5 Розрахунок матеріального балансу

Мета розрахунку: складання матеріального балансу низькотемпературного каталітичного очищення газу від оксидів азоту.

Вихідні дані

Продуктивність агрегату за моногідратом становить G = 15 т/год.

Об’ємна витрата викидного газу після абсорбційної колони R_газу = 66300,8 м³/год.

Вміст оксидів азоту в газі після реактору становить φ(NО_х)=0,005%.

Таким же приймаємо і об’ємний відсоток аміаку φ(NH₃) = 0,005%.

Таблиця 5.1 – Склад газу на виході з абсорбційної колони

Компонент	Вміст, % об.
NO	0,12
NO2	0,04
O2	2,82
N2	96,22
H2O	0,8
Всього	100

Розрахунок

Нехтуючи незначною зміною об’єму при додаванні аміаку і відновленні, витрата оксидів азоту з газом на виході із реактора селективної очистки, м³/год.:

Прихід (об’ємні витрати) складових компонентів газу із абсорбційної колони, м³/год.:

Масові витрати складових компонентів газу на виході із абсорбційної колони, кг/год.:

Витрата оксидів азоту, які необхідно відновити, м³/год.:

В тому числі, м³/год.:

Витрата метану за реакцією (3.1), м³/год.:

Витрата метану за реакцією (3.2), м³/год.:

Витрата метану за реакцією (3.3), м³/год.:

В процесі відновлення підтримують приблизно 10% надлишок метану проти стехіометричного, м³/год.:

Загальна витрата метану, м³/год.:

Утворюється N₂, CO₂ та H₂O за реакціями (3.1), (3.2) та (3.3), м³/год.:

Отримані дані заносимо до таблиці матеріального балансу.

Таблиця 5.2 – Матеріальний баланс очищення

Компонент	Статті приходу					Статті витрат
	м3/год.	%об.	кг/год.	% мас.		м3/год.	%об.			кг/год.		%мас.
NO	79,561	0,12	106,56	0,12		2,486	0,0037			3,33		0,004
NO2	26,52	0,04	54,46	0,07		0,828	0,0012			1,7		0,002
O2	1869,69	2,77	2671	3,21		0	0			0		0
CH4	1077,787	1,6	769,849	0,09		97,9807				69,986
N2	63794,63	94,68	79743,29	96,01		63846,013	96,199			79807,516		96,155
H2O	530,15	0,787	426,23	0,50		2431,955	0,990			1954,25		0,636
CO2	0	0	0	0		985,965				1936,717		100,0
	67378,34	100	83771,4		100	67365,23		100	83771,5		100