Окисление аммиака (лаб)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«МИРЭА – Российский технологический университет»

РТУ МИРЭА

Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

(наименование Института)

Кафедра общей химической технологии

(наименование кафедры)

Каталитическое окисление аммиака

Вариант 4.

Работу выполнила

Студентка группы ХББО-02-16

Языкова Екатерина Игоревна

Руководитель работы

Кацман Евгений Александрович

Москва 2020

Экспериментальные данные:

Расход воздуха при условиях лаборатории – 35 л/мин

Температура в контактном аппарате – 800^оС.

Данные о катализаторах:

-платиновый:

число сеток – 1,

рабочая площадь сетки – 40 см²,

число ячеек – 1024 на см²,

диаметр нити 0,09 мм.

-неплатиновый:

объем катализатора – 90 мл,

доля свободного объема – 0,6.

Концентрация аммиака в аммиачно-воздушной смеси – 6,0% масс.

Концентрация оксида азота(II) в нитрозных газах – 9,7% масс.

Температура в лаборатории – 20^оС,

барометрическое давление – 745 мм рт.ст.

Материальный баланс контактного аппарата для окисления аммиака

Приход					Расход
Наименование	л при н.у.	г	% масс.	Наименование		л при н.у.	г	% масс.
Аммиак	3,48	2,64	6,03	NO		3,19	4,27	9,75
Воздух:	31,97	41,17	93,97	N2:		25,40	31,76	72,49
O2	6,71	9,59	21,89	По реакции		0,14	0,18	0,41
N2	25,26	31,58	72,08	Из воздуха		25,26	31,58	72,08
				O2		2,35	3,36	7,67
				H2O		5,24	4,19	9,56
				Невязка		-0,73	0,23	0,53
Всего	35,45	43,81	100	Всего		35,45	43,81	100

Расчеты:

1. Пересчет расхода воздуха при л.у. на н.у.

2. Расчет расхода аммиака

3. Расчет прихода:

3.1. Воздух:

3.2. Аммиак:

4. Расчет расхода:

Реакции для расчетов:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO +6H₂O

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

4.1. Оксид азота (II)

4.2. Азот:

4.3. Кислород:

4.4. Вода:

5. Коэффициент пересчета:

Для пересчета табл. мат. баланса на заданный базис, умножаем все значения масс и объемов на коэффициент пересчета.

Материальный баланс контактного аппарата для окисления аммиака, пересчитанный на базис 1 г NO

Приход					Расход
Наименование	л при н.у.	г	% масс.	Наименование		л при н.у.	г	% масс.
Аммиак	0,80	0,61	6,03	NO		0,73	0,98	9,75
Воздух:	7,35	9,47	93,97	N2:		5,84	7,30	72,49
O2	1,54	2,21	21,89	По реакции		0,03	0,04	0,41
N2	5,81	7,26	72,08	Из воздуха		5,81	7,26	72,08
				O2		0,54	0,77	7,67
				H2O		1,21	0,96	9,56
				Невязка		-0,17	0,06	0,53
Всего	8,15	10,08	100	Всего		8,15	10,08	100

Расчет технологических критериев

1. Объемное соотношение кислорода к аммиаку:

2. Время контактирования для катализаторов:

1. Платиновый:

2. Неплатиновый:

3. Интенсивность катализаторов:

1. Платинового:

2. Неплатинового: