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

Химический язык как средство познания в обучения химии

  Язык, по С.И. Ожегову, - исторически сложившаяся система звуковых, словарных и грамматических средств, объективирующая работу мышления и является орудием общения, обмена мыслями и взаимного понимания людей в обществе ...

Семёнов, Николай Николаевич

Русский физикохимик Николай Николаевич Семёнов родился в Саратове, в семье Николая и Елены Дмитриевны Семёновых. Окончив в 1913 г. среднюю школу в Самаре, он поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского (Ленинг ...

Томсон (Thomson), Джозеф Джон

Английский физик Джозеф Джон Томсон родился в Читхэм-Хилл, пригороде Манчестера, в семье Джозефа Джеймса и Эммы (в девичестве Суинделлс) Томсон. Поскольку отец, книготорговец, хотел, чтобы мальчик стал инженером, его в возрасте че ...