注册化工工程师

乙烯在银催化剂上用过量空气部分氧化制取环氧乙烷。

反应方程如下：

主反应：

2×28 32 2×44

副反应：

反应器进口混合气体的流量为45000m3(标准)/h，组成如下表所示。

附表 物料组成

物料组成 C2H4 N2 O2 合计

摩尔百分数/% 3.5 82.0 14.5 100

乙烯的转化率为32%，反应选择性为69%，则反应器出口气体的流量为( )kg/h。

A.57107.5

B.57414.5

C.56981.95

D.11289.9

答案：1-8 B

B.答案正确。计算基准为1小时

根据已知条件可计算出环氧乙烷的收率Y=X?S

Y=0.32×0.69=0.2208=22.08%

乙烯转化量为

乙烯转化为环氧乙烷摩尔数为22.5×0.69=15.53 kmol/h

二氧化碳摩尔数为

生成水的摩尔数为13.95 kmol/h

反应消耗氧的摩尔数为

原料气中氧的摩尔数为

出口物料中氧含量为291.3-28.70=262.6 kmol/h

出口气体中氮的含量为

出口物料的质量为

乙烯：

环氧乙烷：15.53×44=683.3 kg

二氧化碳：13.95×44=613.8 kg

水：13.95×18=251.1 kg

氮：1647.3×28=46 124.4 kg

氧：262.6×32=8 403.2 kg

出口物料总质量为57414.5 kg，即流量为57414.5 kg/h

A.答案错误。副反应生成二氧化碳计算错误。计算为

故出口流量为57107.5 kg/h。

C.答案错误。副反应生成二氧化碳和生成水的量计算错误，均未考虑反应方程式中系数关系，得出口总量为56981.95 kg，即流量为56981.95 kg/h。

D.答案错误：在出口气体中未将氮气计算在内故总出口质量为11 289.9 kg，即11289.9kg/h。

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