Какова производительность газового продукта уксусной кислоты в данном реакторе? В реактор поступает газовая смесь

Тема урока: Производительность газового продукта и селективность по уксусной кислоте

Инструкция:
Производительность газового продукта определяется как количество уксусной кислоты, образующейся в реакторе за единицу времени. Для расчета производительности газового продукта уксусной кислоты нам необходимо знать объем поступающей газовой смеси альдегида и воздуха (Vвх) и содержание ацетальдегида в этой смеси (Сацеталь).

1. Рассчитаем количество ацетальдегида, содержащегося в газовой смеси:
Количество ацетальдегида (nацеталь) = Сацеталь * Vвх

2. Для превращения ацетальдегида в уксусную кислоту требуется 1 моль кислорода (O2) на 2 моля ацетальдегида. Таким образом, количество уксусной кислоты (nуксусная) равно половине количества ацетальдегида:
Количество уксусной кислоты (nуксусная) = 0.5 * nацеталь

3. Производительность газового продукта уксусной кислоты (Pуксусная) рассчитывается как отношение количества уксусной кислоты к единице времени:
Pуксусная = nуксусная / t

Дополнительный материал:
Допустим, в реактор поступает газовая смесь альдегида и воздуха объемом 38000 куб.м/ч, и содержит 14,6% ацетальдегида по объему. Какова производительность газового продукта уксусной кислоты в данном реакторе, если время реакции (t) равно 2 часа?

Решение:
1. Рассчитаем количество ацетальдегида:
nацеталь = 0.146 * 38000 = 5548 моль (округляем до целого числа)

2. Рассчитаем количество уксусной кислоты:
nуксусная = 0.5 * 5548 = 2774 моль

3. Рассчитаем производительность газового продукта уксусной кислоты:
Pуксусная = 2774 / 2 = 1387 моль/час

Совет:
Для лучшего понимания концепции производительности газового продукта и селективности по уксусной кислоте рекомендуется изучить основы химической кинетики и уравнения реакций.

Дополнительное упражнение:
Поступает газовая смесь альдегида и воздуха объемом 5000 куб.м/ч, содержащая 10% ацетальдегида по объему. Рассчитайте производительность газового продукта уксусной кислоты, если время реакции составляет 4 часа.