Question

二甲醚(CH₃OCH₃)是一種新型的合成“柴油”．它可由生物甲烷或天然氣合成．

(1)生物甲烷是由植物和動物糞便在一定條件下發(fā)酵而得的甲烷：

，若某植物纖維素(C₆H₁₀O₅)n的含量為10％，某沼氣池，當加入該植物162 kg，在微生物作用下完全轉化可得CH₄在標準狀況下的體積為________m³．

(2)合成二甲醚主要步驟為造氣和合成．過程如下：

若造氣時，設每步轉化率均為100％，設某天然氣中只含5％CO₂，不含其它雜質，每100 m³天然氣，應同時通入水蒸氣和空氣各多少體積(空氣只含N₂和O₂且體積比為4∶1，下同)，才能保證合成時CO和H₂充分利用．V[H₂O(g)]＝________m³；V(空氣)＝________m³．

(3)為了充分利用反應過程中生成的比較純凈的氮氣，某企業(yè)用天然氣為主要原料聯(lián)合生產二甲醚和氨，過程如下：

制氣設備：①CH₄＋H₂O→CO＋3H₂　②2CH₄＋O₂→2CO＋4H₂

合成塔I：CO＋2H₂→CH₃OH，2CH₃OH→CH₃OCH₃＋H₂O；

合成塔II：

假設天然氣中只含CH₄，反應②中通入適量空氣，通過調節(jié)①和②中投入的CH₄的量，以使反應①剩余的H₂和反應②剩余的N₂的體積比恰為3∶1，以便合成氨．該企業(yè)每生產34tNH₃理論上同時可以得到二甲醚多少噸(設工業(yè)經多次轉化，總轉化率假定為100％，設合成塔I中水與CO不反應)？

Answer 1

答案：
解析：

(1)由題意知(C6H10O5)n＋nH2O　3nCH4↑＋3nCO2↑ 　　　　　　　　162n　　　　　　　3n 　　 　　(2)要保證CO和H2的充分利用，則只能是生成的CO和H2必須是1∶2．在100 m3的天然氣中有CH495 m3和CO25 m3．解設通入的水蒸氣為Xm3，則有 　　 　　所以有，可以得出X＝10(m3)， 　　(3)80.5 t