Контрольная работа: Виробництво азотної кислоти
Розрахувати ступінь полімеризації NO2 для газової суміші в якій міститься 5 % об. NO2 у вихідному газі, якщо тиск газу становить 105 Па, а температура 400 С. Константа рівноваги дорівнює 0,435. Розрахунок вести на 100 м3 вихідної газової суміші.
Рішення:
Для 100 м3 вихідні газові суміші, що містить 5 % про. NO2 , зміна об'єму в результаті полімеризації складе: 2NO2 = N2 O4
Позначимо об'єм полімеру, що утворився (Х), тоді об'єм NO 2 складе (5 - 2Х) 
Мольні частки в цьому випадку (Р = 105 Па) дорівнюють парціальним тискам мономера й димера в момент рівноваги:
Кількість двоокису азоту, який полімеризується складе:
2.1.2 Завдання 5
Скласти матеріальний баланс холодильника-конденсатора у виробництві азотної кислоти продуктивністю 14,5 кг/година.
Газ, що надходить із теплообмінника в холодильник-конденсатор, має наступний склад:
| Речовина | кмоль | % об. | кг | м3 |
| NО | 2,87 | 1,8 | 86,06 | 64,26 |
| NО2 | 13,07 | 8,19 | 601,12 | 292,72 |
| О2 | 3,04 | 1,90 | 97,17 | 68,02 |
| Н2 О | 26,56 | 16,65 | 477,82 | 594,62 |
| N2 | 114,03 | 71,46 | 3192,79 | 2554,15 |
| Усього | 159,57 | 100,00 | 4454,96 | 3573,77 |
Рішення:
На підставі практичних даних приймаємо, що при охолодженні нітрозних газів з 160 до 500С під тиском 7,3 ата утвориться конденсат у вигляді 52,5 %-ної азотної кислоти. По діаграмі на мал.52 [1] це відповідає 42,5 %-ному ступеню перетворення окислів азоту в азотну кислоту. З огляду на неповноту конденсації, приймаємо, що в холодильнику 42,2 % окислів азоту при взаємодії з конденсатом перетворюються в азотну кислоту.
Об'єм сухого газу складе:
3573,77 – (594,62 + (64,26 + 292,72)*0,425) = 2827,43 м3
Надходить з газом пари води:
де 0,0536 – парціальний тиск водяних пар над 52,5 % розчином азотної кислоти при t=500 С, кгс/див2 ;
6,7 - тиск газу з урахуванням втрат на 0,1 у попередніх апаратах, кгс/см2 .
Конденсується води:
594,62 – 22,80 = 571,82 м3 або 571,82*18/22,4 = 459,5 кг
Утвориться моногідрату:
У перерахуванні на продуктивність агрегату це складе:
х = 438,61*14,5 = 6359,86 кг/година
Витрачається води на утворення моногідратату:
438,61/7 = 62,66 кг/т або 908,57 кг/год.
Витрачається води на розведення: