Производство неконцентрированной азотной кислоты

3.3.2 Расчет тепловых процессов

Целью теплового расчета является определение количества воды, необходимой для охлаждения нитрозного газа при данных условиях.

Исходные данные:

-температура нитрозных газов на входе в холодильник, 0С 130

-температура нитрозных газов на выходе из холодильника, 0С 65

-температура охлаждающей воды , 0С 40

Температурные ряды и теплоты образования веществ, участвующих в процессе.

Тепловой баланс холодильника-конденсатора

Тепловой баланс холодильника-конденсатора имеет следующий вид:

Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=Q1’+Q2’+Q3’+Q4’,

где Q1-тепло, вносимое нитрозным газом;

Q2-тепло окисления монооксида азота в диоксид;

Q3-тепло образования моногидрата;

Q4-тепло разбавления моногидрата;

Q5-тепло конденсации воды;

Q1’-тепло, уходящее с нитрозным газом;

Q2’-тепло, уходящее с кислотой;

Q3’-теплопотери;

Q4’-тепло, отводимое с охлаждающей водой.

Приход тепла

Рассчитаем теплоемкости компонентов газовой смеси на входе в холодильник- конденсатор при температуре 130или 403К.

Теплоемкость кислорода:

Теплоемкость азота:

Теплоемкость воды:

Теплоемкость оксида азота (II):

Теплоемкость оксида азота (IV):

Средняя теплоемкость нитрозного газа на входе в аппарат:

1)Тепло, вносимое нитрозным газом:

Q1=

где V – расход нитрозного газа, проходящего через холодильник- конденсатор, нм3/т;

tвх- температура нитрозного газа на входе в холодильник-конденсатор, оС;

2)Тепло окисления монооксида азота в диоксид: