Основы химической технологии - Контрольная работа

Министерство по образованию и науке РФ Бийский технологический институт (Филиал государственного образовательного учреждения высшего и профессионального образования) Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова (БТИ Алт ГТУ) Кафедра ТГВ ПАХТ Контрольная работа по курсу Общая химическая технология Выполнила: студентка группы ХТПК - 71 Диго Т.А. Проверил: доцент, к. т. н. Багров Г.В. 2010 Задача 1 Составить материальный баланс нитратора, производительностью 3 т/ч нитробензола. Расход нитруюшей смеси 4 кг на 1 кг бензола: С6Н6 НNI3=C6H5-NO2 H2O 1 Изобразим процесс на схеме Рисунок 1- Схема входящих и выходящих материальных потоков 2 Определим молекулярные массы веществ µ(С6Н6) = 78 кг/кмоль; µ(C6H5-NO2) = 125 кг/кмоль; µ(HNO3) = 63 кг/кмоль; µ(H2O) = 18 кг/кмоль. 3 Составим приходную часть материального баланса 3.1 Определим количество бензола необходимого для получения 3000 кг/ч C6H5-NO2 76 - 123 х - 3000 х = G С6Н6 теор = (3000*78)/123 = 1902 кг/ч G С6Н6 действ = С6Н6 / 0,98 G С6Н6 действ = 1902 / 0,98= 1941 кг/ч 3.2 Определим количество нитрующей смеси Gнитр смеси = 4 * G С6Н6 действ Gнитр смеси = 4 * 1941= 7764 кг/ч 3.3 Определим количество азотной кислоты G HNO3 вх = 0,2 * Gнитр смеси G HNO3 вх = 0,2 * 7764 = 1553 кг/ч 3.4 Определим количество воды на входе G H2O вх = 0,2 * Gнитр смеси G H2O вх = 0,2 * 7764 = 1553 кг/ч 3.5 Определим количество серной кислоты G H2SO4 вх = 0,6 * Gнитр смеси G H2SO4 вх = 0,6 * 7764 = 4659 кг/ч 4 Составим расходную часть материального баланса 4.1 Определим количество бензола G С6Н6 вых = G С6Н6 теор - G С6Н6 действ G С6Н6 вых = 1941 - 1902 = 39 кг/ч 4.2 Определим количество азотной кислоты G HNO3 вых = G HNO3 вх - G HNO3 хр 63 - 123 х - 3000 х = G HNO3 хр = 63 * 3000/123 = 1537 кг/ч G HNO3 вых = 1553 - 1537 = 16 кг/ч 4.3 Определим количество воды G Н2О вых = G Н2О вх G Н2О хр 18 - 123 х - 3000 х = G Н2О хр = 18*3000/123 = 439 кг/ч 4.4 Определим количество серной кислоты Серная кислота выступает в качестве водоотнимающего средства. 3 Составим приходную часть материального баланса 3.1 Определим количество аммиака, необходимого для получения аммиачной селитры 17 - 80 х - 20000 х = GNH3 хр = 17*20000/80 = 4250 кг/ч GNH3 вх = GNH3 хр/0,99 = 4293 кг/ч 3.2 Определим количество азотной кислоты 63 - 80 х - 20000 х = GHNO3 хр = 63*20000/80 = 15750 кг/ч GHNO3 вх = GHNO3 хр/0,99 = 15909 кг/ч 3.3 Определим количество воды 15909 - 0,47 х - 0,53 х = GH2O хр = 15909*0,53/0,47 = 17740 кг/ч 4 Составим расходную часть материального баланса 4.1 Определим количество азотной кислоты G HNO3 вых = G HNO3 вх - G HNO3 хр G HNO3 вых = 15909 - 15750 = 159 кг/ч 4.2 Определим количество аммиака G NH3 вых = G NH3 вх - G NH3 хр G NH3 вых = 4293 - 4250 = 43 кг/ч 4.3 Определим количество воды 20000 - 0,6; х - 0,4; х = GH2O вх = 20000*0,4/0,6 = 13333 кг/ч GH2O вых = GH2O хр - GH2O вх GH2Oвых = 17740 - 13333 = 4407 кг/ч 5 Составим итоговую таблицу Таблица 2 - Итоговый баланс нейтрализатора Потоки Приход, кг/ч Расход, кг/ч NH3 4293 43 HNO3 15909 159 H2O 17740 13333 H2Oпар - 4407 NH4NO3 - 20000 Итого 37942 37942 Задача 3 Составить материальный баланс контактного аппарата для каталитического окисления SO2 в SO3 производительностью 10 000 м3/ч исходного газа следующего состава [%(об.)]: SO2-8,5; О2-12,5; N2-79 . Степень окисления SO2 в SO3 составляет 98% (SO2 1/2О2 SO3).