Производство неконцентрированной азотной кислоты

Рефераты по химии / Производство неконцентрированной азотной кислоты
Страница 17

Расчет материального баланса процесса окисления нитрозного газа

Равновесие и скорость окисления оксида азота II.

NO+1/2O2=NO2 ΔrH(298) =112кДж/моль (3.1)

Зависимость константы равновесия от температуры по данным М. Боденштейна [3] выражается следующим уравнением:

LgK =Lg+1,75LgT-0,0005T+2,839 (3.2)

Для расчета равновесной степени окисления оксида азота (II) выразим парциальные давления газов, входящие в уравнение равновесия, через общее давление в зависимости от начальной концентрации газа[3]:

Введем обозначения:

2a- начальная концентрация NO, мольн.доли;

b- начальная концентрация O2, мольн.доли;

xр- равновесная степень окисления NO, доли единицы;

Робщ- общее давление газа, атм.

Равновесные концентрации компонентов газовой смеси согласно реакции (3.1)составят:

Компонент

Вход

Выход

NO

2a

2а(1-xp)

O2

b

b-axp

NO2

-

2axp

Всего:

1

1-axp

Тогда парциальные давления компонентов газа при общем давлении 3,6 атм.в момент равновесия будут равны:

PNO=Pобщ;

РO2=Pобщ;

РNO2=Pобщ;

Подставляя значения парциальных давлений в уравнение равновесия, получим:

=P (3.3)

Определим равновесную степень окисления оксида азота (II) для газа, содержащего 3,09% NO и 3,57% (об) O2 при 3,6 атм.

Тогда 2a=0,0309 м.д. a=0,01545м.д. b=0,0357м.д.

LgKр =−+1,75lg403-0,0005403+2,839

Откуда Кр=8,546

Подставляя значения Кр и парциальных давлений в уравнение (3.3)получим:

Из этого уравнения определяем .

В результате протекания реакции (3.1) окисляется оксида азота (II):

VNOХ=;

Остается NO:

;

Расходуется кислорода на окисление

;

Остается кислорода:

;

Содержание NO2 в нитрозном газе на выходе из аппарата:

;

Результаты расчета материального баланса процесса окисления представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Равновесный состав газовой смеси.

Приход

Расход

Компонентный состав

нм3/т

% об

кг/т

% масс

Компонентный состав

нм3/т

% об

кг/т

% масс

Нитрозный газ, в т.ч.

3789,17

100,00

3984,21

100,00

Нитрозный газ, в т.ч.

3730,64

100,00

4150,4

100,00

NO

117,05

3,09

223,63

5,61

NO

0,08

0,002

0,09

0,002

NO2

241,01

6,36

148,55

3,73

NO2

357,98

9,59

597,98

14,41

O2

135,19

3,57

186,37

4,68

O2

76,66

2,05

126,66

3,05

N2

2691,38

71,03

3364,23

84,44

N2

2691,38

71,03

3364,23

81,05

H2O

604,54

15,95

61,44

1,54

H2O

604,54

15,95

61,44

1,48

Всего:

3789,17

100,00

3984,21

100,00

Всего:

3730,64

100,00

4150,4

100,00

Страницы: 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Информация о химии

P — Фосфор

ФОСФОР (лат. Phosphorus), Р, химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 15, атомная масса 30,97376. Свойства: образует несколько модификаций: белый фосфор (плотность 1,828 г/см3, tпл 44,14 °С) ...

Нанокристаллы для белизны зубов

Исследователям из Германии удалось разработать новый класс стеклокерамических материалов с нанокристаллической структурой, который, вероятно, может идеально подходить для применения в стоматологии благодаря своей высокой прочности ...

Валлах (Wallach), Отто

Немецкий химик Отто Валлах родился в Кенигсберге (ныне Калининград), в семье прусского служащего Герхарда Валлаха и Отилии (Тома) Валлах. Вскоре после рождения мальчика его отец был переведен в Штеттин, а затем, в 1855 г., – ...