7 Проведение режима

С разрешения учебно-вспомогательного персонала и в его присутствии начали подачу сырья в реактор.

Во время проведения режима:

1. Через каждые 5 минут в таблицу 2 записывали параметры режима: уровень по бюретке, температуру в реакторе, показания газового счетчика.

2. Через каждые 5 минут рассчитывали средний объем подачи сырья в единицу времени, поступившего в реактор за прошедшие 5 минут, и полученные значения заносили в таблицу 2.

3. Следили за температурой в реакторе и объемом подаваемого сырья в реактор, поддерживая их на заданном значении.

4. Отобрали пробу газа: в газовый пикнометр для определения плотности газа. Отбор газа выполнили через 30 минут режима при установившихся параметрах процесса: температуре в реакторе и скорости подачи сырья.

Порядок отбора пробы газа в газовый пикнометр

Взвесили пикнометр на аналитических весах. В таблицу 1 записали вес пикнометра с воздухом, его номер и водное число. Подсоединили пикнометр к байпасам (19 и 19а). Открыли краники (22 и 22а) на пикнометре и крайние зажимы (20 и 20а) на байпасах, а средний зажим (17) закрыли. Через пикно­метр пропустили не менее одного литра углеводородного газа, чтобы вытеснить из него воздух. Во время отбора газа в пикнометр записали барометрическое давление и температуру в лаборатории: 751 мм рт. ст., 18,5°С. По окончании отбора газа открыли средний зажим (17), затем закрыли краники (22 и 22а) на пикнометре и крайние зажимы (20 и,20а) на байпасах. Отсоединили пикнометр и взвесили его на аналитических весах. Результат взвешивания занесли в таблицу 1.

8. Порядок окончания режима

После того, как истекло время процесса, и через реактор был пропущен рассчитанный объем сырья, прекратили подачу сырья в реактор: на сырьевой бюретке закрыли оба краника. Затем выполнили следующие требования:

1. Отключили все электрические приборы на установке.

2. Записали конечное показание газового счетчика.

3. Дали реактору остыть в течение 20 минут, за это время из него стечет оставшийся на насадке продукт.

Пока реактор остывал, рассчитали среднюю температуру режима и средний объем подачи сырья, а также объем полученного газа. Результаты расчетов представлены в таблице 2.

4. Прекратили подачу воды в холодильник, закрыв водяной кран.

5. Закрыли средний зажим.

6. Отсоединили приемную и промежуточную колбы и поместили их в вытяжной шкаф на 2 минуты для удаления газообразных продуктов. После чего указанные колбы и абсорбер взвесили. Результаты взвешиваний занесли в таблицу 1. Полученный жидкий продукт – катализат перелили в колбу для хранения и засыпали в нее хлористый для обезвоживания. Колбу с катализатом и хлористым кальцием закрыли пробкой.

9. Расчет плотности и молекулярной массы газа

9.1 Определение плотности газа

Вес пикнометра с воздухом (g₁) — 70,5346 г;

Вес пикнометра с газом процесса (g₂) — 70,5827 г;

Температура в лаборатории (t), — 18,5 °C;

Барометрическое давление (Р₁)_, — 751 мм рт. ст.;

Водное число газового пикнометра (В.Ч.), — 0,13017 л.

1. масса воздуха в пикнометре (g₃), г:

g₃ = γ * В.Ч.,

где у - плотность воздуха, г/л;

Плотность воздуха (γ), г/л:

γ = М/V₁

где М - молекулярная масса воздуха, равная 29;

V₁ - объем 1 грамм-моля воздуха при температуре определения и баро­метрическом давлении, л.

По закону Бойля-Мариотта: P₁ * V₁ / T₁ = Р₀ * V₀ / Т₀,

отсюда находим: V₁ = Р₀ * V₀ * Т₁ / Р₁ * Т₀,

где Т₀ - температура при нормальных условиях, равная 273° К;

Р₀ - давление при нормальных условиях, равное 760 мм рт. ст.;

V₀ - объем 1 грамм-моля воздуха при нормальных условиях, равный 22,4л;

T₁ - температура в лаборатории в момент отбора газа, °К;

P₁ - барометрическое давление в момент отбора газа, мм рт. ст.

V₁ = (760 * 22,4 * 291,5) / (751 * 273) = 24,2045 л,

γ = 29/24,2045 = 1,1981 г/л,

g₃ = 1,1981 * 0,13017 = 0,1559 г.

2. масса пустого (эвакуированного) пикнометра (g_o), г:

g_o = g₁ – g₃,

где g₁ - масса пикнометра с воздухом, г;

g₃ - масса воздуха в пикнометре, г.

3. масса газа в пикнометре (g₄), г:

g₄ = g₂-g_o,

где g₂ - масса пикнометра с газом процесса, г;

g_o - масса пустого (эвакуированного)пикнометра, г.

g₄ = 70,5827-70,3784 = 0,2043 г.

4. плотность газа (γ₁), г/л:

γ₁ = g₄/B.Ч.

γ₁ = 0,2043/0,13017 = 1,5695 г/л.

5. количество газа, полученного при процессе (Q), г:

Q = γ₁* V,

где γ₁ - плотность газа при температуре определения и барометрическом давлении, г/л;

V - объем газа, полученный при процессе, л.

Q = 1,5695 * 17,31 = 27,17 г.

6. расчет молекулярной массы газа.

Молекулярная масса газа (М_Г), г:

M_r=γ_o*V₀,

где γ₀ - плотность газа, приведенная к нормальным условиям, г/л;

V₀ - объем газа при нормальных условиях, равный 22,4 л.

Из уравнений: Р₁ * V₁ / Т₁ = Р₀ * V₀ /Т₀,

P₁ * M/T₁ *γ₁ = Р₀ * М/Т₀ * γ₀,

Р₁/Т₁*γ₁=Р₀/Т₀*γ₀

получим γ₀ = γ₁*P₀*T₁ / P₁ * T₀,

где γ₁ - плотность газа при температуре определения и барометрическом давлении, г/л.

γ₀ = 1,5695 * 760 * 291,5/ 751 * 273 = 1,6959,

M_r = 1,6959 * 22,4 = 37,9890 г ≈ 38 г.