Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Декабря 2011 в 20:50, реферат
Азотная кислота является одной из важнейших минеральных кислот и по объему производства занимает второе место после серной кислоты. Она образует растворимые в воде соли (нитраты), обладает нитрующим и окисляющим действием по отношению органических соединений в концентрированном виде пассивирует черные металлы. Все это обусловило широкое использование азотной кислоты в народном хозяйстве и оборонной технике.
;
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
Расхождение баланса
составляет:
, что вполне допустимо.
ЛИТЕРАТУРА
1. Паушкин Я.М., Адельсон
С.В., Вишнякова Т.П. Технология нефтехимического
синтеза, в двух частях. Ч. I. Углеводородное
сырье и продукты его окисления. М.: «Химия»,
1973. - 448 с.
2. Кутепов А.М., Бондарева
Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая
технология. Учебник для технических ВУЗов.
- М.: «Высшая школа», 1990. - 512 с.
3. Основы химической
технологии: Учебник для студентов
вузов / Под ред. Мухленова И.П.
- М.: «Высшая школа», 1983. - 335 с.
4. Соколов Р.С. Химическая технология: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений: В 2 т. - М.: Гуманит. изд. центр БЛАДОС, 2000. - Т.1: Химическое производство в антропогенной деятельности. Основные вопросы химической технологии. Производство неорганических веществ. - 368 с.
...........
вливается окислительная
башня 12, где происходит частичное
окисление NО до диоксида азота. Далее
газы поступают в башню 13 (обычно две) для
поглощения NО и NО2 раствором соды с образованием
так называемых нитрит-нитратных щелоков.
Вместо раствора соды можно применять
раствор едкого натра или Са(ОН)2. Обезвреженные
таким образом выхлопные газы выбрасываются
в атмосферу.
Рис. 5.1. Технологическая
схема производства азотной кислоты
под атмосферным давлением:
1 - пенный промыватель;
2, 3 - картонные фильтры; 4 - аммиачно-воздушный
вентилятор; 5 - контактный аппарат; 6 - котел-утилизатор;
7 - кожухотрубный холодильник; 8 - газодувка;
9 - абсорбционные башни; 10 - циркуляционные
насосы; 11 - водяной холодильник; 12 - окислительная
башня; 13 - санитарная башня.
6. Расчет материального
баланса процесса абсорбции
Данные для расчета
1. Производительность
установки - 120 тыс.т/год (на 100 % HNO3).
2. Число рабочих
дней в году - 350.
3. Концентрация получаемой
кислоты - 50 %(масс.).
4. Общая степень
абсорбции NO2 - 92 %.
5. Состав поступающих
на абсорбцию газов и
Таблица 6.1
Состав нитрозных газов, %(об.)
Концентрация кислоты
орошающей абсорбер, %(масс.)
NO
NO2
O2
H2O
N2
0,95
8,98
5,86
2,61
81,6
47,5
6. База расчета
- суточная производительность
Расчет суточной
производительности установки
Состав газа в %(масс.):
Для пересчета объемного
состава в массовый и обратно
необходимо знать плотность i 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