Question

二甲醚(CH₃OCH₃)是一种新型的合成“柴油”．它可由生物甲烷或天然气合成．

(1)生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷：

，若某植物纤维素(C₆H₁₀O₅)n的含量为10％，某沼气池，当加入该植物162 kg，在微生物作用下完全转化可得CH₄在标准状况下的体积为________m³．

(2)合成二甲醚主要步骤为造气和合成．过程如下：

若造气时，设每步转化率均为100％，设某天然气中只含5％CO₂，不含其它杂质，每100 m³天然气，应同时通入水蒸气和空气各多少体积(空气只含N₂和O₂且体积比为4∶1，下同)，才能保证合成时CO和H₂充分利用．V[H₂O(g)]＝________m³；V(空气)＝________m³．

(3)为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气，某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨，过程如下：

制气设备：①CH₄＋H₂O→CO＋3H₂　②2CH₄＋O₂→2CO＋4H₂

合成塔I：CO＋2H₂→CH₃OH，2CH₃OH→CH₃OCH₃＋H₂O；

合成塔II：

假设天然气中只含CH₄，反应②中通入适量空气，通过调节①和②中投入的CH₄的量，以使反应①剩余的H₂和反应②剩余的N₂的体积比恰为3∶1，以便合成氨．该企业每生产34tNH₃理论上同时可以得到二甲醚多少吨(设工业经多次转化，总转化率假定为100％，设合成塔I中水与CO不反应)？

Answer 1

答案：
解析：

(1)由题意知(C6H10O5)n＋nH2O　3nCH4↑＋3nCO2↑ 　　　　　　　　162n　　　　　　　3n 　　 　　(2)要保证CO和H2的充分利用，则只能是生成的CO和H2必须是1∶2．在100 m3的天然气中有CH495 m3和CO25 m3．解设通入的水蒸气为Xm3，则有 　　 　　所以有，可以得出X＝10(m3)， 　　(3)80.5 t