1. Выбор и обоснование принятой схемы производства

Название	1. Выбор и обоснование принятой схемы производства
Дата	08.02.2020
Размер	461.18 Kb.
Формат файла
Имя файла	bestreferat-233572.docx
Тип	Реферат #107582
страница	4 из 21

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 21

где t1-температура нитрозного газа на входе в аппарат,

t2- температура нитрозного газа на выходе из аппарата,

Свободный объем [1, 4]:

где Dв- внутренний диаметр трубок, м;

L-длина трубного пространства, м;

n-количество трубок, шт;

Объемная скорость нитрозного газа:

Wс =

=45,77нм3/с;

где 380000-мощность производства по проекту, т100%HNO3 /г; 330 рабочих дней в году; 24 часа в сутках.

Время пребывания газа в окислителе:[4]

Определяем степень окисления NO (α).Находим:

;

;

По справочным данным К при 94,2

[3]

Тогда

где К-константа скорости реакции, а-начальная концентрация NO, мольн. доли, -общее давление, атм.

По номограмме В.А. Каржавина [3] определяем практическую степень окисления оксида азота: x=0,47.

Степень приближения практической степени превращения к равновесной:

99,81%

x 47% x=

x=47%
Определяем практический состав газа.

Окисляется монооксида азота:

;

Остается:

;

Расходуется кислорода:

;

Остается кислорода:

;

Содержание NO2 в нитрозном газе на выходе из аппарата:

241,01+55,01=296,02.

Таблица 3.2

Материальный баланс процесса окисления NO в NO2 в холодильнике-конденсаторе

Приход						Расход
Компонентный состав	нм3/т	%	кг/т	%	Компонентный состав		нм3/т	%	кг/т	%
NO	117,05	3,09	223,62	5,61	NO		62,04	1,65	248,35	6,23
NO2	241,01	6,36	148,55	3,73	NO2		296,02	7,88	161,23	4,05
O2	135,19	3,57	186,37	4,68	O2		104,17	2,77	148,96	3,74
N2	2691,38	71,03	3364,23	84,44	N2		2691,38	71,61	3364,23	84,44
H2O	604,54	15,95	61,44	1,54	H2O		604,54	16,09	61,44	1,54
Всего:	3789,17	100,00	3984,21	100,00	Всего:		3758,15	100,00	3984,21	100,00

Газ после окисления NO в NO2 имеет следующий состав:

Компонентный состав	нм3/т	об.%	кг/т	кмоль/т	%масс.
NO	62,04	1,65	248,35	8,28	6,23
NO2	296,02	7,88	161,23	3,51	4,05
O2	104,17	2,77	148,96	4,66	3,74
N2	2691,38	71,61	3364,23	120,11	84,4
H2O	604,54	16,09	61,44	3,41	1,54
Всего:	3758,15	100	3984,21	140,02	100

Выразим парциальное давление паров воды через общее давление и концентрацию:
PH2O=Pобщ

;
Тогда

;
Процесс в холодильнике-конденсаторе происходит при следующих условиях:

-концентрация HNO3 60-65%масс.;

-температура 60-65°C.

Упругость паров воды над 65-% кислотой при 65°С 54,5мм.рт.ст. [3].

Принимаем, что на выходе из холодильника-конденсатора нитрозные газы содержат Х паров воды, тогда

PH2O=54,5мм.рт.ст.

Pобщ = 0,36 МПа;

1мм.рт.ст.-133,3Па

Х-0,36 106 Па Х=

=2700,07мм.рт.ст;

; Х= 2,81кмоль/т

153,15- количество газа, прошедшее через холодильник- конденсатор в кмоль/т;

1,95-количество водяных паров на входе в холодильник-конденсатор.

Конденсируется паров воды:

кмоль/т или 10,8 кг/т;

В этом количестве воды будет растворено У кг/т моногидрата азотной кислоты с образованием 65-% кислоты (3.4), тогда можно записать, что

, тогда У=15,85кг/т.

Остается воды:

кг/т;
Х1 10,8 15,85 Х2

3NO2+H2O=2HNO3+NO (3.4)

3

18 2

30
Отсюда Х1=17,35кг/т;

Остается оксида азота (IV):

кг/т;

Х2=3,77кг/т;

Остается оксида азота (II):

кг/т;

Количество сконденсировавшейся азотной кислоты:

15,85кг/т-65%

mвсего-100% mвсего=24,38кг/т;
Таблица 3.3

Состав газа после процесса конденсации

Компонентный состав	нм3/т	% об	кг/т	% масс	кмоль/т
I.Нитрозный газ, в т.ч.	3117,2	100,00	3959,83	100,00	139,21
NO	169,69	5,44	227,39	5,74	7,58
NO2	62,47	2,00	131,2	3,31	2,85
O2	130,33	4,18	186,37	4,70	5,82
N2	2691,38	86,33	3364,23	84,96	120,15
H2O	63,33	2,03	50,64	1,28	2,81
II.Азотная кислота в т.ч.	16,3	100,00	24,38	100,00	0,72
а)HNO3(100%)	5,64	34,6	15,85	65,01	0,25
б)H2O	10,66	65,39	8,53	34,99	0,470
Всего:			3984,21

Таблица 3.4.

Материальный баланс холодильника-конденсатора нитрозных газов.

Приход						Расход
Компонентный состав	нм3/т	%об.	кг/т	% масс.	Компонентный состав		нм3/т	% об.	кг/т		% масс.
I.Нитрозный газ, в т.ч.					I.Нитрозный газ, в т.ч.		3117,2	100,00	3959,83		100,00
NO	117,05	3,09	223,62	5,61	NO		169,69	5,44	227,39		5,74
NO2	241,01	6,36	148,55	3,73	NO2		62,47	2,00	131,2		3,31
O2	135,19	3,57	186,37	4,68	O2		130,33	4,18	186,37		4,70
N2	2691,38	71,03	3364,23	84,44	N2		2691,38	86,33	3364,23		84,96
H2O	604,54	15,95	61,44	1,54	H2O		63,33	2,03	50,64		2,81
Всего:	3789,17	100,00	3984,21	100,00	II.Азотная кислота в т.ч.				24,38		100,00
						а)HNO3(100%)				15,85		65,01
						б)H2O				8,53		34,99
						Всего:				3984,21

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 21