Τι θα χρειαζόταν κάθε αντιδραστήριο για την παραγωγή μεθανόλης 100,0 kg;
Η αντίδραση:
Η μεθανόλη (CH₃OH) παράγεται από την αντίδραση του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και του αερίου υδρογόνου (H₂):
CO (g) + 2H₂ (g) → ch₃oh (l)
Υπολογισμοί
1. Μοριακή μάζα:
* Μεθανόλη (CH₃OH):12,01 g/mol (c) + 4,03 g/mol (h) + 16,00 g/mol (O) =32,04 g/mol
* Μονοξείδιο του άνθρακα (CO):12.01 g/mol (c) + 16.00 g/mol (o) =28.01 g/mol
* Υδρογόνο (H₂):2 * 1.01 g/mol (h) =2.02 g/mol
2. moles της μεθανόλης:
* Μετατροπή 100,0 kg μεθανόλης σε γραμμάρια:100,0 kg * 1000 g/kg =100,000 g
* Υπολογίστε τις γραμμομορείς μεθανόλης:100.000 g / 32,04 g / mol =3122,2 mol
3. moles των αντιδραστηρίων:
* Από την ισορροπημένη χημική εξίσωση, 1 mole του CO αντιδρά με 2 moles του H₂ για να παράγει 1 mole του ch₃oh.
* Moles του CO που απαιτείται:3122.2 mol ch₃oh * (1 mol Co / 1 mol ch₃oh) =3122.2 mol co
* Moles του H₂ Απαιτείται:3122.2 mol ch₃oh * (2 mol h₂ / 1 mol ch₃oh) =6244.4 mol h ₂
4. Μάζα αντιδραστηρίων:
* Μάζα CO που απαιτείται:3122.2 mol CO * 28.01 g/mol =87.444 g co =87.44 kg co
* Μάζα H₂ Απαιτείται:6244.4 mol H₂ * 2.02 g/mol =12.600 g h ₂ =12.60 kg h ₂
απάντηση:
Για να παράγετε 100,0 kg μεθανόλης, θα χρειαστείτε περίπου:
* 87.44 kg μονοξειδίου του άνθρακα (CO)
* 12,60 kg αερίου υδρογόνου (H₂)
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτός ο υπολογισμός προϋποθέτει ιδανικές συνθήκες και απόδοση 100%. Στην πραγματικότητα, η πραγματική απόδοση μπορεί να είναι χαμηλότερη λόγω των πλευρικών αντιδράσεων και των απώλειων.
* Η βιομηχανική παραγωγή μεθανόλης περιλαμβάνει σύνθετες διεργασίες και οι πραγματικές ποσότητες των χρησιμοποιούμενων αντιδραστηρίων μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη συγκεκριμένη διαδικασία και την επιθυμητή καθαρότητα του προϊόντος.
