Производительность установки получения этилхлорида жидкофазным гидрохлорированием этилена равна 260 кг/ч. Тепловой эффект процесса составляет 56,2 кДж на 1 моль этилхлорида. Определить объемный расход теплоносителя для снятия выделяющейся теплоты, если теплоемкость теплоносителя равна 2,86 кДж(кг*К), плотность теплоносителя 1250 кг/м3, а температура теплоносителя в процессе теплообмена увеличивается на 10 К. ответ должен быть 6,2 м3/ч.

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для расчёта расхода теплоносителя:

Q = mcΔT,

где Q - тепловой эффект процесса, m - масса теплоносителя, c - его теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Дано:
- Производительность установки получения этилхлорида: 260 кг/ч.
- Тепловой эффект процесса: 56,2 кДж на 1 моль этилхлорида.
- Теплоемкость теплоносителя: 2,86 кДж/(кг*К).
- Плотность теплоносителя: 1250 кг/м³.
- Изменение температуры теплоносителя: 10 К.

Объемный расход теплоносителя можно выразить через его массу:

V = m / p,

где V - объемный расход теплоносителя, m - масса теплоносителя, p - его плотность.

Поэтому, нам необходимо сначала найти массу теплоносителя, а затем расчетным образом определить его объемный расход.

Шаг 1: Найдем массу этилхлорида:
Молярная масса этилхлорида (C2H5Cl) = 2*12 + 5*1 + 1*35,5 = 64,5 г/моль.

Тепловой эффект процесса составляет 56,2 кДж на 1 моль этилхлорида. Рассчитаем количество молей этилхлорида:

Количество молов этилхлорида = Тепловой эффект процесса / Тепловой эффект процесса на 1 моль этилхлорида,
Количество молов этилхлорида = 56,2 кДж / 56,2 кДж/моль = 1 моль.

Масса этилхлорида = Количество молов этилхлорида * Молярная масса этилхлорида,
Масса этилхлорида = 1 моль * 64,5 г/моль = 64,5 г.

Шаг 2: Расчитаем количество этилхлорида, которое образуется в единицу времени:
Производительность установки получения этилхлорида равна 260 кг/ч. Переведем данную величину в г/с:

Производительность установки в г/с = Производительность установки в кг/ч * 1000 г/кг / 3600 с/ч,
Производительность установки в г/с = 260 кг/ч * 1000 г/кг / 3600 с/ч = 72,22 г/с.

Шаг 3: Рассчитаем количество моль этилхлорида, которое образуется в единицу времени:

Количество моль этилхлорида = Масса этилхлорида / Молярная масса этилхлорида,
Количество моль этилхлорида = 64,5 г / 64,5 г/моль = 1 моль.

Шаг 4: Рассчитаем суммарный тепловой эффект процессов, которые происходят в установке в единицу времени:

Суммарный тепловой эффект в кДж/с = Количество моль этилхлорида * Тепловой эффект процесса,
Суммарный тепловой эффект в кДж/с = 1 моль * 56,2 кДж/моль = 56,2 кДж/с.

Шаг 5: Найдем массу теплоносителя:

Q = mcΔT,
m = Q / (cΔT).

Где Q - суммарный тепловой эффект, c - теплоемкость теплоносителя, ΔT - изменение температуры.

m = 56,2 кДж/с / (2,86 кДж/(кг*К) * 10 K) = 1,96 кг.

Шаг 6: Найдем объемный расход теплоносителя:

V = m / p,
V = 1,96 кг / (1250 кг/м³) = 0,001568 м³.

Наконец, переведем единицы измерения в часы:

V = 0,001568 м³ * (3600 с/ч) = 5,6448 м³/ч, округлим до 1 знака после запятой.

Ответ: объемный расход теплоносителя для снятия выделяющейся теплоты составляет 5,6 м³/ч.