Задание

Рассчитать мольно-объемные концентрации смеси фенола и н-нонен

при их мольном соотношении, равном 3,25:1.

Расчетная часть

Расчет мольно - объемных концентраций органических соединений.

1. Расчет мольных объемов

Для расчета мольных объемов углеводородов при давлении 0,1 МПа и 20 °С предлагается простое линейное уравнение вида:

V_mИCK = V_m6.+2,696(N+n)...(1)

где V_m иск- мольный объем искомого соединения (н-нонен), см³/моль,

V_{m б} - мольный объем базового соединения, см³/моль,

N - сумма чисел внешних электронов искомого соединения,

n - то же базового соединения.

Приложение 1

пло

Гомологический ряд	Vmб мольный объем базового соединения, см3 /моль	n-сумма внешних электронов базового соединения
парафинов	115,2
олефинов	109,5
альдегидов	56,3
спиртов	40,5
кислот	57,3
алкилфенолов	87,0
алифатических аминов	66,0
сложных эфиров кислот	61,9
алкилхлоридов	120,9
алкилбромидов	124,0
алкилиодидов	130,6

Число внешних электронов искомого соединения: 4*9+1*18=54.

Мольный объем, С₉Н₁₈ :

Vm_ол.=109,5+2,696(54+30)= 335,96 см^З/моль.

Фенол базовое соединение его мольный объём равен 87 см^З/моль.

При смешении указанных соединений в указанном соотношении общий

объем системы составит:

87,0 +1,5*335,96 = 503,94 см^З/моль.

Тогда мольно-объемная концентрации компонентов составят:

фенола: 1 / 0,503 = 1,694 моль/л,

С₉Н₁₈: 1,5 / 0,503 = моль/л

Обработка результатов работы.

Целевым продуктом являются о-алкилфенол и п-алкилфенол.

Конверсия определяется следующим образом:

К=(n_0ф-n_tф)/n₀*100,где

n_0ф- количество взятого фенола, моль;

n_tф- текущее количество фенола в данный момент времени, моль.

Селективность определяется следующим образом:

С=(n_0ф-n_tф-к*n_tд)/(n_0ф-n_tф)*100, где

n_tд-текущее количестводиалкилфенолав данный момент времени, моль;

к- стехиометрический коэффициент уравнения реакции алкилирования.

Баланс составляется сначала в мольных долях, затем переводится в массовые доли по следующим формулам:

x_i’= n_i/Σn_i*100,где

x_i’- мольная доля i-ого компонента,%;

n_i- количество i-ого компонента, моль;

Σn_i- сумма количеств i-ых компонентов, моль.

x_i= n_i*Mi/Σ(n_i*Mi)*100,где

x_i-массовая доля, %;

Мi-молекулярная масса i-ого компонента, кг/моль.

Приход составляется по количеству вещества при времени t = 0 c, а расход составляется – при t=t_k.