17. Рассчитать необходимую поверхность теплообмена и расход воды для охлаждения бутилового
спирта 16*10° кг/ч с начальной температуры 105°С до конечной 40°C. Для охлаждения используется
вода: начальная температура 18°С и конечная 43°C. Теплоемкость спирта 2983,28Дж/кг*град, воды
4181,62 Дж/кг*град. Коэффициент теплопередачи 1700Вт/м**град. Рассмотреть вариант
противотока.
CH₄ → CH₃Cl → C₃H₈ → C₃H₇Сl → C₃H₇OH → C₃H₆O
1) CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl↑ (реакция радикального замещения)
метан хлорметан
2) CH₃Cl + 2Na + C₂H₅Cl → C₃H₈ + 2NaCl (синтез Вюрца)
хлорэтан пропан
3) C₃H₈ + Cl₂ → CH₃-CH-CH₃ + HCl (реакция радикального замещения)
|
Cl
2-хлорпропан
4) CH₃-CH-CH₃ + HOH → CH₃-CH-CH₃ + HCl (реакция гидролиза)
| |
Cl OH
2-пропанол
5) CH₃-CH-CH₃ + CuO → CH₃-C-CH₃ + Cu↓ + H₃O (частичное окисление)
| ||
OH O
2-пропанон
Після реакції: V(суміші) = 7 л
ΔV = 11 – 7 = 4 л
Як відомо, в реакцію з воднем вступає тільки пропен.
Рівняння реакції має такий вигляд: С₃Н₆ + Н₂ = С₃Н₈
ΔV за рівнянням реакції становитиме: 2 – 1 = 1 л
Тоді: якщо ΔV = 1 л то реагує 1 л С₃Н₆
якщо ΔV = 4 л то реагує Х л С₃Н₆
Звідси, Х = 4 л С₃Н₆.
Отже у початковій суміші було 4 л С₃Н₆ і 2 л С₃Н₈
Обємна частка пропану в цій суміші становитиме: 2:6 ∙100% = 33,33%
Відповідь: 33,33%