Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Тепловой баланс процессов, протекающих на первой тарелке
Приход тепла с газом Q1 = m×Cp×t, где m - количество поступающих газов, равное 10399,1 нмоль; Ср - средняя молярная теплоемкость газов, равная в пределах 0-100°С 30,0 кДж/(кмоль×°С); t - температура поступающего газа, °С. Q1 = 10399,1×30,0×35 = 10800000 кДж. Приход тепла в результате окисления NO: Q2 = m×q, m – количество окислившегося NO (32 кмоль). Q2 = 32× =1805000 кДж. Приход тепла от образования безводной HNО3: Q3 = m×q =80,8× =2985000 кДж. Приход тепла от разбавления моногидрата до 65%-го раствора HNО3: Q4 = m×q =80,8×19700=1590000 кДж. Расход тепла с уходящими газами Q1 = m×Cp×t = 10302,8×29,7×35=10720000 кДж. Определим количество тепла, уносимого охлаждающей водой: Q = 10800000+1805000+2985000+1590000-10720000=6400000 кДж. Рассчитываем расход воды на отнятие тепла реакции при начальной температуре воды 20°С и конечной 25°С: м3/ч. Для определения поверхности змеевиков принимаем диаметр труб змеевиков 38´2,5 мм и количество труб в секции 36. Скорость воды в трубках составляет: м/с. Коэффициент теплоотдачи от кислоты к стенке принимаем равным 2326 Вт/(м2×°С). Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде определяем по уравнению: , где d - диаметр трубок, раdный 0,033 м; R - радиус кривизны змеевика, равный 0,95 м; tср - средняя температура воды, равная 22,5°С; - скорость движения воды, равная 2,8 м/с ккал/(м2×ч×°С) = 9130 Вт/(м2×°С). Находим коэффициент теплопередачи: , где d1 - толщина стояка трубки (0,0025 м); d2 - толщина накипи на стенках (0,0005 м); l1 - коэффициент теплопроводности хромо-никелевой стали, равный 17,45 Вт/(м×°С); l2 - коэффициент теплопроводности накипи, 2,33 Вт/(м×°С). Вт/(м×°С). Средняя разность температур составляет 35 35 20 25 Dtср= . Змеевиков на первой тарелке будет: м; Объем труб: м3; Объем межтарелочного пространства: м3. По мере снижения скорости окисления вследствие уменьшения концентрации NO и NO2 в верхней части колонны можно увеличивать расстояние между тарелками в соответствии с уравнением где - свободное расстояние между тарелками, м; - давление на данной тарелке, Па; - общая степень абсорбции, достигаемая на n-й тарелке, %, В.И.Атрощенко совместно с В.С.Багдасаряном, Н.И.Перловым и В.К.Фурсиковой разработан метод расчета равновесного состава нитрозных газов над растворами HNO3 через степень его окисленности и составлены соответствующие номограммы. При этом используется известное уравнение равновесия для реакции (40) и реакции^
2NO2 = N2O4 + 56940,48 кДж. , где - частная константа равновесия NO и NO2 с НNO3, ат-2 [ =f(СHNO3, t)]; - частная константа равновесия NO2 с N2O4, ат [ =f(t)]; a – парциальное давление NO до абсорбции, ат; b – парциальное давление NO2 до абсорбции, ат; с – парциальное давление N2O4 до абсорбции, ат; x – парциальное давление NO2 при равновесии, ат. Обозначим через Р - общее давление газа, ат; an - начальную концентрацию всех оксидов азота в исходном газе, в долях ед.; рn - парциальное давление оксидов в начальном газе; aн - степень окисления оксидов азота в начальном газе, доли ед. Тогда: A = P×aн(3-2×aн); или A = рn(3-2×aн) = 2рn(1,5-aн). Для определения равновесной степени окисления aр составлена таблица, в которой aр приведены в зависимости lg(A/K) и lg (K1K). Определив по таблице aр, можно вычислить равновесный состав газа по уравнениям ; , где рр - парциальное давление всех оксидов азота при равновесии, ат; pno+2n2o4 - парциальное давление NO + 2N2О4 при равновесии, ат. При этом не учитываем изменения объема газа вследствие реакции. По таблице находим при и равновесная степень окисления оксидов азота составит aр»0,89, что соответствует предыдущему расчету . В таком случае парциальное давление оксидов азота при равновесии ат, такое же, как это получено при расчете.
Расчет карбамида (NН2)2СО, стр 486-509 (Лобойко)
Карбамид - концентрированное азотное удобрение для разных почв под различные сельскохозяйственные культуры. В животноводстве применяется как заменитель протеина. Синтез карбамида осуществляется при температуре 458-468 К и давлении 19-20 МПа из жидкого аммиака и газообразной двуокиси углерода по суммарной реакции: NH3 + CO2 = CO(NH2)2 + H2O (48) Реакция протекает в две стадии по уравнениям: NH3 + CO2 = NH2COONH4 + 125,69 кДж (49) 2COONH4 = NH2-CO-H2N + H2O - 15,51 кДж (50) Технологический процесс производства карбамида состоит из следующих стадий: ·Синтез карбамида; ·Дистилляция плава; ·Концентрирование раствора карбамида; ·Гранулирование концентрированного раствора карбамида. Быстрый рост производства карбамида обусловлен усовершенствованием его технологии и конструктивного оформления процесса синтеза, успехами химического машиностроения, а также доступностью и дешевизной исходного сырья.
Технологическая схема производства карбамида изображена на рисунке 5.
Рис. 5. Технологическая схема производства карбамида: 1 - углекислотный компрессор; 2 - колонна синтеза; 3 - разлагатель первой ступени; 4 - разлагатель второй ступени; 5 - подогреватель; 6 - газосепаратор; 7,8 - вакуум-кристаллизаторы; 9, 27 - центробежные насосы; 10 - центрифуга; 11 - эжектор; 12 - сборник; 13 - вентиляторы; 14 - циклон; 15 - плавитель; 16 - грануляционная башня; 17 - конвейер; 18 - сушилка; 19 - калорифер; 20, 21 - конденсаторы-абсорберы аммиака и С02; 22 - промывная колонна; 23 - теплообменник к промывной колонне; 24 - конденсатор; 25 - буферная емкость; 26 - плунжерные насосы
Материальный баланс
Расчет годового выпуска при 330 рабочих дня в год: кг/год. Стехиометрический выход NH3 и CO2 в соответствии с реакцией 49 составит:
кг NH3, кг СО2, где 17; 44; 60 – молярные массы соответственно NH3, СО2, (NH2)2СО; 1,07 – коэффициент, учитывающий потери карбамида. Практический выход реагентов в цикле с учетом их мольного соотношения и степени превращения составит: кг/т; кг/т; кг/т. Масса NH3, СО2, H2О, которые направляются в цикл с раствором угле-аммонийных солей (УАС), определяется следующим образом. Обозначим массовые доли компонентов NH3, СО2, H2О в УАС соответственно a, b, g. В соответствии с практическими данными a=30%, т.к. a+b+g=1, то g=0,7-b. Тогда: ; где П – потери карбамида при дистилляции и выпаривании за исключением безвозвратных потерь: П = 0,05+0,01-0,005 = 0,055. кг/т; ; . Масса свежего и оборотного аммиака без учета того, что возвращается с УАС: Масса воды, введенной со свежим и оборотным аммиаком: ; ; где 0,002 – содержание воды в аммиаке. Кроме того, массу воды, введенной со свежим и оборотным аммиаком, можно определить из равновесия: ; Следовательно: Тогда: b=0,4858, g=0,7-0,4858=0,2142. Определим массу воды, которая приходит с раствором УАС: кг/т; кг/т. Всего в цикл с раствором УАС поступает: кг/т. Масса свежего и оборотного аммиака без учета аммиака, поступающего с УАС: кг/т. Масса воды, введенной со свежим и оборотным аммиаком: кг/т.
|
||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-19; просмотров: 204; 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 - 3.15.202.4 (0.028 с.) |