Курсовая работа: Технологія виробництва азотної кислоти

m⁰ _{NO 2} = 203265,98 * 2.05 = 416695,25кг

Результати розрахунків заносимо до таблиці до статті „Прихід”. Після закінчення реакції у суміші залишається:

m_NO = 63230.2 * (1 - 0,97) = 1896,9 кг;

V_{N О} = 47186.7 * (1 – 0.97) = 1415,6 м³

m_{O 2} = 108239,1 -

V_O2 = 76224,7 – 23956,348 * 0.97 = 52987,04м³

m^x NO₂ = 416695,25 + 40000 = 456695,25 кг

V_{N О2} = 456695,25 / 2,05 = 222778,0 м³

Матеріальний баланс перетворення оксиду азоту (ІІ) в оксид азоту (ІV)

Компо-нент	Прихід				Витрати
	кг	% мас.	м3	% об.	кг	% мас.	м3	% об.
Оксид азоту (ІІ)	63230,2	10,0	29850,7	9,65	6323,02	1,15	4718,67	1,68
Кисень (O2 )	108239.1	17,23	76224.7	24,64	12703.8	2,3	52987,04	18,89
Оксид азоту (ІV) NO2	456695,25	72,7	203265,98	65,7	531105,1	96,54	222778,0	79,43
Разом	628164,55	100	309341,38	100	550131,92	100	280483,71	100

3.2 Теплові розрахунки хімічного реактора

За рівнянням проводимо розрахунок ентропії та енергії Гіббса даного процесу.

4NH₃ + 5О₂ = 4NO + 6H₂ O: ∆Н = -946*10³ Дж /кмоль

∆S = 4 ∆S_NO + 6 ∆S_Н2О – (4∆S_ΝН3 + 5∆S_О2 )

∆S = 4 * 210,6 + 6 * 188,7 – (4 * 192,0 + 5*205,0) = 181,6 Дж/моль*К

∆G = 4 ∆ G_NO + 6 ∆ G _Н2О – (4∆ G _ΝН3 + 5∆ G _О2 )

∆G = 4 *86,6 + 6 * (-228,6) – (4* (-16,7) +5* 0) = -958,4 кДж/моль

Визначимо початкову температуру даного процесу

Т =

Початкова температура становить 68,28 К

Проведемо розрахунок маси каталізатора необхідного для одержання 400 т оксиду азоту на першій стадії добування азотної кислоти.

Визначимо інтенсивність роботи каталізатора за 1 годину.

3,84 т / 24 = 0,16 т

Маса каталізатора становитиме: 0,16 * 400 = 64 т

Розрахунок

За рівнянням проводимо розрахунок ентропії та енергії Гіббса даного процесу.

2NO+ О₂ ↔ 2ΝО₂ ; ∆Н =-112 * 10³ кДж/моль

∆S = 2*∆S_{NO 2} – (2*∆S_ΝО + ∆S_О2 )

∆S = 2 * 240,2 – (2 * 210,6 + 205,0) = -145,8 Дж/моль*К

∆G = 2 ∆ G_{NO 2} – (2∆ G _ΝО + ∆ G _О2 )

∆G = 2 *51,5 – (2* 86,6 + 0) = -70,8 кДж/моль

Визначимо початкову температуру даного процесу