甲烷的转化率和一氧化碳的高、低变换率该如何计算

合成氨工艺,其中有转化气,之后进入高温变换反应器反应,之后经换热后进入低温变换反应器,请问甲烷的转化率和一氧化碳的高、低变换率该如何计算?所有气体均是出口气，假设都是干基.这是我们的化验单上的数据.

N2 CO CH4 CO2 H2

转化气0.25 8.79 3.34 11.93 75.69

高变气0.30 1.53 3.16 17.94 77.07

低变气0.28 0.11 3.09 18.76 77.76

甲烷的转化率根据转化出口其中碳原子数的平衡可以计算，转化反应方程可以简单写成如下方式CH4+H2O→CO+ CO2+H2，可见转化出口的CO和CO2种的碳原子都是通过甲烷转化而来，因此，根据转化出口气中碳原子数计算甲烷转化率为R=（11.93+8.79）/（3.34+1.93+8.79）=86.12%

因为是干基组成，又不知道转化入口组成，所以，即使有碳原子的损失，这里也是无法看出来的。

对于变换率，根据LZ所说，进出口气体中惰性组分不变的条件，计算如下：高变率=（8.79-1.53*（0.25/0.30））/8.79=85.49%

低变率=（1.53-0.11*（0.30/0.28））/1.53=92.30%

将三种气体换算到同摩尔量下的体积分数为：

N2 CO CH4 CO2 H2

转化0.25 8.79 3.34 11.93 75.69

高变0.25 1.28 2.63 14.95 64.23

低变0.25 0.10 2.76 16.75 69.43

反应前后的气体体积完全可能不同，你给出的例题恰好就是体积发生了变化，所以“量”相同的组分在反应前后的体积分率完全不同，比如你这里的N2，N2不参加化学反应，其mol数反应前后是不变化的，但体积分率却不同了，这是你给的数据

N2

转化气0.25%

高变气0.30%

低变气0.28%

看到了吗？尽管体积分率不同，但N2的mol数不会变，所以物料衡算都有一个

基准，比如以转化气100 mol为基准，你以这个基准计算，转化气的N2的mol 数

N2＝0.25 mol

以其做基准，那么高变气的mol数＝83.33 mol，低变气的mol数＝89.29 mol

可见100mol的转化气经变换后其体积发生了变化，预计算高变率和低变率，你必须使用CO的摩尔数进行计算，即用总摩尔数XCO体积分率＝CO摩尔数，对比反应前后来计算，这才对，24楼朋友就是这么算的。

衡算基

转化气100mol

准

摩尔数N2CO CH4CO2H2摩尔数

转化气0.258.79 3.3411.9375.69100

高变气0.25 1.28 2.63 14.95 64.23 83.33

高变变

85.495%

换率

低变气0.25 0.10 2.76 16.75 69.43 89.29

高变变

92.297%

换率