
- •Введение
- •Общие замечания
- •Перечень сокращений
- •Раздел 1 Состав технических материалов
- •1 Газовые смеси
- •2 Растворы
- •Способы выражения концентраций
- •Пересчет концентраций
- •Приготовление растворов из твердых веществ
- •4 Расчеты по химическим формулам
- •5 Расчеты по химическим уравнениям
- •5.1 Расходные коэффициенты отдельных стадий производствав (прямая задача)
- •5.2 Расходные коэффициенты отдельных стадий производствав (обратная задача)
- •5.3 Расходные коэфиициентыв производства
- •Раздел 2 расчеты в ппп еxcel
- •2.1. Общие операции с таблицами
- •2.2 Материальный баланс
- •2.2.1 Материальный баланс отдельной стадии производства
- •2.2.2 Материальный баланс производства в целом
- •3. Тепловой баланс
- •2.3.1 Тепловой баланс отдельной стадии производства
- •2.3.2 Тепловой баланс производства
- •2.4. Примеры материального и теплового балансов неорганических вещест
- •(Отделение окисления аммиака)
- •(Отделение доокисления нитрозных газов)
- •Материальный и тепловой баланс производства азотной кислоты – ак (отделение абсорбции)
- •Аммиачной селитры (ас)- nh4no3
- •Производства карбамида- (nh2)2 со
- •Аммофоса (аф)- nh4h2po4
- •2.5. Примеры материального и теплового балансов неорганических материалов
- •Материальный и тепловой баланс производства алебастра
- •Литература
- •(Справочное)
- •Приложение б– Единицы си
- •Приложение Энтальпии и теплоемкость веществ
Аммиачной селитры (ас)- nh4no3
NH3 + НNO3 = NH4NO3
Производительность: |
аммиак (сырье) – 1000 кг |
Содержание примесей: |
в аммиаке – 5 % (N2 , Н2 и др.); |
|
в азотной кислоте – 40 % (Н2О и др.) |
1 |
В |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
2 |
Производство аммиака |
||||||||
3 |
Дано: Производительность по аммиаку (сырье), кг |
1000 |
|||||||
4 |
Примеси: |
в аммиаке ((N2, Н2 и др.), % |
5 |
||||||
5 |
|
в азотной кислоте – АК (Н2О и др. примеси), % |
40 |
||||||
6 |
|
|
|
|
|
Проверка уравнения |
|||
7 |
Мв (сумма) |
|
17 |
63 |
|
80 |
|
|
0 |
8 |
Мв, г |
|
17 |
63 |
|
80 |
|
|
0 |
9 |
Реакция |
NH3 + |
НNО3 |
= |
NH4NO3 |
|
|
Таблица 1 - Материальный баланс |
|||||||||
|
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
11 |
Приход |
Расход |
|||||||
12 |
|
Масса, кг |
% |
|
Масса, кг |
% |
|||
13 |
Сырье |
Сырье |
Вещество |
примеси |
|
Про- дукты |
Продукты |
Компо- ненты |
|
14 |
1.Аммиак |
1000 |
|
|
14,6 |
1.АС |
4471 |
|
65,1 |
15 |
в т.ч. NH3 |
950 |
|
13,8 |
в т.ч. NH4NO3 |
4471 |
65,1 |
||
16 |
примеси 1(г) |
|
50 |
0,7 |
|
|
|
||
18 |
2. АК |
5868 |
|
|
85,4 |
2.Газы |
2397 |
|
34,9 |
19 |
в т.ч.НNO3 |
|
3521 |
|
51,3 |
примеси 1(г) |
50 |
0,7 |
|
20 |
примеси 2 (Н2О и др) |
2347 |
34,2 |
примеси 2 (Н2О) |
2347 |
34,2 |
|||
21 |
Cумма(кг) |
6868 |
4471 |
2397 |
|
Cумма(кг) |
6868 |
6868 |
|
22 |
Сумма(%) |
|
|
|
100 |
Сумма(%) |
|
|
100 |
|
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
|
Таблица 2 - Тепловой баланс |
||||||||
24 |
Дано: Температура исходных компонентов ( t С), оС |
20 |
|||||||
25 |
Температура конечных продуктов ( t ПР), оС |
200 |
|||||||
|
|
|
|||||||
|
Проверка уравнения |
||||||||
26 |
Мв (сумма) |
17 |
63 |
|
80 |
|
|
0 |
|
27 |
Мв, г |
17 |
63 |
|
80 |
|
Тепловой эффект реакции, ΔH (р), кДж |
||
28 |
Реакция |
NH3 + |
НNО3 |
= |
NH4NO3 |
|
|||
29 |
Энтальпия |
|
|
|
|
|
|||
30 |
Н298, Дж/моль*К |
-45,804 |
-174,3 |
|
-365,68 |
|
|||
31 |
Н298 (с учетом молей) |
-45,804 |
-174,3 |
|
-365,68 |
|
-145,6 |
||
32 |
Формула пересчета Ср = Ср*/Мв, Дж /(кг∙К) |
||||||||
33 |
Ср*298, Дж / (моль.К) |
35,59 |
109,95 |
|
139,4 |
|
|
|
|
34 |
Ср 298, кДж / (кг.К) |
2,094 |
1,745 |
|
1,743 |
|
|
|
|
35 |
Количество тепла: Q = m ∙ Ср (Дж/(кг∙К) ∙ t, кДж |
||||||||
36 |
( m –масса технического сырья или продукта) |
|
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
37 |
Приход |
Расход |
|||||||
38 |
Сырье |
кДж |
% |
Продукты |
кДж |
% |
|||
39 |
1.С аммиаком |
41871 |
0,5 |
1.С ам. селитрой |
1558000 |
17,7 |
|||
40 |
|
|
|
(Ср=1,743 кДж / (кг.К) |
|
||||
41 |
2. С фосфорной |
204811 |
2,3 |
2.С газами |
891706 |
10,1 |
|||
42 |
кислотой |
|
|
(Ср=1,86 кДж / (кг.К) |
|
|
|||
43 |
3. Теплота |
8566235 |
97,2 |
3.Потери тепла |
1762583 |
20 |
|||
44 |
реакции |
|
|
4.Теплота отводимая |
4600628 |
52,2 |
|||
45 |
Cумма (кДж) |
8812917 |
|
Cумма (кДж) |
8812917 |
|
|||
46 |
Сумма (%) |
|
100 |
Сумма (%) |
|
100 |
Пример 4.10. (прямая задача)
Материальный и тепловой баланс