Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Очистка и утилизация отходящих газов

Поиск

 

Пример 5.1. При абсорбции SO2 известковым молоком (Са(ОН)2) поглощено 0,64 кг SO2. Сколько л известкового молока израсходовано, если концентрация его 10 % (масс.), а плотность 1,12 г/мл?

 

Решение

 

Записываем уравнение реакции:

 

SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O.

 

По уравнению реакции 1 моль SO2 реагирует с 1 молем Са(ОН)2. Рассчитываем молярные массы участников реакции:

 

М(SO2) = 32 + 2×16 = 64 г/моль;

М(Са(ОН)2) = 40 + 2×16 + 2×1 = 74 г/моль.

 

0,64 кг SO2 составляет: .

 

Значит количество необходимого Са(ОН)2 тоже составляет 10 моль, т. е. 740 г.

Рассчитываем массу известкового молока:

в 100 г раствора содержится 10 г Са(ОН)2

в Х -«- -«- -«- -«- 740 г

Х = 7400 г.

Рассчитываем объем израсходованного известкового молока:

V = .

 

Пример 5.2. Какой объем промышленного газа, содержащего 15 % (объем.) оксида углерода подвергнуто каталитической очистке, если получено 1,5 м3 метана (н.у.)?

 

Решение

 

1. Записываем уравнение реакции:

 

СО + 3Н2 → СН4 + Н2О.

 

По уравнению реакции из 1 моля СО получается 1 моль СН4. Так как 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л, то соотношение объемов газов в уравнении реакции равно соотношению числа их молей в реакции. Т. е. объем оксида углерода равен объему полученного метана

V (CO) = 1,5 м3.

 

2. Находим, какой объем промышленного газа затрачен на получение 1,5 м3 СН4?

В 100 м3 содержится 15 м3 СО

В Х -«- -«- -«- 1,5 м3 СО

Х = 10 м3 (промышленного газа).

 

Пример 5.3. Газовая смесь содержит СО2, СО, О2, N2. При анализе 100 мл смеси методом химического поглощения получены следующие результаты

 

Компонент Кол-во газа после поглощения
СО2 82,80
О2 82,20
СО 73,20
N2 73,20

 

Определите количественный состав смеси (объемный %), если происходит последовательное поглощение газов из смеси, а N2 не поглощается.

 

Решение

 

Содержание компонентов газовой смеси m А вычисляют в % (объем.) по формуле:

m А = ×100.

V = %;

= %;

= %;

= 73,20 %.

 

Пример 5.4. Вычислите объем кислорода, который расходуется и объем «парникового» газа (углекислого), выделяющегося при полном сгорании 112 л циклооктатриена С8Н8 (г).

 

Решение

 

Составляем уравнение реакции полного сгорания С8Н8. Расставляем коэффициенты.

С8Н8 + 10 О2 → 8СО2 + 4Н2О.

По закону Гей-Люссака объемы газов, вступающих в реакцию, относятся между собой, а также к объемам получающихся газообразных веществ как простые целые числа. Из уравнения реакции следует, что при сгорании 1 моля циклооктатриена расходуется 10 молей кислорода и выделяется 8 молей углекислого газа.

Отсюда: при сгорании 112 л С8Н8 расходуется 10×112 л = 1120 л кислорода и выделится 8×112 л = 696 л углекислого газа (СО2).

 

Пример 5.5. Вычислите объем кислорода, который расходуется и объем «парникового» газа (углекислого), выделяющегося при полном сгорании 14,2 кг декана С10Н22 (т).

 

Решение

 

Составляем уравнение реакции полного сгорания С10Н22. Расставляем коэффициенты.

С10Н22 + 31/2 О2 → 10СО2 + 11Н2О.

Из уравнения реакции следует, что при сгорании 1 моля декана расходуется 31/2 молей кислорода и выделяется 10 молей СО2. Молярная масса декана М(С10Н22) = 142 г. Число молей декана равняется 14200 г: 142 г = 100 молей.

При нормальных условиях 1 л любого газа занимает объем 22,4 л (закон Авогадро).

 

Для полного сгорания 1 моля С10Н22 расходуется 31/2×22,4 л О2

Для -«- -«- -«- 100 молей -«- -«- -«- Х л О2

Х = 31/2×22,4 л×100 = 34720 л О2;

При полном сгорании декана выделяется:

10×22,4 л×100 = 22400 л СО2.

 

Задача 5.1. При абсорбции газа жидкостью поглотилось m 1 кг его. Сколько л жидкости израсходовано, если концентрация жидкости m 2 % (масс.), а плотность ρ, г/мл? Напишите уравнение реакции.

 

Вариант Газ m 1, кг m 2, % Жидкость ρ, г/мл
  SO2 0,4   Ca(OH)2 1,12
  SO2 0,4   Ca(OH)2 1,13
  SO2 0,5   Ca(OH)2 1,12
  SO2 0,5   Mg(OH)2 1,08
  SO2 0,6   Mg(OH)2 1,08
  SO2 0,2 22,75 NH4OH 0,914
  SO2 0,4 25,33 NH4OH 0,906
  NO2 0,6 10,22 Na2CO3 1,065
  NO2 0,4 10,22 Na2CO3 1,065
  NO2 0,2 10,22 Na2CO3 1,065
  NO2 0,5 9,75 Na2CO3 1,012
  NO2 0,4 9,75 Na2CO3 1,012
  NO2 0,6 9,75 Na2CO3 1,012
  NO2 0,5 10,22 Na2CO3 1,065
  NO 0,2 11,1 Na2SO3 1,08
  NO 0,1 11,1 Na2SO3 1,08
  NO 0,4 11,1 Na2SO3 1,08
  NO 0,3 11,1 Na2SO3 1,08
  NO 0,25 11,1 Na2SO3 1,08
  NO 0,15 11,1 Na2SO3 1,08
  NO 0,35 11,1 Na2SO3 1,08
  SO2 0,3   Ca(OH)2 1,13
  Cl2 0,9   Ca(OH)2 1,12
  Cl2 1,1   Ca(OH)2 1,12
  Cl2 0,8   Ca(OH)2 1,12
  Cl2 1,0   Ca(OH)2 1,12
  Cl2 0,6   Ca(OH)2 1,12
  Cl2 0,5   Ca(OH)2 1,13
  Cl2 0,7   Ca(OH)2 1,13
  Cl2 0,75   Ca(OH)2 1,13

Примечание: уравнения реакций для поглощения

NO2: 2NO2 + Na2CO3 = NaNO3 + NaNO2 + CO2;

NO: 2NO + 2NaHSO3 = N2 + 2NaHSO4;

Cl2: Cl2 + 6Ca(OH)2 = 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O.

 

Задача 5.2. Какой объем промышленного газа, содержащего ω % загрязнителя нужно подвергнуть каталитической очистке, чтобы получить V м3 продукта?

 

Вариант Загрязнитель ω, % Продукт V, м3
  СО   СН4  
  СО   СН4  
  СО   СН4  
  СО   СН4  
  СО   СН4  
  СО   СН4  
  СО   СН4  
  СО   СН4  
  СО   СН4 1,5
  СО   СН4  
  NO   N2  
  NO   N2 1,5
  NO   N2  
  NO   N2  
  NO   N2  
  NO   N2  
  NO   N2  
  NO   N2  
  NO   N2  
  NO   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  
  NO2   N2  

 

Примечание: Уравнения реакций для каталитического восстановления

NO: 2NO + 2H2 → N2 + 2H2O;

NO2: 2NO2 + 4H2 → N2 + 4H2O.

 

Задача 5.3. Определите количественный состав газовой смеси, содержащей СО2, СО, О2, N2, если при анализе 100 мл смеси методом последовательного химического поглощения получены следующие результаты.

 

Вариант Компонент Кол-во газа после поглощения Вариант Компонент Кол-во газа после поглощения
  СО2 О2 СО N2 85,60 84,40 78,80 78,80   СО2 О2 СО N2 83,50 84,10 75,60 75,60
  СО2 О2 СО N2 83,00 83,60 76,10 76,10   СО2 О2 СО N2 84,10 84,80 73,20 73,20
  СО2 О2 СО N2 83,10 82,30 76,10 76,10   СО2 О2 СО N2 83,80 82,60 74,80 74,80
  СО2 О2 СО N2 84,80 84,30 76,70 76,70   СО2 О2 СО N2 83,80 82,90 75,30 75,30
  СО2 О2 СО N2 83,80 82,80 75,80 75,80   СО2 О2 СО N2 83,40 82,60 75,80 75,80
  СО2 О2 СО N2 83,00 82,20 75,30 75,30   СО2 О2 СО N2 84,00 83,10 75,20 75,20
  СО2 О2 СО N2 84,20 83,60 76,70 76,70   СО2 О2 СО N2 83,90 82,10 75,30 75,30
  СО2 О2 СО N2 81,40 80,00 75,60 75,60   СО2 О2 СО N2 82,60 81,80 76,10 76,10
  СО2 О2 СО N2 81,80 80,30 75,40 75,40   СО2 О2 СО N2 83,10 82,60 75,90 75,90
  СО2 О2 СО N2 82,50 81,60 75,80 75,80   СО2 О2 СО N2 81,90 80,60 73,20 73,20
  СО2 О2 СО N2 83,20 82,40 75,60 75,60   СО2 О2 СО N2 82,80 82,10 75,40 75,40
  СО2 О2 СО N2 82,80 83,40 75,90 75,90   СО2 О2 СО N2 82,00 81,30 76,10 76,10
  СО2 О2 СО N2 83,00 82,20 76,00 76,00   СО2 О2 СО N2 82,10 81,50 75,90 75,90
  СО2 О2 СО N2 83,50 82,90 75,80 75,80   СО2 О2 СО N2 83,20 84,00 73,20 73,20
  СО2 О2 СО N2 83,30 84,00 75,30 75,30   СО2 О2 СО N2 82,20 81,60 75,30 75,30

 

Задача 5.4. Вычислите объем кислорода (Х), который расходуется и объем «парникового» газа (углекислого) (Y), выделяющегося при полном сгорании вещества (Z).

 

Вариант Вещество (Z) Масса, объем
  Уголь (т) 18 кг
  Бензол С6Н6 (ж) 20 кг
  Метан СН4 (г) 100 л
  Этан С2Н6 (г) 200 л
  Этилен С2Н4 (г) 500 л
  Ацетилен С2Н2 (г) 150 л
  Пропен С3Н6 (г) 25 л
  Бутан С4Н10 (г) 250 л
  Циклопропан С3Н6 (г) 300 л
  Пропан С3Н8 (г) 200 л
  Пентан С5Н12 (ж) 150 кг
  Гексан С6Н14 (ж) 130 кг
  Циклобутан С4Н8 (г) 320 л
  Гептан С7Н16 (ж) 180 кг
  Октан С8Н18 (ж) 280 кг
  Тетрадекан С10Н22 (ж) 1 кг
  Гексадекан С16Н34 (ж) 5 кг
  Циклогексан С16Н34 (ж) 15 кг
  Циклогептан С7Н14 (ж) 1 л
  Бутен С4Н8 (г) 450 л
  Изобутилен С4Н9 (г) 15 л
  Циклогексен С6Н10 (ж) – 165 кг
  Бутадиен С4Н4 (г) 75 л
  Октен С8Н16 (ж) 750 г
  Стирол С8Н8 (ж) 80 кг
  Гексен С6Н12 (ж) 0,5 кг
  Циклогептен С7Н12 (ж) 1 г
  Аллен С3Н4 (ж) 25 кг
  Гептен С7Н14 (ж) 750 кг
  Фенилэтилен С14Н12 (ж) 235 г


Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; просмотров: 362; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.140.198.3 (0.008 с.)