Paragraaf 13.3: energie en rendement

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

paragraaf 13.3: energie en rendement

Belangrijke grondstof is Li₂CO₃

Welke reactie is de 'groenste' optie?

reactie 1: 

Li₂SO₄ + 4C + CO₂ +O₂ --> 4CO + Li₂CO₃ + SO

Reactie 2: 

2 Li⁺ +CO₃^2- --> Li₂CO₃

Programma 

• Uitleg E-factor en warmtewisselaar
• oefenopdrachten of weektaak 
• afsluiting 

Wat leer je vandaag?

• rekenen met de E-factor 
• wat een warmtewisselaar is en hoe deze werkt  

drie formules voor berekenen duurzaamheid reactie

E-factor

reactie 1: 

Li₂SO₄ + 4C + CO₂ +O₂ --> 4CO + Li₂CO₃ + SO         (rendement 70%)

Reactie 2: 

2 Li⁺ +CO₃^2- --> Li₂CO₃

(rendement 50%)

• Bereken/bepaal voor beide reacties de E-factor voor Li₂CO₃
• 5 à 10 minuten de tijd
  
• samen met je tafelgroepje
• groepje, boek en handout als hulp
• Ben je klaar? Begin met de opgaven op de handout
• Naderhand klassikaal bespreken
  

Hoe meer afval per kg product ontstaat, 

hoe minder duurzaam deze industrie is. 

Naast naar de stoffen, moeten we ook kijken naar de energie die bij een proces nodig is of vrijkomt

Energie 

Energiebalans= berekening van de hoeveelheid energie die een bedrijf in en uit gaat.

Om de energiehuishouding zo goed mogelijk te laten verlopen worden warmtewisselaars gebruikt 

Warmtewisselaars

De warmte uit exotherme processen kan ergens anders in het proces hergebruikt worden d.m.v. een warmtewisselaar.

Warmtewisselaar

• Effectief gebruik maken van warmte-effecten: warmte van exotherme reactie gebruiken bij endotherme reactie.

Binas 38B1 kan ook helpen

In Binas 38B1 staan symbolen

waarmee sommige reactoren

worden aangegeven.

Bijvoorbeeld een 

warmtewisselaar.

Aan de slag 

• Paragraaf 13.3 : 29 t/m 33 en 35 

Onderstaande reactie bij de productie van titaan heeft een rendement van 80%. Wat is de E-factor van de productie van titanium uit titaanerts via deze reactie?

TiCl​4​​+2Mg→Ti+2MgCl​2​​

1. 0,20
2. 3,0
3. 4,0
4. 5,2

azijnzuur (CH₃COOH) wordt gemaakt uit methanol en koolstofmono-oxide:
CH₃OH + CO → CH₃COOH
Het rendement is 75%. Bereken de E-factor.
Tip: kijk goed naar de vergelijking, de atoomeconomie is 100%!

1. 0,33
2. 25
3. 33
4. 75

uitleg 

CH₃OH + CO → CH₃COOH

atoomeconomie = 100% (want alles zit in het eindproduct)

de massa van de beginstoffen = massa gewenst product = 100%

  E-factor = ((32.04+28)- (0.75*60.04)) / (0.75*60.04) = 0.33