ыва. Практикум по ОХТ[155]. Основы химической технологии
 Скачать 5.15 Mb.
|
Экспериментальные и расчетные данныеДата…………………………………………………………………………… Расход воздуха при условиях лаборатории………………………. л/мин Перепад давления в расходомере для воздуха…………………….. мм Расход аммиака при условиях лаборатории (расч. после анализа)………………………. ………………………………………….л/мин Перепад давления в расходомере для аммиака……………………. мм Температура в контактном аппарате…………………………………... °С Данные о катализаторах: платиновый: число сеток………………………………………………………………... рабочая площадь сетки……………………………………………….м2 диаметр нити сетки………………………………………………….. мм число петель на 1 см2…………………………………………………… неплатиновый: объем катализатора…………………………………………………мл доля свободного объема……………………………………………….. Температура в лаборатории…………………………………………….. оС Барометрическое давление……………… ………………. мм. рт. ст. Время контактирования: для платинового катализатора …………………………………………с для неплатинового катализатора……………………………………… с Интенсивность платинового катализатора……………………….кг/ ч м3 Интенсивность неплатинового катализатора…………………… кг/ ч м3 Объемное отношение кислорода к аммиаку…………………………….. Практический выход оксида азота (II)…………………………………. % Контроль процессаПосле отбора газовых проб колбы взвешивают. Для полноты поглощения круговыми движениями непрерывно перемешивают содержимое колб в течение 40 мин. Затем открывают пробки, смывают с них дистиллированной водой капли раствора и производят титрование. В колбе с пробой аммиачно-воздушной смеси оттитровывают избыток кислоты 0,1 н раствором щелочи. В колбе с пробой нитрозных газов оттитровывают избыток щелочи 0.1 н раствором кислоты. Результаты анализа газовых фаз заносят в табл.2.1.1. Таблица 2.1.1Анализ газовых фаз
На основании полученных аналитических данных рассчитывают концентрацию аммиака в аммиачно-воздушной смеси и оксида азота (II) в нитрозных газах:  , % масс.  , % масс.где  и  - нормальности кислоты и щелочи соответственно и  - навески проб аммиачно-воздушной смеси и нитрозных газов, соответственно, г; и  - количества кислоты или щелочи, соответственно, взятые для поглощения, мл. и  - количества кислоты или щелочи, соответственно, пошедшие на обратное титрование, мл.На основе полученных данных рассчитывают выход оксида азота(II) по аммиаку, который в предположении 100 % степени превращения аммиака совпадает с селективностью):  (%)где  и  - молекулярные массы оксида азота (II) и аммиака.Технологические расчеты На основании полученных данных рассчитывают приближенный материальный баланс контактного аппарата. Определяют содержание аммиака и воздуха в аммиачно-воздушной смеси в объемных процентах. Для этого пользуются формулой:  (%)где  ,  - концентрации аммиака и воздуха, % масс., ,  - молекулярные массы аммиака и воздуха.Эта формула верна, если в смеси нет ничего кроме аммиака и воздуха. По известному расходу воздуха и объемным концентрациям аммиака и воздуха рассчитывают расход аммиака. Приводят расходы аммиака и воздуха к нормальным условиям. Затем определяют массовые количества введенных веществ, используя плотность газа при нормальных условиях. По реакции (2.1.1) определяют количество полученного оксида азота (II), считая, что количество аммиака, израсходованного по этой реакции, равно общему количеству аммиака, умноженному на выход оксида азота (II), выраженный в долях единицы. Предполагаем, что остальной аммиак окисляется до азота по реакции (2.1.2) и при составлении приближенного материального баланса можно пренебречь образованием из аммиака других веществ. Количество оставшегося в газовой смеси кислорода (графа: “расход”) определяют как разность между введенным и израсходованным по реакциям (2.1.1) и (2.1.2). Количество реакционной воды рассчитывают по уравнению (2.1.1) или (2.1.2), так как независимо от того, окисляется ли аммиак до оксида азота (II) или до азота, из четырех молей аммиака получается шесть молей воды. 2.1.7. Задание 1. Провести опыт при заданных условиях с записью всех данных по прилагаемой форме. 2. Сделать анализ газа до и после контактирования. 3. Рассчитать содержание аммиака и воздуха в аммиачно-воздушной смеси в объемных процентах и расход аммиака в л/мин при условиях лаборатории. 4. На основании экспериментальных данных рассчитать выход оксида азота (II), объемное отношение кислорода к аммиаку, время контактирования для платинового и неплатинового катализаторов, интенсивность платинового и неплатинового катализаторов. 5. Составить материальный баланс контактного аппарата (табл.2.1.2). 2.1.8. Техника безопасности С целью исключения образования взрывоопасных смесей аммиака с воздухом система перед началом работы должна быть продута воздухом. По этой же причине режим работы, заданный преподавателем, должен строго соблюдаться. Эвакуирование воздуха из колб во избежание взрыва проводить с использованием специального устройства. Таблица 2.1.2 Материальный баланс контактного аппарата для окисления аммиака Базис расчета……………………../задаётся преподавателем /
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= % масс.