Файл: В процессе изомеризации выход изобутана в расчете на поданный нбутан равен 62%.doc

В процессе изомеризации выход изобутана в расчете на поданный н-бутан равен 62%

Условие

В процессе изомеризации выход изобутана в расчете на поданный н-бутан равен 62%, а мольное соотношение водорода и н-бутана равно 1:2. Определить массу н-бутана и объем водорода, необходимые для получения 200 кг изобутана.

Ответ

322,48 кг н-бутана; 62,27 м3 водорода

Решение

В реакторе протекает следующая химическая реакция:
СН3-СН2-СН2-СН3→СН3-СН(СН3)-СН3
Согласно исходным данным, производительность реактора изомеризации составляет 200 кг изобутана, что при его молярной массе 58 кг/кмоль соответствует (200/58)=3,448 кмоль.
Определим количество н-бутана, которое необходимо подать в реактор для получения заданного количества изобутана:
Nн-б=Nизо-бη,
где -выход изобутана; η=62%=0,62.
Nн-б=3,4480,62=5,56 кмоль,
что при молярной массе н-бутана 58 кг/кмоль соответствует 322,48 кг его.
Так как мольное соотношение водорода и н-бутана составляет 1:2, то для проведения процесса необходимо подать (5,561/2)=2,78 кмоль.
Как известно, 1 кмоль любого газа при нормальных условиях (273 К, 101325 Па) занимает объем 22,4 м3

---