1
1
?/p>
?/p>
1.1
在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应?/p>
进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气
=2
?/p>
4
?/p>
1.3
(摩尔比),反应
后甲醇的转化率达
72%
,甲醛的收率?/p>
69.2%
。试计算
?/p>
1
?/p>
?/p>
1
?/p>
反应的选择性;
?/p>
2
?/p>
?/p>
2
?/p>
反应器出口气体的组成?/p>
解:?/p>
1
)由?/p>
1.7
)式得反应的选择性为?/p>
?/p>
2
)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸?/p>
=2
?/p>
4
?/p>
1.3
(摩尔比),
进入反应器的总原料量?/p>
100mol
时,则反应器的进料组成为·
组分
摩尔分率
y
i0
摩尔?/p>
n
i0
(mol)
CH
3
OH
2/
?/p>
2+4+1.3
?/p>
=0.2740
27.40
空气
4/
?/p>
2+4+1.3
?/p>
=0.5479
54.79
?/p>
1.3/
?/p>
2+4+1.3
?/p>
=0.1781
17.81
总计
1.000
100.0
设甲醇的转化率为
X
A
,甲醛的收率?/p>
Y
P
,根据(
1.3
)和?/p>
1.5
)式可得反应?/p>
出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数
n
A
?/p>
n
P
?/p>
n
c
分别为:
n
A
=n
A0
(1-X
A
)=7.672 mol
n
P
=n
A0
Y
P
=18.96 mol
n
C
=n
A0
(X
A
-Y
P
)=0.7672 mol
结合上述反应的化学计量式,水?/p>
n
W
)、氧气(
n
O
)和氮气?/p>
n
N
)的摩尔数分?/p>
为:
n
W
=n
W0
+n
P
+2n
C
=38.30 mol
n
O
=n
O0
-1/2n
P
-3/2n
C
=0.8788 mol
n
N
=n
N0
=43.28 mol
所以,反应器出口气体组成为?/p>
组分
摩尔数(
mol
?/p>
摩尔?
?/p>
%
CH
3
OH
7.672
6.983
HCH
O
18.96
17.26
H
2
O
38.3
34.87
CO
2
0.7672
0.6983
O
2
0.8788
0.7999
N
2
43.28
39.39