Составьте материальный баланс для окисления аммиака

Уравнения реакций.
Основная реакция:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O(1)
М, кг/кмоль 17 32 30 18
Побочная реакция:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O(1)
М, кг/кмоль 17 32 28 18
Рассчитаем состав исходной смеси.
Расход исходной аммиачно-воздушной смеси 10000 м3/ч. Концентрация аммиака в этом потоке 9,5%. В задании нет указаний, какие это %, массовые или объемные. Поскольку речь идет о газовом потоке, то считаем, что проценты объемные. Тогда остальные 90,5% - это воздух. В воздухе содержится 21% об. кислорода и 79% об. азота. Следовательно, в смеси с азотом концентрации кислорода и азота будут равны:
φ(O2) = 21*90.5/100 = 19.00 (% об.)
φ(N2) = 79*90.5/100 = 71.50 (% об.)
Рассчитаем состав исходной смеси, принимая, что расход азото-воздушной смеси дан при нормальных условиях (Vm = 22,4 м3/кмоль).
Количество вещества рассчитываем по уравнению
F=V/Vm
Массу рассчитываем по уравнению:
G=n·M
V(NH3) = 10000·9.5%/100% = 950 (м3/ч)
V(О2) = 10000·19.0%/100% = 1900 (м3/ч)
V(N2) = 10000·71.5%/100% = 7150 (м3/ч)
F(NH3) = 950/22.4 = 42.41071 (кмоль/ч)
F(О2) = 1900/22.4 = 84.82143 (кмоль/ч)
F(N2) = 7150/22.4 = 319.1964 (кмоль/ч)
G(NH3) = 42.41071·17 = 720.98 (кг/ч)
G(О2) = 84.82143·32 = 2714.29 (кг/ч)
G(N2) = 319.1964·28 = 8937.50 (кг/ч)
G∑ = 720.98 + 2714.29 + 8937.50 = 12372.77 (кг/ч)
W(NH3) = 720.98/12372.77·100% = 5.83 (% масс)
W(О2) = 2714.29/12372.77·100% = 21.94 (% масс)
W(N2) = 8937.50/12372.77·100% = 72.24 (% масс)
М, кг/кмоль
% об . V, м3/ч F, кмоль/час G, кг/час % масс
NH3 17 9.5 950.00 42.41 720.98 5.83
O2 32 19.0 1900.00 84.82 2714.29 21.94
N2 28 71.5 7150.00 319.20 8937.50 72.24
Сумма
100.0 10000.00 446.43 12372.77 100.00
По условию задачи конверсия аммиака составляет 0,97