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2011化工工程师辅导:物料能量平衡试题讲解(1)

更新时间:2011-08-04 00:47:59 来源:|0 浏览0收藏0

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  第一章 物料、能量平衡 $lesson$

  1-2 在苯氯化生产氯苯过程中,已知:氯化塔每小时生产纯氯苯800kg,从氯化塔出来的氯化液的组成为:C6H6 68%(质量百分数,下同)、C6H5Cl 30%、C6H4Cl2 1.5%、HCl 0.5%。操作温度82 ℃,进料苯的纯度为100%、氯气纯度为95%(体积百分数)。假定氯气全部参与反应,则排出气体的质量为( )。

  A.278.07kg

  B.294.67kg

  C.291.4kg

  D.308.0kg

  答案:1-2 A

  A.答案正确。

  物料计算基准为1小时,

  反应方程式:

  相对分子质量: 78 71 112.5 36.5

  副反应

  78 2×71 147 2×36.5

  (1)氯化液质量的计算

  已知氯化液中含800kg一氯化苯,质量百分数为30%。所以氯化液的质量为

  氯化液中除氯苯外,其他组分的质量为

  C6H6:2667×0.68=1813.6kg

  C6H4Cl2:2667×0.015=40kg

  HCl:2667×0.005=13.33kg

  (2)参与氯化反应的物料的计算

  反应苯的量:主反应和副反应消耗苯量

  消耗Cl2量为

  生成HCl量为

  (3)加料量的计算

  加入苯的量为:1817+576=2393 kg

  把氯气纯度体积分数换算成质量百分数(假定氯气中惰性气体为空气,平均相对分子质量为29)则

  氯气纯度为:

  加入氯气量为:

  其中惰性气体为556-544=12 kg

  (4)排出气体的质量计算

  排出气体的质量为

  279.4-13.33+12=278.07 kg

  B.答案错误。解法中,将氯气纯度体积百分数没有换算成质量百分数。

  计算为:加入氯气量

  其中惰性气体为572.6-544=28.6 kg

  排出气体的质量为:279.4-13.33+28.6=294.67kg

  C.答案错误。计算过程中,在排出气体中没有减掉氯化液带出的HCl量,即279.4+12=291.4 kg

  D.答案错误。错误点与B.和C.相同,即:279.4+28.6=308.0kg

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