Расчёт реактора для конверсии оксида углерода водяным паром в ХТС производства аммиака

курсовая работа

1. Влияние температуры и избытка пара в парогазовой смеси на равновесие реакции конверсии оксида углерода водяным паром

Для реакции CO + H2O > CO2 + H2 зависимость константы равновесия реакции Кр = от температуры описывается следующей зависимостью:

lg Кр = + 0,297 lgT + 0,3525. 10-3 T 0,0508. 10-6 T 2 3,26

Используя данную зависимость, мы можем рассчитать константу равновесия, а затем равновесную степень превращения в интервале температур 450 550 К. Рассчитаем зависимость xp от Т при заданном соотношении пар/газ.

Для такой реакции константа равновесия через парциальное давление реагентов:

Парциальные давления реагентов находятся:

Для расчёта равновесной степени превращения оксида углерода пересчитаем концентрации исходных компонентов реакции, приведенные в задании на сухую смесь, на их концентрации ci.0 в парогазовой смеси:

,

для воды

,

где n отношение объёмных расходов водяного пара и сухого газа.

После пересчёта концентрации компонентов в реакции конверсии оксида углерода составят:

Состав парогазовой смеси на входе в реактор ВТК, об. %

14,83

32,89

4,7

33,83

Приведём пример расчёта xp для Т = 450 К и n = 0,49:

Константа равновесия:

Подставляем полученное значение Кр и концентрации в квадратное уравнение:

Сведём в таблицу данные для построения зависимостей, температура берётся с шагом в 10 К:

T, K

lgKp

Kp

Xp

n=0,3

n=0,4

n=0,5

n=0,6

n=0,7

450

2,60412

401,9017

0,9747961

0,98737

0,991623

0,993741

0,995006

460

2,502892

318,3406

0,9687919

0,984163

0,989465

0,992118

0,993707

470

2,406151

254,7719

0,9618618

0,980369

0,986895

0,990181

0,992154

480

2,313616

205,8809

0,9539729

0,975935

0,983868

0,987893

0,990317

490

2,225026

167,8906

0,9451094

0,970808

0,98034

0,985216

0,988163

500

2,140144

138,0842

0,9352725

0,964943

0,976266

0,982112

0,98566

510

2,058749

114,4852

0,9244794

0,958305

0,971607

0,978545

0,982777

520

1,98064

95,64004

0,9127617

0,950865

0,966325

0,97448

0,979483

530

1,905627

80,46879

0,900163

0,942607

0,96039

0,969887

0,975747

540

1,833539

68,1615

0,8867366

0,933524

0,953778

0,964737

0,971544

550

1,764214

58,10505

0,872543

0,92362

0,946469

0,959006

0,966848

Влияние избытка пара в парогазовой смеси на равновесие в системе.

Делись добром ;)