- •241000 - «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» и 240100 «Химическая технология»
- •Задание
- •Часть I
- •Часть II
- •Обоснование работы.
- •Курсовая работа
- •Часть I Пример
- •Расчёт изменения энергии гиббса по методу
- •Расчёт химического равновесия для реакций, протекающих в неидеальных условиях. Основные понятия и определения
- •Расчёт критических параметров
- •Расчёт коэффициентов активности
- •Расчёт коэффициентов для изогексилена
- •Расчёт константы Кγ
- •Расчёт константы равновесия Кр
- •Приложение 2. Расчет энтальпий образования соединений по методу введения поправок
Расчёт критических параметров
Расчёт критических параметров производится по методу Лидерсена с применением данных, приведенных в таблице 12.
Реакция дегидрохлорирования изогексихлорида проходит по схеме:
Расчёт критических параметров Ткр. и Р кр. проводится по формулам:
Тнтк/Ткр = 0,567 + SDТ - (SDТ)2 ,
Ркр = М/(SDР + 0,34)2 ,
Vкр = 40 + SDV ,
где Тнтк- температура кипения при нормальных условиях,К.
Рассчитываем поправки для величин ∆Т и ∆р для каждого из соединений по методу Лидерсена , используя вспомогательные таблицы.
Таблица 13 - Вспомогательная таблица
Атомные и структурные группы |
∆Т |
∆р |
( −СН3).3 |
0,060 |
0,681 |
(−СН2).2 |
0,060 |
0,681 |
−С− |
0,000 |
0,210 |
С1 |
0,017 |
0,320 |
Итого |
0,137 |
1,892 |
Температура кипения изогексилхлорида равна 411 К, теплота испарения ∆fH2980 = 37812 Дж/моль. Расчёт температуры кипения при нормальных условиях (Р= 1 атм) производится по формуле Воинова:
М = 60 + 0,3t + 0,001t,
Где М и t – молекулярная масса соединения и температура кипения0С. Перевод:
Т= 273,15 + t.
Температуру кипения (Нормальная температура кипения - нтк) изогексилхлорида определяем по выражению:
0,001t 2 + 0,3t +60-M+0,
где М= 120,5. Поделив на 0,001, получим квадратное уравнение:
t 2 + 300t + (60−M)/ 0,001= 0.
Беря корень квадратный из этого выражения, получим величину Тнтк,К:
tкип= −150 + √22500 +60500 = −150 +288= 1380C или Тнтк= 138+273= 411К.
Критическая температура кипения равна:
Тнтк/ Ткр.= 0,567 +0,137 – 0,019=0,685 .
Откуда получаем Ткр.:
Ткр= 411: О,687 =598К .
Критическое давление определится по уравнению:
Ркр.= 120,5/( 1,892 + О,34)2 =24,19 атм.
Расчёт Ткр. и Ркр. для 3,3-диметилгексен-1
Молекулярная масса М= 84.
t НТК = −150 + =65,630С: Тнтк= 65,63+273,15=338,78К.
Поправки приведены ниже в таблице 14.
Таблица 14 - Вспомогательная таблица
Атомные и структурные группы |
∆Т |
∆р |
( −СН3).3 |
0,060 |
0,681 |
(−СН2).2 |
0,060 |
0,681 |
−С− |
0,000 |
0,210 |
=СН2 |
0.018 |
0,198 |
=СН− |
0,018 |
0,198 |
Итого: |
0,156 |
1,968 |
Ткр.Нормальная температура кипения:
Тнтк/ Ткр.= Ткр. 0,567 + 0,156 –( 0,156)2 =0,699;
Откуда Ткр. будет равно:
Ткр.= 338,78: 0,699= 484,6 К.
Критическое давление будет равно:
Ркр.=84/( 1,968+ 0,34)2=15,7атм.
Численные величины критических параметров для НС1
Из Приложения 1 находим для НС1: Ткр.=324,6+273,15=597,75 К и Ркр.=81,5атм.
Расчёт коэффициентов активности
Для указанных соединений диметилгексилхлорида, диметилгексилена и НС1 рассчитываются коэффициенты активности для давления 10, 50 и 100 атм и температур -300,400,500 и 600К, с использованием приложений 6-8 по приведенным параметрам π и τ.
Расчёт коэффициентов активности для диметилгексахлорида представлены в таблице 15.
Таблица 15 - Коэффициенты для изогексилхлорида ,Ткр.=598, Ркр.=24,19атм
Р=10атм, Т,К |
При π=0,413 τ=Т/Ткр |
γ |
При Р=50 π=2,066 τ= Т/Ткр |
γ |
При Р=100атм π=4,133 τ= Т/Ткр |
γ |
300 |
0,501 |
0,406 |
0,501 |
0,250 |
0,501 |
0,04 |
400 |
0,668 |
0,600 |
0,668 |
0,170 |
0,668 |
0,12 |
500 |
0,836 |
0,790 |
0,836 |
0,280 |
0,836 |
0,145 |
600 |
1,003 |
0,840 |
1,003 |
0,420 |
1,003 |
0,250 |