Помогите пожалуйста сделать мат баланс ?

Не матерись

Для решения данной задачи нам необходимо выполнить расчеты по мольному и массовому материальному балансу, а также определить объем поданного воздуха, селективность процесса и выход целевого продукта. Давайте начнем с расчета.

1. Расчет по мольному и массовому материальному балансу:

Обозначим:
- \( n_{C2H4} \) - количество моль этилена
- \( n_{O2} \) - количество моль кислорода
- \( n_{C2H4O} \) - количество моль ацетальдегида
- \( n_{C2H4O2} \) - количество моль оксида этилена

Из условия задачи имеем:
- \( n_{C2H4} = \frac{100 \, \text{кг} \times 0.97}{28.05 \, \text{г/моль}} = 3.45 \, \text{моль} \)
- \( n_{C2H4O} = \frac{3 \, \text{кг}}{44.05 \, \text{г/моль}} = 0.068 \, \text{моль} \)
- \( n_{C2H4O2} = n_{C2H4O} = 0.068 \, \text{моль} \) (так как побочная реакция проходит полностью)

Мольный материальный баланс:
\[ n_{C2H4} + n_{O2} = n_{C2H4O} + n_{C2H4O2} \]
\[ 3.45 + n_{O2} = 0.068 + 0.068 \]
\[ n_{O2} = 0.136 \, \text{моль} \]

Массовый материальный баланс:
\[ m_{C2H4} + m_{O2} = m_{C2H4O} + m_{C2H4O2} \]
\[ 100 + m_{O2} = 3 + 3 \]
\[ m_{O2} = 6 \, \text{кг} \]

2. Определение объема поданного воздуха:
Молярная масса кислорода \( O_2 = 32 \, \text{г/моль} \)

Объем поданного воздуха:
\[ V_{O2} = \frac{m_{O2}}{O_2} = \frac{6}{32} = 0.1875 \, \text{м}^3 \]

3. Определение селективности процесса и выхода целевого продукта:
Селективность процесса:
\[ S = \frac{n_{C2H4O2}}{n_{C2H4O} + n_{C2H4O2}} = \frac{0.068}{0.068 + 0.068} = 0.5 \]

Выход целевого продукта:
\[ Y = \frac{n_{C2H4O}}{n_{C2H4}} = \frac{0.068}{3.45} = 0.0197 \]

4. Расходные коэффициенты по сырью:
- Для этилена: \( R_{C2H4} = \frac{3.45}{100} = 0.0345 \)
- Для кислорода: \( R_{O2} = \frac{0.136}{6} = 0.0227 \)