Контрольная работа: Розрахунок реактора

mFe2 (SO4)3 = 616 * 400 / 160 = 1540 кг

m1 H2O = 616 * 3 * 18 / 160 = 207,9 кг

по другій реакції:

m Cr2 (SO4)3 = 53,1 * 392 / 152 = 136,9 кг

m2 H2O = 53,1 * 3 * 18 / 152 = 18,87 кг

Усього реакційної води:

mH2O = m1 H2O + m2 H2O = 207,9 + 18,87 = 226,77 кг

Кількість непрореагувавших компонентів:

m Fe2O3 непр = 880 – 616 = 264 кг

mCr2O3 непр = 90 - 53,1 = 36,9 кг

mH2SO4 непр = 1543,25 - 1234,6 = 308,65 кг

Кількість води у витраті:

mH2O = mH2O сировини + mH2O з роз-на + mH2O реакц. =

30 + 3600,95 + 226,77 = 3857,72 кг

Дані розрахунку зводимо в таблицю.

Таблиця 2.1

Матеріальний баланс стадії розчинення.

Прихід			Витрати
Потік	кг	%	Потік	кг	%
1.Сировина,	1000	Fe2 (SO4) 3	1540	25,07
в т.ч.	Cr2 (SO4) 3	136,9	2,23
Fe2O3	880	14,32	H2O	3857,72	62,78
Cr2O3	90	1,47
H2O	30	0,49
2.Розчин	5144,2	Fe 2O3непр	264	4,3
кислоти	Cr2O3непр	36,9	0,6
в т.ч.	H2SO4непр	308,65	5,02
H2SO4	1543,25	25,12
H2O	3600,95	58,6
Разом	6144,2	100	Разом	6144,17	100

2.2 Розрахунок теплового балансу

По довідниках термодинамічних величин знаходимо теплоємнисть і ентальпию речовин [6, 7, 8, 9].

Таблиця 2.2

Термодинамічні властивості речовин.

Речовина	Теплоємність,с,Дж/моль*◦С	Ентальпия, ΔН, кДж/моль
Fe2O3	103,76	-822,16
Cr2O3	104,52	-1140,56
H2SO4	138,91	-813,99
H2O	75,3	-285,83
Fe2 (SO4) 3	394,5	-2584
Cr2 (SO4) 3	281	-3308

Розраховуємо тепловий ефект реакції:

ΔНр1 = ( ΔН Fe2 (SO4)3 + 3 * ΔН H2O) - (ΔHFe2O3 + 3 * ΔHH2SO4) =

= (-2584 – 3 * 285,83 ) - (-882,16 – 3 * 813,99) = -117,36 кДж/моль

ΔНр2 = (ΔН Cr2 (SO4)3 + 3 * ΔHH2O) - (ΔHCr2O3 + 3 * ΔHH2SO4) =

= -3308 – 3 * 285,83 + 1140,56 + 3 * 813,99 = -582,96 кДж/моль

Так як обидві реакції екзотермічні, то теплоту хімічних реакцій записуємо в прихід.

Прихід тепла:

1.Теплота хімічних реакцій Q р.