Составьте материальный баланс для окисления аммиака
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Составьте материальный баланс для окисления аммиака. 10000м3/ч поступает в реактор, аммиачно-воздушная смесь, где 9,5% аммиака. Степень окисления аммиака составляет 0,97, селективность по оксиду азота (II) составляет 0,95. Единственным побочным продуктом является азот.баланс должен сойтись то есть масса веществ поступивших в аппарат должна быть равна массе веществ вышедших из аппарата. Замечания: баланс должен сойтись то есть масса веществ поступивших в аппарат должна быть равна массе веществ вышедших из аппарата эта задача баланс должен сойтись то есть масса вещрасчёт баланса вести на часовую производительность то есть 10000м3 аммиачно-воздушной смеси
Нужно полное решение этой работы?
Решение
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
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
