6.1.23 Výpočet výchozího složení pro žádanou přeměnu klíčové složky II

Styren se vyrábí dehydrogenací ethylbenzenu podle rovnice

displaymath

Nástřik do reaktoru obsahoval 30 mol.% ethylbenzenu a 70 mol.% vodní páry jako inertu a reakce byla prováděna za atmosférického tlaku. Za těchto okolností proběhla reakce ze 68,7 %. Z ekonomických důvodů je žádoucí snížit množství inertu za současného zachování přeměny ethylbenzenu. Posuďte možnost provádět reakci za sníženého tlaku a vypočítejte:
a) jaký se musí volit tlak, aby bylo možno snížit množství inertu na čtvrtinu,
b) jaké bude potřebné množství inertu, jestliže reaktor může být použit jen do tlaku 70 kPa.

Výsledek

[ K = 0,375 ], a) 57,22 kPa; b) 1,09 mol inertu na 1 mol ethylbenzenu.

Postup

displaymath

Spočteme K pro bilanci

displaymath

displaymath

a) Z rovnovážné konstanty vypočteme p pro množství vody (inertu) rovné 0,7 . 0,25 mol. Pozor, mění se tím i celkové látkové množství !!
b) Pro danou konstantu a celkový tlak 70 kPa spočteme tentokrát jako neznámou množství vody.