Производство неконцентрированной азотной кислоты
Рефераты по химии / Производство неконцентрированной азотной кислотыСтраница 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:
PNO=Pобщ;
РO2=Pобщ;
РNO2=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 =−+1,75lg403-0,0005
403+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 |
Информация о химии
Таубе (Taube), Генри
Канадо-американский химик Генри Таубе родился в Ньюдорфе (провинция Саскачеван, Канада), в семье Альбертины (Тайдетски) Таубе и Самюэла Таубе. Окончив местную школу, он поступил в Саскачеванский университет, где в 1935 г. получил ...
Шанкуртуа (Beguyer de Chancourtois), Александр Эмиль Бегуйе де
Французский геолог и химик Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа родился в Париже. После окончания в 1838 г. парижской Высшей Политехнической школы продолжил образование в Горной школе (Ecole des Mines). Закончив её, Шанкуртуа в 184 ...
Форма микролинз контролируется уровнем pH
Исследователи из Китая использовали обычный белок для создания оптических линз, диаметр которых составляет десятые доли микрометра. Фокусировка таких линз может изменяться просто за счет изменения значения pH окружающей среды. Ис ...