 791kg/m3.
Gaz syntezowy zawiera: 69%H2, 18%CO, 10%CO2, 3%CH4
Reakcje: CO+2H2-> CH3OH , CO2+3H2-> CH3OH +H2O
Proces syntezy metanolu w reaktorze : cisnienie 5MPa, temp: 260C
Równanie Clapeyrona: p*V=n*R*T
p- cisnienie
V- objętośc n- liczba moli gazu
R- 8,31Pa*m3/ K*mol
T- temp w K
Surowy metanol otrzymywany w ilości 300m3/ h
Obliczenia:
a) obliczenie masy metanolu wytworzonego w warunkach normalnych przy W=100%
b) obliczenie masy metanolu wytworzonego w warunkach pracy reaktora przy W=100%
c) obliczenie masy metanolu wytworzonego w warunkach pracy reaktora przy W=95%
d) obliczenie objetości surowego metanolu wytworzonego w warunkach pracy reaktora przy W=95%

Answer 1

A) CO+ 2H₂⇒ CH₃OH    CO₂+3H₂⇒ CH₃0H + H₂O
V= 500m³
d= 791 kg/m³
m= 395500 kg/doba

b) pV=nRT
n= pV/RT
p= 5 MPa = 50000 hPa
V= 500m³ = 500000 dm³
R= 83,14 hPa*dm3/K*mol
T= 273+260= 533 K
n= 50000*500000/83,14*533= 564 160,6 mola
1 mol - 32g
564 160,6 moli - xg
x=18 053 139,2 g = 18 053,2 kg metanu/doba.

c) 18 053,2 kg * 95%= 17 150,54 kg

d) pV=nRT
V= nRT/p
V= 564160,6*83,14* 83,14* 533/ 50000= 500 000 dm³= 500 m³
500m³* 95%= 475 m³