Контрольная работа: Основы химической технологии

Задача 1

Составить материальный баланс нитратора, производительностью 3 т/ч нитробензола. Выход нитробензола 98% от теоретического. Состав нитрующей смеси [%(мас)]: HNO₃ – 20, H₂ SO₄ – 60, H₂ O – 20. Расход нитруюшей смеси 4 кг на 1 кг бензола: С₆ Н₆ +НNI₃ =C₆ H₅ -NO₂ +H₂ O

1 Изобразим процесс на схеме

Рисунок 1- Схема входящих и выходящих материальных потоков

2 Определим молекулярные массы веществ

µ(С₆ Н₆ ) = 78 кг/кмоль; µ(C₆ H₅ -NO₂ ) = 125 кг/кмоль; µ(HNO₃ ) = 63 кг/кмоль; µ(H₂ O) = 18 кг/кмоль.

3 Составим приходную часть материального баланса

3.1 Определим количество бензола необходимого для получения 3000 кг/ч C₆ H₅ -NO₂

76 – 123

х – 3000

х = GС₆ Н₆ теор = (3000*78)/123 = 1902 кг/ч

GС₆ Н₆ действ = С₆ Н₆ / 0,98

GС₆ Н₆ действ = 1902/ 0,98= 1941 кг/ч

3.2 Определим количество нитрующей смеси

Gнитр смеси = 4 * GС₆ Н₆ действ

Gнитр смеси = 4 * 1941= 7764 кг/ч

3.3 Определим количество азотной кислоты

GHNO₃ вх = 0,2 * Gнитр смеси

GHNO₃ вх = 0,2 * 7764 = 1553 кг/ч

3.4 Определим количество воды на входе

GH₂ Oвх = 0,2 * Gнитр смеси

GH₂ Oвх = 0,2 * 7764 = 1553 кг/ч

3.5 Определим количество серной кислоты

GH₂ SO₄ вх = 0,6 * Gнитр смеси

GH₂ SO₄ вх = 0,6 * 7764 = 4659 кг/ч

4 Составим расходную часть материального баланса

4.1 Определим количество бензола

GС₆ Н₆ вых = GС₆ Н₆ теор – GС₆ Н₆ действ

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--