Question

СРОЧНО! 98 БАЛЛОВ !вычислите объем природного газа, необходимый для получения 920 кг этанола, если объемная доля метана в природном газе составляет 92% С ОФОРМЛЕНИЕМ

Answer 1

Получение этилена из метана: 2CH4 (t) = 2H2 + CH2=CH2

полимеризация: nCH2=CH2 (t,cat) = (-CH2-CH2-)n

n(C2H4) = m/M = 1000 кг/20 кг/кмоль = 50 кмоль

По уравнению - метана нужно (теоретически) вдвое больше, т. е. 100 кмоль

С учётом потерь на трёх стадиях метана нужно взять:

n(CH4практ. ) = n(теор) /(0.98*0,85*0,9) = 100 кмоль/0,75 = 133,3 кмоль

V(CH4) = n*Vм = 133,3 кмоль*22,4 куб. м/кмоль = 2987 куб. м

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо вычислить объем природного газа, содержащего необходимое количество этанола. Для этого следует учесть, что объемный процент каждого компонента в природном газе сохраняется при его смешивании с другими газами.

1. Сначала найдем массу метана в природном газе: Масса метана = Объем природного газа * Объемная доля метана Масса метана = x * 0.92, где x - искомый объем природного газа.

2. Затем найдем массу этанола: Масса этанола = 920 кг

3. Выразим массу природного газа через массу метана и массу этанола: Масса природного газа = Масса метана + Масса этанола

4. Поскольку известна масса этанола, выразим массу природного газа через объем природного газа (используем плотность природного газа): Масса природного газа = Плотность природного газа * Объем природного газа

5. Теперь можно выразить объем природного газа: Объем природного газа = Масса природного газа / Плотность природного газа

Известные данные: Объемная доля метана в природном газе = 92% Масса этанола = 920 кг

Плотность природного газа: Плотность природного газа = Плотность метана * Объемная доля метана + Плотность этанола * Объемная доля этанола

Плотность метана ≈ 0.67 кг/м³ (при нормальных условиях) Плотность этанола ≈ 789 кг/м³ (при нормальных условиях)

Подставим значения и рассчитаем:

Плотность природного газа ≈ 0.67 кг/м³ * 0.92 + 789 кг/м³ * 0.08 ≈ 0.6172 кг/м³

Теперь найдем массу природного газа:

Масса природного газа = Масса метана + Масса этанола Масса природного газа = x * 0.92 + 920 кг

Теперь выразим объем природного газа:

Объем природного газа = Масса природного газа / Плотность природного газа x * 0.92 + 920 кг = Масса природного газа = 920 кг / 0.6172 кг/м³ ≈ 1490.71 м³

Теперь найдем искомый объем природного газа:

x * 0.92 ≈ 1490.71 м³ x ≈ 1490.71 м³ / 0.92 ≈ 1621.65 м³

Ответ: Чтобы получить 920 кг этанола, необходим объем природного газа около 1621.65 м³.