Химия
8 класс
Вопрос
Завод, изготавливающий синтетическое топливо по методу Фишера - Тропша, использует за сутки в качестве сырья для производства водяного газа 100 т кокса и некоторое количество светильного газа. Для синтеза используют синтез-газ, содержащий CO и H2 в соотношении 1÷2. Этот газ получают отдельно, смешивая в определенных отношениях водяной и конверсионный газы. В генераторах водяного газа периодического действия, которыми располагает завод, из 1 кг кокса получается на практике 1,8м3 водяного газа. Непосредственно в процессе синтеза происходит реакция xCO+2xH2=(CH2)x+xH2O. Из 1м3 синтез-газа реально получается около 150 г углеводородов, так называемого «синтина».
Требуется рассчитать:
а. Какое количество водяного газа производит завод в сутки?
б. Какое количество метана требуется кOHвертировать в сутки, чтобы после смешения с получаемым одновременно водяным газом производить синтез-газ необходимого состава?
в. Какое количество синтина завод производит за сутки?
Ответ
Производство водяного газа в сутки составляет V=1,8⋅1000000=1800000м3. Как следует из оcновных уравнений процесса, из 1 моля метана получается 4 моля конверсионного газа (1 моль CO+3 моля Н2), а в состав водяного газа CO и H2 входят в объемном отношении 1÷1. Отсюда следует, что для получения 44,8м3 водяного газа необходимо взять 89,6м3 кOHверсиOHного газа, который образуется из 22,4м3 метана. В соответствии с этими данными для конверсии требуется взять 0,5⋅1800000=900000м3 метана. КOHверсия этого количества метана дает 4⋅900000=3600000м2 кOHверсиOHного газа. После смешения этих количеств водяного и кOHверсиOHного газов будет получено 3600000+1800000=5400000м3 синтез-газа.
Дневная продукция синтина составит 5400000⋅0,150=810000 кг = 810 т.