Реферат Курсовая Конспект
Составление материальных балансов - раздел Высокие технологии, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ Пример 5. Составить Материальный Баланс Печи...
|
Пример 5. Составить материальный баланс печи для сжигание серы производительностью 60 т/сутки. Степень окисления серы 0,95 (остальная сера возгоняется и сгорает вне печи). Коэффициент избытка воздуха a = 1,5. Расчет следует вести на производительность печи по сжигаемой сере в кг/ч.
Решение
Процесс горения серы описывается уравнением; реакции
S + О2 = SO2
производительность печи
т/ч = 2500 кг/ч серы
Количество окисленной до SO2 серы
2500 × 0,95 = 2375 кг
Осталось в виде паров неокисленной серы
2500 – 2375 =125 кг
Израсходовано кислорода на окисление
м3
С учетом коэффициента избытка a
1670×1,5 = 2500 м3 или кг О2
С кислородом поступает азота
м3 или кг
Образовалось в результате реакции двуокиси серы
кг
или
м3
Осталось неизрасходованного кислорода
1670×0,5 = 835 м3 или кг
Полученные данные сводим в таблицу:
Материальный баланс печи для сжигания серы
Приход | Расход | ||||
исходное вещество | кг | м3 | продукт | кг | м3 |
S | S | ||||
O2 | SO2 | ||||
N2 | O2 | ||||
N2 | |||||
Итого: | Итого: |
Пример 6.Составить материальный баланм производства окиси этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом. Состав исходной газовой смеси в % (об.): этилен - 3, воздух - 97. Степень окисления этилена Х = 0,5. Расчет следует вести на 1 т окиси этилена.
Решение
Окись этилена является одним из важнейших полупродуктов, имеющих широкое применение в различных синтезах - для получения этиленгликоля, полигликолей, лаковых растворителей, пластификаторов, этаноламинов, различных эмульгирующих и моющих средств; соединения, синтезируемые из окиси этилена, находят применение в производстве синтетических волокон, каучуков и других продуктов.
В настоящее время применяются два основных метода получения окиси этилена:
1. гипохлорирование этилена с последующим отщеплением хлористого водорода от получающегося этиленхлоргидрина;
2. прямое каталитическое окисление этилена. При пропуска пропускании смеси воздуха с этиленом (нижний предел взрываемости эти
леновоздушной смеси - 3,4% С2Н4) на серебряном катализаторе при 250-280°С образуется окись этилена:
Окись этилена из газовой смеси выделяют водной адсорбцией, а остаточный газ направляют во второй контактный аппарат.
По уравнению реакции находи расход этилена на 1 т окиси этилена. Из 28 кг этилена образуется 44 кг С2Н2О или расход С2Н4 на 1000 кго окиси этилена составит:
кг
С учетом степени окисления:
кг или м3
Объем воздуха в этиленвоздушной смеси составит
м3
в том числе кислорода 33000×0,21 = 6800 м3 или
кг
азота 33000×0,79 – 26200 м3 или
кг
Израсходовано кислорода на окисление
м3
В продуктах окисления содержится кислорода:
6800 – 255 = 6545 м3 или кг
Результаты расчетов сведены в таблицу.
Материальный баланс на 1 т окиси этилена
Приход | Расход | ||||
исходное вещество | кг | м3 | продукт | кг | м3 |
Этилен | Окись этилена | ||||
Воздух | Этилен | ||||
в том числе: | Кислород | ||||
кислород | Азот | ||||
азот | |||||
Итого | Итого |
Пример 7. Составить материальный баланс отделения окисления аммиака на 1 т азотной кислоты. Степень окисления NH3 до NО - 0,97 и до N2 - 0,03; NO до NO2 - 1,0 и степень абсорбции 0,92. Содержание аммиака в сухой аммиачно-воздушной смеси 7,13% (масс). Воздух насыщен парами воды при 30°С. Относительная влажность 80%.
Решение
Азотную кислоту получают окислением аммиака кислородом воздуха с последующей переработкой образующихся окислов азота.
Балансовое уравнение производства азотной кислоты из аммиака можно записать следующим образом:
NH3 + 2О2 = НNО3 + Н2О + 411,2 кДж/моль
Окисление аммиака до окиси азота производят на платиновом или окиснохромовом катализаторе.
Затем окись азота окисляют до двуокиси и последнюю поглощают водой и азотной кислотой.
В соответствии с балансовым уравнением из 1 кмоль NH3 образуется 1 кмоль НNO3. Количество аммиака, необходимое для производства 1 т НNO3 составит
т = 303 кг
где молекулярная масса: НNO3 – 63; NH3 – 17
или
м3
Расход воздуха на 1 т НNO3 составит
кг
или
м3
где 29,0 – молекулярная масса воздуха.
В том числе:
кислорода
м3 или кг
азота
м3 или кг
Поступает сухих газов 3070 м3. Парциальное давление паров воды при 30°С и относительной влажности 80% составит:
0,8 × 4,22 × 103 = 3,37 × 103 Па
где 4,22 × 103 Па давление насыщенного водяного пара при 30°С.
С газом поступают воды:
или кг
Расчет состава нитрозных газов. Образуется по реакции
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
окиси азота
400 × 0,97 = 388 м3 или кг
воды
м3 или кг
Расходуется кислорода:
м3 или кг
По реакции:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6Н2О
образуется азота
м3 или кг
воды
м3 или кг
Расходуется кислорода:
м3 или кг
Состав нитрозных газов: | кг | м3 | % (об) |
NO | 518,0 | 10,3 | |
O2 | 923-693-12,7=217,3 | 4,1 | |
N3 | 3030+7,5=3037,5 | 66,6 | |
H2O | 14,5+468+84,5=567 | 19,1 |
Результаты расчетов сведены в таблицу.
Материальный баланс на 1 т HNO3
Приход | Расход | ||||
исходное вещество | кг | м3 | продукт | кг | м3 |
Аммиачно-воздушная смесь: NH3 О2 N2 Н2О | 84,5 | Нитрозные газы: NO О2 N2 Н2О | 217,3 3037,5 | 24,30 | |
Итого | 4340,5 | Итого | 4339,8 |
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Федеральное агентство по образованию... Саратовский государственный технический университет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Составление материальных балансов
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов