- •1. Розрахунок основних параметрів хіміко-технологічного процесу
- •1.1. Основні закони хімічної технології, поняття і визначення
- •1 Моль 1 моль 1моль.
- •1 Моль 1 моль 1моль;
- •2 Моль 1 моль 1моль.
- •1.2. Закономірності газоподібних речовин
- •1.3. Визначення складу реакційних сумішей. Розрахунок молекулярної маси суміші
- •1.4. Способи виразу концентрації речовин. Змішування реагентів
- •1.5. Швидкість хімічної реакції. Розрахунок константи рівноваги
- •72 Кмоль : 36 кмоль : 72 кмоль
- •2Кмоль : 1 кмоль : 2кмоль
- •1.6. Рівновага в хімічній технології
- •1.7. Розрахунок об'єму продуктів згоряння газу. Коефіцієнт надлишку повітря
- •Склад повітря
- •2. Матеріальний баланс в хімічному виробництві
- •2.1. Розрахунок матеріального балансу хіміко-технологічного процесу
- •70 Кмоль (so2) – 1
- •68,6 Кмоль : 34,3 кмоль : 68,6 кмоль
- •2 Кмоль : 1 кмоль : 2 кмоль.
- •2.2. Розрахунок матеріального балансу процесів згоряння суміші газів
- •2.3. Складання матеріального балансу хіміко-технологічного процесу з заданої продуктивності апарата по цільовим продуктом
- •500 Кмоль : 250 кмоль : 500 кмоль
- •2 Кмоль : 1 кмоль : 2кмоль.
- •15,873 Кмоль : 31,746 кмоль 15,873 кмоль : 15,873 кмоль
- •2.4. Розрахунок матеріального балансу хіміко-технологічного процесу, що відбувається при змішуванні двох потоків
- •Матеріальний баланс процесу окиснення амоніаку для I потоку
- •Список літератури
500 Кмоль : 250 кмоль : 500 кмоль
2SO2 + O2 = 2SO3
2 Кмоль : 1 кмоль : 2кмоль.
Отримані дані заносимо також в графу „Хімічна реакція”.
Виходячи із значення ступеня перетворення, визначимо ту частину кількості речовини, яка спочатку поступала в контактний апарат:
ν (SO2) – 1
ν '(SO2) = 500 кмоль – 0,97
ν (SO2) = ν '(SO2) : Х(SO2) = 515,46 кмоль.
Набуте значення кількості оксиду сірки (IV) заносимо в прибуткову частину матеріального балансу, а оскільки його частка складає – (SO2)= 0,07, то загальну витрату потоку розрахуємо до одиниці. Визначаємо кількість решти всіх речовин і зводимо баланс з маси (табл. 10.).
Таблиця 10
Матеріальний баланс контактного відділення
виробництва сірчаної кислоти
|
Речовина |
Мi, кг/ кмоль |
Прибуткова частина |
Хім.ре-акція, ν i кмоль |
Витратна частина | |||
|
i = ni |
ν i, кмоль |
mi, кг |
ν i, кмоль |
Mi, кг | |||
|
SO2 O2 N2 SO3 |
64 32 28 80 |
0,07 0,11 0,82 – |
515,46 810,01 6038,25 – |
32989,4 25920,3 169071,0 – |
-500 -250 – 500 |
15,46 560,01 6038,25 500 |
989,4 17920,3 169071,0 40000 |
|
∑ |
|
1 |
7363,72 |
227981 |
|
7113,72 |
227981 |
Перевіряємо правильність розрахунку матеріального балансу:
227981 кг = 227981 кг.
Приклад 21. Розрахувати матеріальний баланс відділення окислення амоніаку на 1т HNO3 при наступному масовому складі аміачно-повітряної суміші: NH3 – 0,07; O2 – 0,22; N2 – 0,69; H2 – 0,02. Ступінь перетворення NH3 дорівнює 0,55:
NH3 + 2O2 = HNO3 + Н2О.
Розв’язок. Визначаємо кількість отриманого продукту:
(HNO3) = 1000 кг / 63 кг/кмоль = 15,873 кмоль.
Кількість речовини азотної кислоти заносимо у графу „Хімічна реакція” матеріального балансу, а стехіометричний розрахунок ведемо виходячи з цього значення продукту:
15,873 Кмоль : 31,746 кмоль 15,873 кмоль : 15,873 кмоль
NH3 + 2O2 = HNO3 + Н2О
1 кмоль : 2 кмоль 1кмоль : 1 кмоль.
Отримані дані заносимо також в графу „Хімічна реакція”.
Виходячи із значення ступеня перетворення, визначимо ту частину кількості амоніаку, яка спочатку поступала в контактний апарат.
ν (NH3) – 1
ν '(NH3) = 15,873 кмоль – 0,55
ν (NH3) = ν '(NH3) : Х(NH3) = 28,86 кмоль.
Таблиця 11
Матеріальний баланс процесу окиснення амоніаку (на 1т HNO3)
|
Речовина |
Мi, кг/кмоль |
Прибуток |
Хім. р. i, кмоль |
Витрати | |||
|
gi |
i, кмоль |
mi, кг |
i, кмоль |
Mi, кг | |||
|
NH3 |
17 |
0,07 |
28,86 |
4906,0 |
-15,873 |
12,98 |
220,8 |
|
О2 |
32 |
0,22 |
48,18 |
1541,9 |
-31,746 |
16,43 |
526,1 |
|
N2 |
28 |
0,69 |
172,71 |
4835,9 |
0 |
172,71 |
4835,9 |
|
H2 |
2 |
0,02 |
70,10 |
140,2 |
0 |
79,10 |
140,2 |
|
HNO3 |
63 |
- |
- |
- |
+15,873 |
15,873 |
1000,0 |
|
Н2О |
18 |
- |
- |
- |
+15,873 |
15,873 |
277,0 |
|
∑ |
|
1,0 |
319,85 |
7008,0 |
|
304,00 |
7008,0 |
Набутого значення кількості амоніаку заносимо в прибуткову частину матеріального балансу, а оскільки його частка складає – g( NH3)= 0,07, то загальну масову витрату потоку розрахуємо до одиниці. Визначаємо масу решти всіх речовин і зводимо баланс з маси (табл. 11.).
Перевіряємо правильність складання балансу: 7008 кг = 7008 кг.