Общая химическая технология
Изложение последовательности вычисления теоретических и практических расходных коэффициентов по сырью при условии ввода в процесс кальцинированной соды; получения аммиачной селитры; определения объема серной кислоты, получающейся путем выпаривания воды.
| Рубрика | Химия |
| Вид | задача |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.02.2014 |
| Размер файла | 540,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО УрФУ имени первого президента России Б.Н. Ельцина
Химико-технологический институт
Кафедра технологии неорганических веществ
Задачи
по курсу
общей химической технологии
Выполнила:
Ашихмина М.А.
Преподаватель:
Толкачева Л.Е.
Екатеринбург 2012
Условия задач
1. Состав стекла выражается формулой . Вычислить теоретические и практические расходные коэффициенты по сырью, если в процесс вводят кальцинированную соду c содержанием примесей 1,5 % мас. известняк (97,4 % мас. ) и кремнезем (89,5 % мас. ). Степень использования соды 99%, известняка 96 %, кремнезем98 %.
2. Процесс получения аммиачной селитры можно выразить уравнением реакции:
В процессе используют азотную кислоту концентрацией 50 % мас. , которую подают с избытком 1,5 %, и газы сдувки состава (% об.) 7,5, 50,0, 42,5Степень использования аммиака 95 %. Определить неизвестные составы и массы, если с газовой фазой удаляется 60 % воды. Составить таблицу материального баланса процесса нейтрализации с получением раствора аммиачной селитры. Расчет вести на 10 000 газов сдувки.
3. Сколько надо выпарить воды из 100 раствора плотностью 1560 концентрацией 65,2 мас. %, чтобы получит раствор, содержащий 98,7 % мас. (плотность 1840 ). Определить объем (в ) получающейся кислоты.
аммиачная селитра серная кислота
1. Решение:
Молярные массы веществ:
· =106
· =100
· =60
· =478
Рассчитаем массу (100 %), участвующего в реакции, по формуле (1):
, где (1)
m - масса вещества;
М - молярная масса вещества;
=221,7 кг.
ассчитаем массу технического (98,5 % мас.), по формуле (2):
= . 100%,
где (2)
С - концентрация вещества.
= =225,1 кг.
теоретический и практический коэффициенты по формулам (3 и 4):
= , где (3)
- теоретический расходный коэффициент по сырью.
==0,23.
= , где (4)
- Степень использования сырья;
- практический расходный коэффициент по сырью.
==0,24
ываем массу (100 %) участвующего в реакции, по формуле (5):
(5)
=209,2 кг.
ассчитаем массу технического (97,4 % мас.), по формуле (6):
= . 100% (6)
= =214,8 кг.
теоретический и практический коэффициенты, по формулам (7 и 8):
= (7)
==0,22.
= (8)
==0,23
Рассчитаем массу (100 %) участвующего в реакции, по формуле (9):
(9)
=753,14 кг.
ассчитаем массу технического (89,5 % мас.), по формуле (10):
= . 100% (10)
= =841,5 кг.
теоретический и практический коэффициенты, по формулам (11 и 12):
= (11)
==0,85.
= (12)
==0,87
2. Решение:
Молярные массы веществ:
· =2
· =28
· =17
· =63
· =80
По условию задан ) общий объем газов на входе и их состав (% об.)
Рассчитаем объемы компонентов газов сдувки, подаваемых в реактор по формуле (1):
=,
где
- объем компонента;
- общий объем газов на входе;
- концентрация компонента (% об.).
= (1)
= 10 000 0,5=5000 .
рассчитываем объемы газов :
= 10 000 0,425=4250 .
= 10 000 0,075=750 .
о известным объемам рассчитываем массы компонентов газов сдувки, подаваемых в реактор, по формуле (2):
, где (2)
- масса вещества;
- молярная маска вещества.
ы газов
Рассчитываем массу аммиака, участвующего в реакции по формуле (3):
, (3а)
если б=95%, где
б-степень использования.
(3)
569,190,95=540,73 кг.
Тогда в отходящих газах, рассчитывается по формуле (4):
(4)
= 569,19 - 540,73 = 28,43 кг.
в растворе, расчет ведем по всей массе аммиака, по формуле (5):
(5)
кг.
как подают с избытком 1,5 %, то масса %) с избытком находится по формуле (6):
(6)
= 2109,35 1,015=2140,99 кг.
( 50% мас.), по формуле (7):
(7)
кг, в том числе
=2140,99 кг.
, пошедшей на реакцию, по формуле (8):
(8)
= кг.
азница между стехиометрической и действительной массой азотной кислоты будет входить в состав аммиачной селитры.
Рассчитываем массу не прореагировавшей азотной кислоты, по формуле (9):
(9)
кг.
ловия следует, что с отходящими газами удаляется 60% .
Рассчитаем массу воды удаленной с отходящими газами по формуле (10):
(10)
кг.
ассчитываем массу воды в селитре по формулу (11):
(11)
кг.
в аммиачной селитре по формуле (12):
(12)
кг.
ем массу отходящих газов по формуле (13):
(13)
кг.
аммиачной селитры рассчитывается по формуле (14):
(14)
кг.
Материальный баланс процесса нейтрализации с образованием аммиачной селитры.
Таблица №1
|
Приход |
Расход |
|||||
|
Статьи прихода |
Количество, кг. |
Статьи расхода |
Количество, кг. |
|||
|
Поток |
Компонент |
Поток |
Компонент |
|||
|
1. Азотная кислота в том числе 2. Газы сдувки в том числе |
4281,98 6328,12 |
2140,99 2140,99 5312,50 446,43 569,19 |
1. Аммиачная селитра в том числе 2. Отходящие газы в том числе |
3538,11 |
2544,61 856,39 137,11 5312,50 446,43 28,51 1284,60 |
|
|
Итого: |
10610,10 |
10610,10 |
Итого: |
10610,07 |
10610,07 |
Невязка баланса: 0,00027 %
3. Решение:
Рассчитаем массу раствора до выпарки по формуле (1):
,где (1)
-начальный объем раствора;
-начальная плотность раствора;
- начальная масса раствора.
Рассчитаем содержание в растворе по формуле (2):
, где (2)
-начальная концентрация раствора.
.
(3)
Рассчитаем массу раствора после выпарки по формуле (4):
(4)
Рассчитаем массу воды после выпарки по формуле (5):
(5)
по формуле (6):
(6)
Рассчитаем объем раствора после выпарки по формуле (7):
(7)
Ответ: Объем кислоты 55,98 , масса пара 53000 кг.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структурная, химическая формула серной кислоты. Сырьё и основные стадии получения серной кислоты. Схемы производства серной кислоты. Реакции по производству серной кислоты из минерала пирита на катализаторе. Получение серной кислоты из железного купороса.
презентация [759,6 K], добавлен 27.04.2015Исследование физико-химических основ производства соды кальцинированной по методу Сольве. Характеристика аммиачного способа получения и областей применения кальцинированной соды. Составление материального баланса процесса получения двойного суперфосфата.
контрольная работа [705,8 K], добавлен 12.02.2012Характеристика исходного сырья, методы и технологическая схема производства аммиачной селитры; физико-химические свойства, технические требования к готовой продукции, ее применение. Основная аппаратура узла для выпаривания растворов аммиачной селитры.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 11.10.2011Использование удобрений в сельском хозяйстве. Описание и свойства аммиачной селитры и методы ее применения аграрном секторе. Характеристика производства аммиачной селитры. Выпарка водного раствора с использованием азотной кислоты разных концентраций.
реферат [811,6 K], добавлен 13.06.2019Общая характеристика минеральных удобрений. Технологическая схема производства аммиачной селитры на ОАО "Акрон". Составление материального и теплового баланса. Определение температуры проведения процесса, конечной концентрации селитры; свойства продукции.
отчет по практике [205,2 K], добавлен 30.08.2015Производство аммиачной селитры. Промышленное получение азотной кислоты. Аммиак как ключевой продукт различных азотсодержащих веществ, применяемых в промышленности и сельском хозяйстве. Процесс его синтеза. Физико-химические свойства аммиачной селитры.
реферат [206,5 K], добавлен 26.06.2009Применение, физические и химические свойства концентрированной и разбавленной серной кислоты. Производство серной кислоты из серы, серного колчедана и сероводорода. Расчет технологических параметров производства серной кислоты, средства автоматизации.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.10.2011Технология получения серной кислоты контактным методом. Разработка технологической схемы включающей, сжигания серы, окисления диоксида серы и его абсорбции с получением товарной серной кислоты. Выбор и расчет основного аппарата – контактного аппарата.
дипломная работа [551,2 K], добавлен 06.02.2013Товарные и определяющие технологию свойства серной кислоты. Сырьевые источники. Современные промышленные способы получения серной кислоты. Пути совершенствования и перспективы развития производства. Процесса окисления сернистого ангидрида. Катализатор.
автореферат [165,8 K], добавлен 10.09.2008Виды сырья, используемого в производстве, и его классификация. Технологическая схема, химическая, функциональная и структурная система производства серной кислоты контактным способом. Основные физико-химические процессы производства серной кислоты.
курсовая работа [143,9 K], добавлен 26.12.2011Свойства, области использования, сырье и технология изготовления серной кислоты, а также характеристика прогрессивных способов и перспектив развития ее производства. Анализ динамики трудозатрат при развитии технологического процесса серной кислоты.
контрольная работа [228,6 K], добавлен 30.03.2010Краткая история развития содовой промышленности. Сырье, используемое в производстве кальцинированной соды. Описание технологического процесса. Приготовление известкового молока. Фильтрация суспензии бикарбоната натрия. Кальцинация гидрокарбоната натрия.
реферат [2,3 M], добавлен 01.07.2008Общая схема сернокислотного производства. Сырьевая база для производства серной кислоты. Основные стадии процесса катализа. Производство серной кислоты из серы, из железного колчедана и из сероводорода. Технико-экономические показатели производства.
курсовая работа [7,1 M], добавлен 24.10.2011Описание промышленных способов получения серной кислоты. Термодинамический анализ процесса конденсации и окисления диоксида серы. Представление технологической схемы производства кислоты. Расчет материального и теплового баланса химических реакций.
реферат [125,1 K], добавлен 31.01.2011Химические свойства и области применения серной кислоты, используемое сырье и этапы ее производства. Процесс получения серной кислоты контактным методом из серного (железного) колчедана. Расчет параметров работы четырехслойного контактного аппарата.
контрольная работа [159,5 K], добавлен 07.08.2013Конструктивно-технологическая характеристика процесса получения серной кислоты. Функциональная схема автоматизации по контурам. Расчет автоматической системы регулирования. Выбор закона регулирования и расчет оптимальных параметров настройки регулятора.
курсовая работа [123,2 K], добавлен 22.07.2012Физические и химические свойства серной кислоты, методы ее получения. Сырьевые источники для сернокислотного производства. Технологический расчет печи обжига колчедана, котла-утилизатора и контактного аппарата. Техника безопасности на производстве.
дипломная работа [9,5 M], добавлен 25.05.2012Определение теоретических расходных коэффициентов железных руд, используемых при выплавке чугуна, при условии, что в рудах отсутствует пустая порода и примеси. Получение сульфата алюминия. Составление материального, теплового баланса контактного аппарата.
контрольная работа [75,6 K], добавлен 16.01.2012Изучение физико-химических основ производства соды - Na2CO3. Характеристика ресурсно-сырьевой базы. Анализ технологических схем производства Na2CO3 и технико-экономических показателей. Жидкие и твердые отходы в производстве соды и методы их переработки.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 09.03.2010Серная кислота: физико-химические свойства, применение, основные способы получения. Характеристика исходного сырья. Производство серной кислоты из железного колчедана. Материальный и тепловой баланс. Охрана окружающей среды, связанная с производством.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 24.10.2013
