Контрольная работа: Производство азотной кислоты
Расчет суточной
производительности установки
Состав газа в
%(масс.):
Для пересчета объемного состава в
массовый и обратно необходимо знать плотность ri каждого компонента:
Масса любого газа при нормальных
условиях равна его молярной массе, поделенной на объем, занимаемый одним молем,
т.е.  , где  - плотность газа при
нормальных условиях.
 ;
Расчет массы двуокиси
азота
Абсорбция двуокиси азота
происходит по уравнению:
Концентрация кислоты
орошающей абсорбер – 47,5 %(масс.)
Содержание воды и кислоты
 - масса кислоты (в пересчете на 100
%-ю) поступающей в абсорбер;
 - масса воды в 47,5 %-ой кислоте.
Рассчитаем количество
реагентов для получения 1 кг кислоты (в пересчете на 100 %-ю)
На образование 2-х моль
100% кислоты требуется 3 моль NO2.
 
Масса поглощенной воды на
образование 1 кг кислоты (в пересчете на 100 %-ю).
На образование 2-х моль кислоты
поглощается 1 моль воды
 
Масса водяных паров, вносимых
в абсорбер с нитрозными газами на образование 1 кг кислоты (в пересчете на 100
%-ю).
  ;
с учетом степени
абсорбции NO2 92 % -  .
Для получения 50 %-ой
кислоты на 1 кг кислоты требуется 1 кг воды. На разбавление полученной кислоты
может использоваться 0,05 кг воды из поступающей на орошение 47,5 %-ой кислоты.
Отсюда, количество кислоты подаваемой на орошение составит
0,864/0,05=17,28 кг.
Образуется оксида азота 1
моль
 
Тогда на образование 1 кг
азотной кислоты (в пересчете на 100 %-ю) из диоксида азота потребуется:
Нитрозные газы (учетом
степени абсорбции):
NO2 – 1,095 кг;
Н2О – 0,136
кг;
Кислота на орошение 17,28
кг.
Образуется оксида азота –
0,238 кг.
Всего получаем кислоты (в
пересчете на 100 %-ю):
17,28·0,475+1=9,208 кг
или 2·9,208=18,416 кг 50 %-ой кислоты.
17,28 кг кислоты
абсорбирует 1,095 кг NO2, тогда 1 кг кислоты абсорбирует Х кг
NO2:
  .
Поступает с учетом
степени абсорбции 92 % - 
Образуется оксида азота:
  .
Поглощается воды:
  .
Из 0,136 кг воды,
содержащейся в нитрозных газах
  .
Образуется 100% кислоты
при абсорбции 1 кг 47,5 %-ой кислоты:
0,063+0,008 - 0,014 =
0,057 кг
0,057+0,475 = 0,532 кг.
Материальный
баланс абсорбера
Таблица 6.2.
| № п/п |
Приход |
кг |
т/сут |
№ п/п |
Расход |
кг |
т/сут |
| 1 |
Азотная кислота 47,5% |
1 |
644,46 |
1 |
Азотная кислота 50 % |
1,064 |
685,71 |
|
|
в том числе: |
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
HNO3
|
0,475 |
306,12 |
|
HNO3
|
0,532 |
342,86 |
|
|
H2O
|
0,525 |
338,34 |
|
H2O
|
0,532 |
342,86 |
| 2 |
Нитрозные газы |
0,495 |
297,12 |
|
|
|
|
|
|
в том числе: |
|
|
2 |
NO |
0,019 |
12,49 |
|
|
NO2
|
0,069 |
45,85 |
3 |
N2
|
0,382 |
224,60 |
|
|
H2O
|
0,008 |
5,05 |
4 |
O2
|
0,031 |
18,43 |
|
|
NO |
0,005 |
3,19 |
5 |
NO2
|
0,006 |
3,99 |
|
|
N2
|
0,382 |
224,60 |
|
|
|
|
|
|
O2
|
0,031 |
18,43 |
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
1,495 |
941,58 |
|
ИТОГО: |
1,502 |
945,21 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |
