Содержание
Рассчитать молярный и массовый составы реакционной смеси для реакции 2H2S + 3О2 = 2SО2 + 2Н2О
Рассчитать молярный и массовый составы реакционной смеси для реакции
2H2S + 3О2 = 2SО2 + 2Н2О.
Реагенты подают в реактор в стехиометрическом соотношении H2S : О2 = 2 : 3 (моль).
Конверсия сероводорода α H2S = 10%.
Решение
1. Поскольку загрузка реагентов никак не задана, можно принять, что в реактор поступает 2 кмоль H2S и 3 кмоль О2.
2. Результаты расчета реакционной смеси приведены ниже:
Расчет состава Компонент Исходная реакционной смеси
смесь, кмоль кмоль % моль кг % масс.
H2S: 2 2 - 2 • 0,1 = 1,8 1,8 • 100/4,9 = 36,76
1,8 • 34 = 61,2 61,2 • 100/164 = 37,317
О2: 3 3 – 0,3 = 2,7 2,7 • 100/4,9 = 55,1
2,7 • 32 = 86,4 86,4 • 100/164 = 52,683
SО2: - 0,2 0,2 • 100/4,9 = 0,2 • 64 = 12,8 12,8 • 100/16481
4,082 = 7,805
Н2О: - 0,2 0,2 • 100/4,9 = 4,082
0,2 • 18 = 3,6 3,6 • 100/164 = 2,195
Итого 5 4,9 100 164 100
3. Определим количество превращенного H2S: 2-0,1 = 0,2 кмоль.
4. Определяем количество непревращенного H2S: 2—0,2 = 1,8 кмоль.
5. Поскольку для кислорода конверсия не указана, превращенный О2 находим из пропорции на основании стехиометрического уравнения:
2 кмоля H2S — 3 кмоль О2,
0,2 кмоль H2S - Х кмоль О2.
Отсюда Х = 0,2 • 3/2 = 0,3 кмоль.
6. Определяем количество непревращенного О2: 3—0,3 = 2,7 кмоль.
Количество образовавшихся продуктов в соответствии со стехиометрией равны количеству превращенного H2S, т.е. SО2 и Н2О образовалось по 0,2 кмоль.