- •Практикум
- •1 Мета і задачі практичних занять
- •2 Вміст практичних занять
- •1.1 Розрахунок витратних коефіцієнтів
- •1.2 Приклади розв’язку задач
- •1.3 Задачі для самостійного розв’язку
- •2.1 Основи технологічних розрахунків – закони збереження і стехіометричних співвідношень
- •2.2 Приклади розв’язку задач
- •2.3 Задачі для самостійного розв’язку
- •Тема 3 Матеріальні розрахунки хіміко-технологічних процесів. Складання матеріальних балансів
- •3.2 Приклади розв’язку задач
- •3.3 Задачі для самостійного розв'язання
- •4.1 Теплові розрахунки хіміко-технологічних процесів. Складання теплових балансів
- •4.2 Приклади розв’язку задач
- •4.3 Задачі для самостійного розв'язання
- •Тема 5 Хімічна рівновага. Розрахунки рівноважних виходів
- •5.1. Розрахунок рівноважного складу суміші для хімічних процесів, які супроводжуються одною оборотною реакцією
- •5.1.1 Приклади розв’язку задач
- •5.1.2 Задача для самостійного розв'язання
- •5.2 Розрахунок рівноважного складу суміші для хімічних процесів, що супроводжуються декількома паралельними або послідовними оборотними процесами
- •5.3 Задачі для самостійного розв’язання
- •Тема 6 Кінетика хіміко-технологічних процесів. Розрахунок кінетичних параметрів
- •6.1 Розрахункові формули швидкості процесів.
- •6.2.Розрахунок кінетичних параметрів.
- •6.2.1.Методи визначення порядку реакцій.
- •6.2.1.1. Визначення порядку реакції по періоду напіврозпаду (тобто часу, протягом якого концентрація реагуючої речовини зменшиться удвічі).
- •6.2.1.2. Метод Оствальда-Нойеса.
- •6.2.1.3. Універсальний метод визначення порядків реакцій.
- •6.2.2. Константи швидкості, передекспоненціальний множник, енергія активації.
- •6.3 Задачі для самостійного вирішення
- •7.1 Розрахунок гетерогенно-каталітичних процесів
- •7.1 Основні формули для розрахунку гетерогенно-каталітичних реакцій
- •7.2 Розрахунки каталітичних процесів і реакторів.
- •7.3 Задачі для самостійного рішення
- •Тема 8 Електрохімічні процеси
- •8.2 Приклади розв’язку задач
3.2 Приклади розв’язку задач
Задача №1
Скласти матеріальний баланс процесу кристалізації аміачної селітри, якщо на кристалізацію надходить 10000 кг 96 %-ного плаву аміачної селітри, а готовий продукт (аміачна селітра) містить 99,8 % NН4NО3 і 0,2 % вологи.
Розв'язок:
Складаємо матеріальний баланс на 1000 кг плаву аміачної селітри, що надходить на технологічну стадію – кристалізацію.
Кількість безводної селітри NН4NО3 в початковому плаві, кг:
1000·0,96 = 960.
Кількість вологи в цьому плаві, кг:
1000 - 960 = 40
Кількість готового продукту, отриманого після кристалізації, кг:
960 : 0,998 = 962
Кількість вологи в готовому продукті, кг:
962 – 960 = 2
Кількість вологи, видаленої у вигляді парів за час кристалізації, кг:
40 – 2 = 38
На основі матеріального балансу на 1000 кг плаву складаємо матеріальний баланс на задану продуктивність. Отримані дані зводимо в таблицю аналогічну таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Матеріальний баланс процесу кристалізації аміачної селітри
(на 1000 кг плаву)
Надходження |
Витрати |
||||||
№ п/п |
Статті надходження |
Кількість |
№ п/п |
Статті надходження |
Кількість |
||
кг |
% |
кг |
% |
||||
1 |
Плав аміачної селітри
В тому числі: NН4NО3 волога |
1000
960 40 |
100
96 4 |
1 |
Готовий продукт (аміачна селітра) В тому числі: NН4NО3 волога Пари води із плаву аміак-ної селітри |
962
960 20
38 |
96,2
96,0 0,2
3,8 |
|
Всього |
1000 |
100 |
|
Всього |
1000 |
100 |
3.3 Задачі для самостійного розв'язання
Задача №1.
Скласти матеріальний баланс виробництва ацетилену із технічного карбіду кальцію, що містить А % СаС2, якщо степінь розкладу СаС2 – х % (СаС2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + С2Н2). Розрахунок вести на 1 м3 сухого ацетилену (при нормальних умовах).
Параметри |
Номер варіанту |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
А |
75 |
80 |
82 |
72 |
94 |
84 |
68 |
51 |
92 |
90 |
66 |
74 |
х |
85 |
87 |
88 |
83 |
90 |
50 |
70 |
82 |
84 |
89 |
75 |
80 |
Параметри |
Номер варіанту |
||||||||||||
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
А |
85 |
88 |
69 |
54 |
77 |
79 |
59 |
81 |
49 |
64 |
71 |
96 |
62 |
х |
98 |
81 |
78 |
76 |
86 |
85 |
74 |
83 |
91 |
94 |
65 |
68 |
93 |
Задача №2.
9500 кг розсолу з масовою часткою А % упарюють до масової частки В %. Складіть матеріальний баланс процесу упарювання, якщо виробничі втрати складають 0,2 %.
Параметри |
Номер варіанту |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
А |
20 |
10 |
15 |
18 |
14 |
28 |
22 |
32 |
16 |
19 |
25 |
28 |
В |
70 |
65 |
50 |
40 |
35 |
60 |
68 |
75 |
32 |
55 |
72 |
52 |
Параметри |
Номер варіанту |
||||||||||||
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
А |
34 |
32 |
12 |
26 |
23 |
30 |
35 |
33 |
40 |
42 |
45 |
29 |
48 |
В |
78 |
62 |
8045 |
68 |
90 |
85 |
85 |
88 |
54 |
64 |
75 |
58 |
82 |
Задача №3.
Скласти матеріальний баланс обпалювальної печі у виробництві цементного клінкера для портландцементу (на 1 т клінкера), якщо в склад шихти входить А % будівельної глини і В % вапняку (за масою). Сировина (масові частки, %) – будівельна глина: SіО2 – 72,0; Аl2О3 – 16,0; Fе2О3 – 7,9; К2О – 1,7; Nа2О – 3,3; вапно: СаСО3 – 95,0; домішки – 5,0.
Параметри |
Номер варіанту |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
А |
21 |
22 |
18 |
19 |
17 |
15 |
23 |
16 |
19,5 |
В |
79 |
78 |
82 |
81 |
83 |
75 |
77 |
84 |
80,5 |
Параметри |
Номер варіанту |
||||||||
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
А |
26 |
27 |
23,5 |
21,5 |
20 |
20,5 |
27,5 |
28,5 |
22,5 |
В |
74 |
73 |
76,5 |
78,5 |
82,5 |
79,5 |
72,5 |
71,5 |
77,5 |
Параметри |
Номер варіанту |
||||||
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
А |
18,5 |
19,5 |
16 |
16,5 |
25,5 |
19,8 |
26,5 |
В |
81,5 |
80,5 |
84 |
83,5 |
74,5 |
80,2 |
73,5 |
Тема 4