求一氧化碳和二氧化碳的转化率？(有奖题目)

这个题目不是我们的实验室数据，是我在其他资料看到的，其中有些不理解，特发到网上来求教大家。非常感谢各位的帮助，请大家继续讨论学习。

很厉害

原帖由 happy200615 于 2008-6-27 08:14 发表
         我是二楼的朋友,看到各位的精彩点评,很是惭愧!因为一直以来我师傅就是这样教我的,所以我也是这样算的,从来没有想过在其中还有这么多的内涵。
        对于各位的分析,我还是不太明白.我们是合成氨工艺,其中 ...

又出了个题目,见15楼会员提出的问题，请有兴趣挣分的朋友继续回答。

其实很简单，进出的N2绝对摩尔数不变，因此假设进去的气体组分摩尔数为1的话，出口的气体总摩尔数为1.56*1/1.91=0.8168。
所以：
CO2的转化率为：（3.23-3.45*0.8168）/3.23=12.76%；
CO的转化率为：（11.18-7.51*0.8168）/11.18=45.13%

用ASPEN计算非常简单，包括平衡温距都要考虑在内等。

都是高手哇,学习了

没人计算下15楼的题目呢？

各位,怎么没有人计算15楼的那道题哪?建议版主加大奖赏力度,或着单独作为一个求助的问题,单列出来,不知版主有何意见?

甲烷的转化率根据转化出口其中碳原子数的平衡可以计算，转化反应方程可以简单写成如下方式CH4+H2O→CO+ CO2+H2，可见转化出口的CO和CO2种的碳原子都是通过甲烷转化而来，因此，根据转化出口气中碳原子数计算甲烷转化率为R=（11.93+8.79）/（3.34+1.93+8.79）=86.12%
因为是干基组成，又不知道转化入口组成，所以，即使有碳原子的损失，这里也是无法看出来的。
对于变换率，根据LZ所说，进出口气体中惰性组分不变的条件，计算如下：
高变率=（8.79-1.53*（0.25/0.30））/8.79=85.49%
低变率=（1.53-0.11*（0.30/0.28））/1.53=92.30%
将三种气体换算到同摩尔量下的体积分数为：

	N2	CO	CH4	CO2	H2
转化	0.25	8.79	3.34	11.93	75.69
高变	0.25	1.28	2.63	14.95	64.23
低变	0.25	0.10	2.76	16.75	69.43

[ 本帖最后由 jeter1345 于 2008-7-5 15:30 编辑 ]

非常感谢24#的回复，我计算的第一个变换率和你的公式是一样的，但高低变换率公式不一样，结果稍有差别  

              入口CO   - 出口CO   8.79-1.28
  高变： --------------------  = -------------------- =85.44%
                      入口CO                  8.79

                 入口CO-出口CO           1.28-0.1
低变：  ----------------------- =  --------------------- =92.19%
                     入口CO                       1.28
对此你有何看法？谢谢！

楼上的朋友，尽管你的数据和24楼朋友的答案稍有差异，但只能说你的答案是错误的，而24楼朋友的答案完全正确。

24楼的朋友对化学反应的转化率（此处是高变率，低变率，名称不同，实质一样）的基本概念清晰，而你的计算却是完全错误的，因为你没闹明白转化率的基本概念。

说得通俗一些，一个化学反应过程中，反应物的转化率的基本概念是：

转化率＝反应中转化的反应物的量/反应前的反应物的量

这个“量”非常重要！可以是物质的量，如mol数，也可以是kg，也可以是g，单位无所谓，只要分子分母的单位一直，都是可以的，对于化工生产中的连续过程，最常用的是mol/h，或者kmol/h，此时就有时间的因此，但无所谓，楼上朋友所犯的错误就是对这个“量”完全理解错了，你用气体组分的体积分率直接带入公式计算，不符合公式中的这个“量”的基本定义，反应前后的气体体积完全可能不同，你给出的例题恰好就是体积发生了变化，所以“量”相同的组分在反应前后的体积分率完全不同，比如你这里的N2，N2不参加化学反应，其mol数反应前后是不变化的，但体积分率却不同了，这是你给的数据

	N2
转化气	0.25%
高变气	0.30%
低变气	0.28%

看到了吗？尽管体积分率不同，但N2的mol数不会变，所以物料衡算都有一个基准，比如以转化气100 mol为基准，你以这个基准计算，转化气的N2的mol数

N2＝0.25 mol

以其做基准，那么高变气的mol数＝83.33 mol，低变气的mol数＝89.29 mol

可见100mol的转化气经变换后其体积发生了变化，预计算高变率和低变率，你必须使用CO的摩尔数进行计算，即用总摩尔数XCO体积分率＝CO摩尔数，对比反应前后来计算，这才对，24楼朋友就是这么算的。

衡算基准	转化气	100	mol
摩尔数	N2	CO	CH4	CO2	H2	摩尔数
转化气	0.25	8.79	3.34	11.93	75.69	100
高变气	0.25	1.28	2.63	14.95	64.23	83.33
高变变换率	85.495%
低变气	0.25	0.10	2.76	16.75	69.43	89.29
高变变换率	92.297%

这是我算的，24楼朋友也是用excle算的，呵呵。

建议楼上的朋友去翻翻大学的物理化学或者化学热力学，最基本的概念，千万别搞错了。

[ 本帖最后由 zpgong 于 2008-7-10 00:24 编辑 ]

感谢26楼朋友的热情分析，其实，经过这么一分析，我心中很大一块疙瘩已经解开了，先前总以为我所算和24楼所算无任何区别，只是求精罢了，经过26楼一分析，我原来连最基本的体积数和摩尔数搞混了，都怪在学校学的不精，实在惭愧！
         感谢化工论坛给我们这样一个平台，让我们相互的交流！

我的答案是CO转化率为0.4514=(11.18-6.1338)/11.18
                    CO2转化率为0.1276=（3.23-2.818)/3.23
应为整个过程中N2不变   所以反应后体积=100*1.56/1.91=81.6754
反应后CO2=81.6754*3.45/100=2.818
同理  CO=81.6754*7.51/100=6.1338

没继续看下去   后面都N 多人回答过了    :L :L :L

从楼主给的题目＂求一氧化碳和二氧化碳的转化率？＂，我们可以知道CO2，CO都是反应物，从题目上我们可以推导出两个反应式：CO2＋CH4＝２CO＋２H2  ，２CO＝CO2＋C,通过这两个反应式来达到解题的需要．首先我们可以看看：
已知：         CO2     CO        H2           CH4         N2 的体积百分含量9 B! t- P) x0 @# V8 B
! L. V8 |5 z! s% Y
入口：        3.23  ＋ 11.18＋78.36＋ 5.67   ＋1.56＝100hgbbs.net3 \. `3 l; C5 u- P
bbs.hgbbs.net+ o, g2 F9 u9 f* n! H( i5 z
出口：        3.45   ＋7.51   ＋ 80.74   ＋ 6.39   ＋  1.91 ＝100
从上面的结果我们可以看出没有另外的气体参与反应，如果有其它的物质参与，也是固态或液态，而生成物中的气态物质也只能是CO2， CO， H2 ， CH4中的其中几种，如果生成物有其它物质，也是固态或液态．如果要说trick，无非就是上面分析的结果．

分析过后，我们开始解题：
由于N2是惰性气体，不参与其中的反应，我们根据N2的摩尔守衡定律来计算,以1mol) N2为基准．
因而我们可以计算出：入口气体总的摩尔量为：1mol／（1.56／100）=64.102mol
　　　　　　　　　　出口气体总的摩尔量为：1mol／（1.91／100）=52.356mol
                                   入口气体中CO2的摩尔量为：64.102mol*3.23%=2.070mol
                                   入口气体中CO的摩尔量为：64.102mol*11.18%=7.166mol
                                   出口气体中CO2的摩尔量为：52.356mol*3.45%=1.806mol
                                   出口气体中CO的摩尔量为：52.356mol*7.51%=3.932mol


所以CO2的转化率为：（入口气体中CO2的摩尔量-出口气体中CO2的摩尔量）／入口气体中CO2的摩尔量
　　　　　　　　　　＝（2.070-1.860)/2.070*100%=12.76%
　　CO的转化率为：（入口气体中CO的摩尔量-出口气体中CO的摩尔量）／入口气体中CO的摩尔量
                                  =(7.166-3.932)/7.166*100%=45.13%

版主出的这道题很有参考意义，值的深思．

[ 本帖最后由 mlm010223 于 2008-7-14 09:19 编辑 ]