й аміак NH 3 . Втрата HNO 3 і NH 3 у виробництві становить 1% від теоретично необхідної кількості, для забезпечення заданої продуктивності. З нейтралізатора аміачна селітра становить 60% розчину NH 4 NO 3 у воді. Визначити кількість вологи, що випарувалася в результаті екзотермічної реакції нейтралізатора.
1 Зобразимо процес на схемі
В
Малюнок 2 - Схема входять і виходять матеріальних потоків
2 Визначимо молекулярні маси речовин
Ој (NH 4 NO 3 ) = 80 кг/кмоль; Ој (NH 3 ) = 17 кг/кмоль; Ој (HNO 3 ) = 63 кг/кмоль; Ој (H 2 O) = 18 кг/кмоль.
3 Складемо прибуткову частину матеріального балансу
3.1 Визначимо кількість аміаку, необхідного для отримання аміачної селітри
17 - 80
х - 20000
х = GNH 3 хр = 17 * 20000/80 = 4250 кг/год
GNH 3 вх = GNH 3 хр/0,99 = 4293 кг/год
3.2 Визначимо кількість азотної кислоти
63 - 80
х - 20000
х = GHNO 3 хр = 63 * 20000/80 = 15750 кг/год
GHNO 3 вх = GHNO 3 хр/0,99 = 15909 кг/год
3.3 Визначимо кількість води
15909 - 0,47
х - 0,53
х = GH 2 O хр = 15909 * 0,53/0,47 = 17740 кг/год
4 Складемо видаткову частина матеріального балансу
4.1 Визначимо кількість азотної кислоти
G HNO 3 вих = G HNO 3 вх - G HNO 3 хр
G HNO 3 вих = 15909 - 15750 = 159 кг/год
4.2 Визначимо кількість аміаку
G NH 3 вих = G NH 3 вх - G NH 3 хр
G NH 3 вих = 4293 - 4250 = 43 кг/год
4.3 Визначимо кількість води
20000 - 0,6; х - 0,4; х = GH 2 O вх = 20000 * 0,4/0,6 = 13333 кг/год
GH 2 O вих = GH 2 O хр - GH 2 O вх
GH 2 Oвих = 17740 - 13333 = 4407 кг/год
5 Складемо підсумкову таблицю
Таблиця 2 - Підсумковий баланс нейтралізатора
Потоки
Прихід, кг/год
Витрата, кг/год
NH 3
4293
43
HNO 3
15909
159
H 2 O
17740
13333
H 2 O пар
-
4407
NH 4 NO 3
-
20000
Разом
37942
37942
Задача 3
Скласти матеріальний баланс контактного апарату для каталітичного окислення SO 2 у SO 3 продуктивністю 10 000 м 3 /год вихідного газу наступного складу [% (О.)]: SO 2 -8,5; Про 2 -12,5; N 2 -79. Ступінь окислення SO 2 у SO 3 становить 98%
(SO 2 +1/2О 2 SO 3 ). br/>
1 Зобразимо процес на схемі
В
Рисунок 3 - Схема входять і виходять потоків в контактному апараті
2 Визначимо молекулярні маси речовин
Ој (SO 2 ) = 64,06 г/моль; Ој (Про 2 ) = 32 г/моль; Ој (SO 3 ) = 80,06 г/моль; Ој (N 2 ) = 28 г/моль.
3 Складемо прибуткову частину матеріального балансу
3.1 Визначимо кількість SO 2 на вході
В
м 3 /год (0,236 м 3 /с)
В
кг/год (0,675 кг/с)
3.2 Визначимо кількість O 2 на вході
;
м 3 /год (0,347 м 3 /с);
;
кг/год (0,496 кг/с);
3.3 Визначимо кількість N 2 на вході
;
м 3 /год (2,194 м 3 /с);
;
кг/год (2,743 кг/с)
4 Складемо видаткову частину матеріального балансу
4.1 Визначимо кількість SO 2 на виході
;
м 3 /год (0,005 м 3 /с);
;
кг/год (0,014 кг/с)
4.2 Визначимо кількість SO 3 на виході
;
