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李绍芬版反应工程(第二版)答案
1 绪 论
1.1 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：
2CH OH + O → 2HCHO + 2H O
3 2 2
2CH OH + 3O → 2CO + 4H O
3 2 2 2
进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应
后甲醇的转化率达 72%，甲醛的收率为 69.2%。试计算
（1） （1）反应的选择性；
（2） （2）反应器出口气体的组成。
解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为：
Y 0.629
S 0.9611 96.11%
X 0.720
（2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），
当进入反应器的总原料量为 100mol 时，则反应器的进料组成为
组分 摩尔分率 y 摩尔数 n (mol)
i0 i0
CH OH 2/（2+4+1.3）=0.2740 27.40
3
空气 4/（2+4+1.3）=0.5479 54.79
水 1.3/（2+4+1.3）=0.1781 17.81
总计 1.000 100.0
设甲醇的转化率为 X ，甲醛的收率为 Y ，根据（1.3）和（1.5）式可得反应器
A P
出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数 n 、n 和 n 分别为：
A P c
n =n (1-X )=7.672 mol
A A0 A
n =n Y =18.96 mol
P A0 P
n =n (X -Y )=0.7672 mol
C A0 A P
结合上述反应的化学计量式，水（n ）、氧气（n ）和氮气（n ）的摩尔数分别为：
W O N
n =n +n +2n =38.30 mol
W W0 P C
n =n -1/2n -3/2n =0.8788 mol
O O0 P C
nN=nN0=43.28 mol
所以，反应器出口气体组成为：
组分 摩尔数（mol） 摩尔分率%
CH OH
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