6.1.46 * Entalpická bilance v soustavě s chemickou rovnováhou II

Ethylen reaguje s vodní párou podle rovnice

displaymath

při teplotě 400 K a tlaku 200 kPa. Vypočítejte, jaký musíme zvolit poměr vodní páry a ethylenu v nástřiku, aby reakce probíhala adiabaticky. Nástřik se před vstupem do reaktoru předehřívá na teplotu 380 K. Předpokládejte ideální chování složek a teplotní závislost molární tepelné kapacity ve tvaru:pm = a+bT+cT2+d/T2). Potřebné údaje vyhledejte v tabulkách .

Výsledek

K = 0,2133; Δ(400) = 47,10 kJ/mol; ξ1 = 0,2849; 17,91 mol H2O na 1 mol C2H4; ξ2 = 0,0236; 0,0844 mol H2O na 1 mol C2H4.

Postup

Data pro teplotu 298,15 K(molární tepelná kapacita je dána vztahem pm = a+bT+cT2+d/T2):

displaymath

Spočteme:

displaymath

Nyní je třeba simultánně řešit dvě rovnice pro dvě neznámé ξ, n:

displaymath

displaymath