JU UNIVERZITET U TUZLITEHNOLOŠKI FAKULTETSMJER: HEMIJSKO INŽINJERSTVO

DRUGI DIO ISPITAIZ

HEMIJSKOG RAČUNANJA

STUDENT Huso Jašarević

Juni,2007

1. Metan se spaljuje sa kisikom pri čemu nastaje CO2 i H2O.U reaktor ulazi 4680 kg/h smjese sastava u mol% :CH4-20% , O2-60% i CO2-20%. Stepen konverzije mjerodavnog reaktanta iznosi 90%.Izračunati sastav produkata u mol%?

F1=4680

CH4-20% , O2-60% ,CO2-20% smjesa koja ulazi u reaktorStepen konverzije mjerodavnog reaktanta : =90%

Slika 1.Reaktor

Reakcija:

Konstituenti: 1-metan (CH4) , 2-oksigen (O2) , 3-ugljendioksid(CO2) , 4-voda (H2O)

Jednačine materijalnog bilansa procesne jedinice:

a) za metan (CH4)

b) za kisik (O2) c) za ugljendioksid (CO2) d) za vodu (H2O) Nema vode u reaktantima

Reaktant u suvišku

Mr(O2) + Mr(CH4) + Mr(CO2) = 32 + 16 + 44 = 92

F1=50,869

2

- kisik(O2) u smjesi reaktanata:

- metan(CH4) u smjesi reaktanata:

ugljendioksid(CO2) u smjesi reaktanata :

Molarni odnos:

Stehiometrijski odnos prema reakciji:

Kisik u suvišku : 3-2=1Dakle,metan je mjerodavni reaktant!

Stepen konverzije metana je :

(

Funkcionalne ovisnosti iz stehiometrijske jednačine u funkciji metana:

(Kisik koji je izreagovao)

(Ugljendioksid koji je nastao u reakciji)

( voda koja je nastala u reakciji)

Sastav procesnog toka produkata:

a) Za metan

b) Za kisik

c)Za ugljendioksid

d) Za vodu

3

Metan koji je izreagovao)

2. Smjesa 65 mol% butana i 30 mol% vodika spaljuje se sa 20% suviškom.Spaljivanje nije potpuno.Stepen konverzije butana iznosi 78 %, a od reagirale količine 88 % ide do CO2 , a 12 % do CO. Stepen konverzije vodika iznosi 98 %. Izračunati sastav toka na izlazu iz reaktora.

Baza je 100 kmol/hButan (C4H10)- 65 mol%

Smjesa koja ulazi u reaktorVodik (H2 )-30mol%

Spaljuje se sa 20% suviškom.Spaljivanje nije potpuno.

Od reagirale količine butana ide :

Slika.2 Reaktor

Konstituenti: Jednačine materijalnog bilansa:1-butan (C4H10) 1) 2-vodik (H2) 2) 3-ugljendioksid (CO2) 3) 4-ugljenmonoksid (CO) 4) 5-voda (H2O) 5) 6-kisik (O2) 6)

Stepen slobodeF=m-n , gdje je : m=(F1,F2,X11,X12,X23,X24,X25,X26,1, 2, 3, 4, 5, 6,)F=14-6=8 n=6

4

88% do CO2

12% do CO

Reakcije:

I)

II)

III)

-vodik u smjesi reaktanata:

- butan u smjesi reaktanata:

-Suvišak kisika je 0,2

-CO2 u procesnom toku produkata: ,

-CO u procesnom toku produkata:

Količina vode nastala po III jednačini biće određena stehijometrijski u funkciji vodika:

Količna vode nastala po II jednačini određena stehiometrijski u funkciji metana:

Količina vode po I jednačini je :

Ukupno vode :

5

Količina kisika stehiometriski prema jednačinama koji je bio potreban za

sagorijevanje:

Ukupno kisika:

3.Vlažna kaša ulazi u kontinuiranu tunelsku sušnicu sa sadržajem vlage od 61mas% , a napušta sušnicu sa sadržajem vlage od 6 mas% i protokom 485 kg/h.Suhi zrak ulazi u sušnicu na temperaturi 60 i pritisku 1 bar , a vlažan zrak izlazi iz sušnice sa temperaturom 54 i pritoskom 1 bar.Izračunati volumni protok vlažnog zraka ako izlazni zrak ima relativnu vlažnost 50%.

Slika 3. Sušnica sa procesnim tokovima

Konstituenti: Tokovi: 1-kaša -Vlažna kaša........ 1 2-voda -Voda....................2 -Osušena kaša........3

Jednačine materijalnog bilansa:

6

7