Гетерогенный катализ

Вариант 01

Контрольная работа 1.
Для системы, представленной элементарными превращениями:
A↔X1+Z1
X1+Y→B
B↔X2+Z2
X2+B→C
- вывести кинетическое уравнение,
- записать уравнения скоростей превращений по веществам А и С (-dCA/dt и dCC/dt),
- преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CA и CC), имея в виду, что промежуточные частицы X образуются в пренебрежимо малых концентрациях.

Контрольная работа 2.
При хлорировании 1,2-дихлорэтана образуется реакционная масса, содержащая
дихлорэтан, хлор, трихлорэтаны, тетрахлорэтаны, хлористый винил (хлорэтен), дихлорэтены, хлористый водород (хлороводород).
В реактор подается 100 кмоль/час дихлорэтана и 55 кмоль/час хлора.
Соотношение выходов образующихся продуктов: трихлорэтаны : тетрахлорэтаны : хлористый винил : дихлорэтены = 21 : 2.5 : 3.5 : 1 моль/моль.
Для изотермического процесса (в расчете на газофазный процесс при 1 атм) при условии, что конструкция реактора обеспечивает эффективный отвод тепла реакции в количестве 4.85Е+06 кДж/час.
- привести алгоритм решения,
- привести избранные независимые реакции,
- рассчитать степень конверсии реагентов,
- составить материальный баланс процесса (в массовых и молярных единицах),
- вычислить селективность процесса по трихлорэтанам (в расчете на дихлорэтан).
Энтальпии образования, ΔfHo (T, g), кДж/моль:
дихлорэтан (-132.51),
трихлорэтаны (-140.46),
тетрахлорэтаны (-153.72),
хлористый винил (32.89),
дихлорэтены (2.97),
хлористый водород (-92.59).
Относительные атомные массы элементов: С - 12.011; H - 1.00794; Cl - 35.453.

Контрольная работа 3
Изомеризация парафиновых углеводородов.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 08/05/2013

Вариант 02

Контрольная работа 1.
Для системы, представленной элементарными превращениями:
A↔X1
X1→B
B↔X2+Z
X2+Y→C
- вывести кинетическое уравнение,
- записать уравнения скоростей превращений по веществам А и B (-dCA/dt и dCB/dt),
- преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CA и CB), имея в виду, что промежуточные частицы X образуются в пренебрежимо малых концентрациях.

Контрольная работа 2.
При хлорировании 1,2-дихлорэтана образуется реакционная масса, содержащая
дихлорэтан, хлор, трихлорэтаны, тетрахлорэтаны, хлористый винил (хлорэтен), дихлорэтены, хлористый водород (хлороводород).
В реактор подается 100 кмоль/час дихлорэтана и 57 кмоль/час хлора.
Соотношение выходов образующихся продуктов: трихлорэтаны : тетрахлорэтаны : хлористый винил : дихлорэтены = 5 : 20 : 3 : 1 моль/моль.
Для изотермического процесса (в расчете на газофазный процесс при 1 атм) при условии, что конструкция реактора обеспечивает эффективный отвод тепла реакции в количестве 5.35Е+06 кДж/час.
- привести алгоритм решения,
- привести избранные независимые реакции,
- рассчитать степень конверсии реагентов,
- составить материальный баланс процесса (в массовых и молярных единицах),
- вычислить селективность процесса по трихлорэтанам (в расчете на дихлорэтан).
Энтальпии образования, ΔfHo (T, g), кДж/моль:
дихлорэтан (-132.51),
трихлорэтаны (-140.46),
тетрахлорэтаны (-153.72),
хлористый винил (32.89),
дихлорэтены (2.97),
хлористый водород (-92.59).
Относительные атомные массы элементов: С - 12.011; H - 1.00794; Cl - 35.453.

Контрольная работа 3
Изомеризация ароматических углеводородов.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 11/05/2013

Вариант 03

Контрольная работа 1.
Для системы, представленной элементарными превращениями:
A↔X1
X1+Y→B
B↔X2+Z
X2→C
- вывести кинетическое уравнение,
- записать уравнения скоростей превращений по веществам А и B (-dCA/dt и dCB/dt), - преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CA и CB), имея в виду, что промежуточные частицы X образуются в пренебрежимо малых концентрациях.

Контрольная работа 2.
При алкилировании бензола этиленом образуется реакционная масса, содержащая
Бензол, Этилен, Этилбензол, 1,2-Диэтилбензол, 1,3-Диэтилбензол, 1,4-Диэтилбензол, Триэтилбензолы.
В реактор подается 100 кмоль/час бензола и 57 кмоль/час этилена.
Соотношение выходов образующихся продуктов:
Этилбензол: 1,2-Диэтилбензол: 1,3-Диэтилбензол: 1,4-Диэтилбензол: Триэтилбензолы = 30 : 4 : 0.5 : 2 : 1 моль/моль.
Для изотермического процесса (в расчете на газофазный процесс при 1 атм) при условии, что конструкция реактора обеспечивает эффективный отвод тепла реакции в количестве 5.95Е+06 кДж/час.
- привести алгоритм решения,
- привести избранные независимые реакции,
- рассчитать степень конверсии реагентов,
- составить материальный баланс процесса (в массовых и молярных единицах),
- вычислить селективность процесса по 1,2-диэтилбензолу (в расчете на этилен).
Энтальпии образования, ΔfHo (T, g), кДж/моль:
Бензол (77.66),
Этилен (49.25),
Этилбензол (21.88),
1,2-Диэтилбензол (-28.87),
1,3-Диэтилбензол (-32.26),
1,4-Диэтилбензол (-32.80),
Триэтилбензолы (-87.78).
Относительные атомные массы элементов: С - 12.011; H - 1.00794.

Контрольная работа 3
Гидрирование ароматических и ненасыщенных углеводородов.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 11/05/2013

Вариант 04

Контрольная работа 1.
Для системы, представленной элементарными превращениями:
A↔X1+Z1
X1+Y→B
A+Y↔X2+Z2
X2→C
- вывести кинетическое уравнение,
- записать уравнения скоростей превращений по веществам B и C (dCB/dt и dCC/dt),
-преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CB и CC), имея в виду, что промежуточные частицы X образуются в пренебрежимо малых концентрациях.

Контрольная работа 2.
При алкилировании бензола этиленом образуется реакционная масса, содержащая
Бензол
Этилен
Этилбензол
1,2-Диэтилбензол
1,3-Диэтилбензол
1,4-Диэтилбензол
Триэтилбензолы
В реактор подается 100 кмоль/час бензола и 150 кмоль/час этилена.
Соотношение выходов образующихся продуктов:
Этилбензол: 1,2-Диэтилбензол: 1,3-Диэтилбензол: 1,4-Диэтилбензол: Триэтилбензолы = 9 : 10 : 0.5 : 5 : 1 моль/моль.
Для изотермического процесса (в расчете на газофазный процесс при 1 атм) при условии, что конструкция реактора обеспечивает эффективный отвод тепла реакции в количестве 1.55Е+07 кДж/час.
- привести алгоритм решения,
- привести избранные независимые реакции,
- рассчитать степень конверсии реагентов,
- составить материальный баланс процесса (в массовых и молярных единицах),
- вычислить селективность процесса по 1,2-диэтилбензолу (в расчете на бензол и в расчете на этилен).
Энтальпии образования, ΔfHo (T, g), кДж/моль:
Бензол (77.66),
Этилен (49.25),
Этилбензол (21.88),
1,2-Диэтилбензол (-28.87),
1,3-Диэтилбензол (-32.26),
1,4-Диэтилбензол (-32.80),
Триэтилбензолы (-87.78).
Относительные атомные массы элементов: С - 12.011; H - 1.00794.

Контрольная работа 3
Гидроочистка нефтяных фракций.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 11/05/2013

Вариант 05

Контрольная работа 1.
Для системы, представленной элементарными превращениями:
A↔X+Z
X+Y→B
X→C
- вывести кинетическое уравнение,
- записать уравнения скоростей превращений по веществам B и C (dCB/dt и dCC/dt),
- преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CB и CC), имея в виду, что промежуточные частицы X образуются в пренебрежимо малых концентрациях.

Контрольная работа 2.
При конверсии метана водяным паром получена равновесная смесь, представленная
CH4,
H2O,
СО,
H2,
СО2.
1. Приведите избранные Вами независимые реакции необходимые для описания равновесия в указанной системе.
2. Изложите алгоритм расчета равновесного состава в указанной системе.
3. Для температуры 900 К и 1000 К, давления 1 атм и соотношения CH4 /H2O в исходной смеси равного 1 моль/моль рассчитайте состав равновесных смесей.
4. Как влияет температура (при прочих равных условиях) на соотношение Н2/СО в равновесной смеси?

Контрольная работа 3
Гидрокрекинг нефтяных фракций.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 11/05/2013

Вариант 06

Контрольная работа 1.
Для системы, представленной элементарными превращениями:
2A↔X
X+Y→B
X+B→C
- вывести кинетическое уравнение,
- записать уравнения скоростей превращений по веществам B и C (dCB/dt и dCC/dt), - преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CB и CC), имея в виду, что промежуточные частицы X образуются в пренебрежимо малых концентрациях.

Контрольная работа 2.
При одностадийном дегидрировании углеводородов С4 получена равновесная смесь, представленная компонентами:
Бутан, 1-Бутен, цис-Бутен-2, транс-Бутен-2, 1,3-Бутадиен, Водород, Бутин-1, Бутин-2.
1. Приведите избранные Вами независимые реакции необходимые для описания равновесия в указанной системе.
2. Изложите алгоритм расчета равновесного состава в указанной системе.
3. Аргументируйте влияние давления на состав равновесной смеси.
4. При использовании в качестве сырья н-бутана рассчитайте состав равновесной смеси для 900 К, 0.1 атм и отсутствия инертного разбавителя.
5. Учитывая полученный результат и специфику технологии одностадийного дегидрирования, рекомендуйте ориентировочный состав сырья данного процесса.

Контрольная работа 3
Дегидрирование парафиновых и олефиновых углеводородов.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 13/03/2015

Вариант 07

Контрольная работа 1.
Для следующей схемы элементарных стадий (K- катализатор):
A+K↔AK
AK+Y→B+K
AK+Z→C+K
-вывести кинетическое уравнение,
-записать уравнения скоростей превращений по веществам A и B (-dCA/dt и dCB/dt),
-преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CA и CB), имея в виду, что CK<
Контрольная работа 2.
При одностадийном дегидрировании углеводородов i-С5 получена равновесная смесь, представленная компонентами:
Изопентан, 2-Метил-2-бутен, 2-Метил-1-бутен, 2-Метил-1-бутен, Изопрен, Водород, Циклопентан, Циклопентен.
1. Приведите избранные Вами независимые реакции необходимые для описания равновесия в указанной системе.
2. Изложите алгоритм расчета равновесного состава в указанной системе.
3. Аргументируйте влияние давления на состав равновесной смеси.
4. При использовании в качестве сырья изопентана рассчитайте состав равновесной смеси для 900 К, 0.5 атм и отсутствия инертного разбавителя.
5. Учитывая полученный результат и специфику технологии одностадийного дегидрирования, рекомендуйте ориентировочный состав сырья данного процесса.

Контрольная работа 3
Дегидрирование алкилароматических углеводородов.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 20/05/2013

Вариант 08

Контрольная работа 1.
Для следующей схемы элементарных стадий (K- катализатор):
A+K↔AK
AK+Y→B+K
B+K↔BK
AK→C+K
-вывести кинетическое уравнение,
-записать уравнения скоростей превращений по веществам A и B (-dCA/dt и dCB/dt),
-преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (CA и CB), имея в виду, что CK<
Контрольная работа 2 (вариант 7).
При одностадийном дегидрировании углеводородов i-С5 получена равновесная смесь, представленная компонентами:
Изопентан, 2-Метил-2-бутен, 2-Метил-1-бутен, 2-Метил-1-бутен, Изопрен, Водород, Циклопентан, Циклопентен.
1. Приведите избранные Вами независимые реакции необходимые для описания равновесия в указанной системе.
2. Изложите алгоритм расчета равновесного состава в указанной системе.
3. Аргументируйте влияние давления на состав равновесной смеси.
4. При использовании в качестве сырья изопентана рассчитайте состав равновесной смеси для 900 К, 0.5 атм и отсутствия инертного разбавителя.
5. Учитывая полученный результат и специфику технологии одностадийного дегидрирования, рекомендуйте ориентировочный состав сырья данного процесса.

Контрольная работа 3
Каталитический риформинг.
1. Области технического применения избранной технологии.
2. Источники сырья для производства для избранной технологии.
3. Роль термодинамики в выборе условий процесса: аргументируйте выбор температуры, давления, состава сырья, инертного разбавителя или его отсутствие.
4. Приведите химизм и механизм процесса. Запишите уравнения образования побочных продуктов.
5. Катализатором избранной технологии является …………………… (аргументировать выбор)
6. Роль кинетики в выборе условий процесса (аргументировать выбор параметров процесса).
7. Приведите с необходимым комментарием и аргументацией:
- технологическую схему процесса,
- технологию обработки реакционной массы,
- технологию выделения товарного продукта.
8. Утилизация отходов производства

Дата выполнения: 10/05/2013