Аналогично рассчитаем количества реагентов по реакции(2):
VNO=(106,6-0,01845)=106,58155 м3/ч
VH2O= VN2= VNO/2=(106,6-0,01845)/2=53,29 м3/ч
VCO2= VH2O/2=53,29/2=26,645 м3/ч
VCH4=26,645 м3/ч
Количество метана на выходе из реактора может быть определено:
м3/ч
VCH4=1148-(974,98+26,645)=146,375 м3/ч
mCH4=146,375*0,7143=104,56 кг/ч
mO2=1,4289*182,04=260,12кг/ч
mNO=1,3401*0,01845=0,0247 кг/ч
Находим количество прореагировавших веществ:
mNO=142,8-0,0247=142,743 кг/ч
mO2=3045,7-260,12=2785,58 кг/ч
Находим количество образовавшихся веществ:
64 44 36
СН4 + 2О2 CO2 + 2H2O + Q
2785,58 Х1 У1
Х1=2785,58*44/64=1915,08 кг/ч
У1=2785,58*36/64=1566,89 кг/ч
120 44 36 56
СН4 + 4NO СО2 + 2H2O + 2N2+ Q
142,743 Х2 У2 Z2
Х2=142,743*44/120=52,34 кг/ч
У2=142,743*36/120=42,82 кг/ч
Z2=142,743*56/120=66,61 кг/ч
mCO2=Х1+ Х2=1915,08+52,34=1967,42 кг/ч
mH2O=У1+У2+11860,7=1566,89+42,82+11860,7=13470,41 кг/ч
mN2=Z2+79816,75=66,61+79816,75=79883,36 кг/ч
Объем катализатора V=*D2*h/4=3,14*3,62*0,6/4=6,107 м3.
Таблица1.
|
Компонент |
m, кг/ч |
V,м3/ч |
% об. | |||
|
Вход в контактный аппарат | ||||||
|
СН4 О2 NO N2 H2O |
820,00 3045, 7 142,8 79816,75 11860,7 |
1148 2132 106,6 63853,4 14760 |
1,4 2,6 0,13 77,87 18 | |||
|
Всего |
95685,95 |
82000 |
100 | |||
|
Выход из контактного аппарата | |||
|
СН4 О2 NO N2 H2O СО2 |
104,56 260,12 0,0247 79883,36 13470,41 1967,42 |
146,375 182,04 0,01845 63906,688 16763,18 1001,6 |
0,1785 0,222 2,25*10-5 77,935 20,443 1,2215 |
|
Всего |
95685,89 |
82000 |
100 |
Выводы.
В ходе проделанной работы была определена высота слоя контактной массы в каталитическом реакторе для обеспечения концентрации оксида азота в отходящих из аппарата очищенных газах не более ПДК – 0,6м и составлен материальный баланс для каталитического реактора.
Список литературы
Бондарева Т.И., Пикулин Ю.Н.. Гетерогенно-каталитические процессы в решении экологических задач. Ресурсосберегающие экологически чистые, безотходные технологии и продукция: Учебное пособие. М.:МГАХМ, 1996.-28с.
Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. М.: Высшая школа,1990.-520с.
Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности. Под ред. В.М. Олевского.-М.:Химия,1985.-400с.
4. Бондарева Т.И. Экология химических производств. М.: МИХМ, 1986.