Головна |
Виходячи з рівняння реакції, теоретично з 1000 кг NaCl можна отримати НCl
mНCl теор = 1000 · 36,5 / 58,5 = 620 кг.
З урахуванням вологості, ступеня перетворення і втрат практична маса НCl складе
mНCl практ = 620 · (1 - 0,012) · 0,935 · (1 - 0,008) = 570 кг.
Маса 35% -ного розчину соляної кислоти дорівнює
570 / 0,35 = 1 620 кг.
Приклад 5.Розрахувати масу і об'єм (н. У.) Повітря для приготування аміачно-повітряної суміші з вмістом аміаку 11,5 об. %, Якщо витрата NH3 становить 5 т / год. Визначити середню молярну масу аміачно-повітряної суміші.
Рішення.
обсяг NH3 складе
= 5 000/17 ? 22,4 = 6 588 м3.
Виходячи з об'ємного вмісту аміаку в аміачно-повітряної суміші, її загальний обсяг дорівнює
Vсуміші = 6 588 ? 100 / 11,5 = 57 289 м3.
Тоді обсяг повітря складе
Vпов = 57 289 - 6 588 = 50 700 м3.
C урахуванням складу повітря, об. %: N2 - 79, Про2 - 21, маси азоту і кисню рівні:
= 50 700 · 0,79 · 28 / 22,4 = 50 058 кг / ч, або 50,06 т;
= 50 700 · 0,21 · 32 / 22,4 = 15 207 кг / ч, або 15,21 т;
mсуміші = 50,06 + 15,21 = 65,26 т.
Середня молярна маса аміачно-повітряної суміші розраховується за формулою (2):
Мавс = (6 588 · 14 +50 700 · 0,79 · 14 · 2 +50 700 · 16 · 2 '
'0,21) / 57 289 = 27,1 г / моль.
Приклад 6. Визначити обсяг при н. у. і масу азото-водневої суміші (мольное співвідношення N2 : Н2 = 1: 3), якщо обсяг при температурі 480?С і тиску 300 · 105 Па становить 15 000 м3.
Рішення.
Обсяг азотоводородной суміші при н. у. визначається за формулою (4)
Vн. у. = (15 000 · 300 · 105 · 273) / (1,01 · 105 · (480 + 273)) =
= 161,5 · 103 м3.
Виходячи з заданого молярного співвідношення між вихідними компонентами, об'ємні частки N2 і Н2 складають 0,25 і 0,75 відповідно. Тоді обсяги компонентів рівні:
= 161,5 · 103 · 0,25 = 40,4 · 103 м3;
= 161,5 · 103 · 0,75 = 121,1 · 103 м3.
маси N2 і Н2, Відповідні даними обсягами, і загальна маса складають:
= 40,4 · 103 · 28 / 22,4 = 50 500 кг, або 50,5 т.
= 40,4 · 103 · 2 / 22,4 = 10 800 кг, або 10,8 т.
mсуміші = 50,5 + 10,8 = 61,3 т.
Приклад 7. Розрахувати в масових частках зміст Al, P, O, а також Al2О3, P2О5, Н2Про в AlPО4 ?3Н2О. Молярна маса AlPО4 ·3Н2Про - 176 г / моль.
Рішення.
Масова частка елементів (%) становить:
Al - 27 · 100/176 = 15,3%;
Р - 31 · 100/176 = 17,6%;
Про - 7 · 16 · 100/176 = 63,6%.
Згідно з наступним рівнянням:
2 (AlPО4 ·3Н2О) = Al2О3 · P2О5 · 6Н2О,
масова частка оксидів складає:
Al2О3 - 102 · 100 / (2 · 176) = 28,9%;
P2О5 - 142 · 100 / (2 · 176) = 40,4%;
Н2Про - 3 · 18 · 100/176 = 30,7%.
Приклад 8. Для отримання сложносмешанного добрива використовуються хлорид калію, карбамід і подвійний суперфосфат. Визначити витрату вихідних компонентів на 1 т продукту, якщо масове співвідношення поживних компонентів N: Р: K становить 1: 1: 1, зміст P2О5 в подвійному суперфосфаті - 50%.
Рішення.
Виходячи з позначень, прийнятих в технології мінеральних добрив, ставлення поживних компонентів N: Р: K виражається через наступне масове співвідношення: N: P2О5 : K2О. В даному випадку знаходження співвідношень, в яких змішуються вихідні компоненти, зводиться до складання системи лінійних рівнянь. Введемо наступні позначення: х1 - Маса хлориду калію, Х2 - Маса карбаміду, Х3 - Маса подвійного суперфосфату. Виходячи з умови задачі, перше рівняння можна представити в наступному вигляді:
Х1 + Х2 + Х3 = 1000.
Масова частка азоту в карбаміді становить
w (N) = 2М (N) / М (СО (NН2)2) = 28/60 = 0,46,
де 28 і 60 - молярні маси N2 і карбаміду відповідно, г / моль.
Масова частка калію в перерахунку на оксид калію (K2О) в технічному хлориде калію становить
w (K2О) = М (K2О) / 2М (KCl) = 94/2 · 74,5 = 0,63.
Так як за умовою завдання масове співвідношення поживних елементів в суміші дорівнює 1: 1: 1, то з урахуванням вмісту поживних речовин у вихідних компонентах можна скласти наступні рівняння:
Х1 · 0,63 = Х2 · 0,46;
Х1 · 0,63 = Х3 · 0,5.
При вирішенні системи, що складається з трьох незалежних рівнянь
Х1 + Х2 + Х3 = 1000,
Х1 · 0,63 = Х2 · 0,46,
Х1 · 0,63 = Х3 · 0,5,
знаходимо, що Х1 = 275,5, Х2 = 377,3, Х3 = 347,2.
Таким чином, для отримання 1000 кг сложносмешанного добрива необхідно 275,5 кг хлориду калію, 377,3 кг карбаміду, 347,2 кг подвійного суперфосфату.
Приклад 9. Необхідно приготувати 10 т 40% -ної сірчаної кислоти, використовуючи 20% -ний і 93% -ний розчини Н2SO4.
Рішення.
Відповідно до правила хреста визначимо масові співвідношення, в яких необхідно змішати розчини:
93 40 - 20 = 20
40
20 93 - 40 = 53
Таким чином, для отримання 40% -ного розчину Н2SO4 потрібно змішати 53 мас. частини 20% -ного розчину і 20 мас. частин 93% -ного розчину. Маси вихідних розчинів кислоти, необхідні для приготування 10 т, складуть:
m93 = (20 · 10) / (20 + 53) = 2,74 т.
m20 = (53 · 10) / (20 + 53) = 7,36 т.
приклади розрахунків | Приклад 10.
Методичний посібник з практичних занять | ВСТУП | Умовні позначення | Способи вираження концентрацій і складів газоподібних, рідких і твердих розчинів і їх сумішей | Показники хіміко-технологічного процесу | завдання | Хіміко-технологічних процесів | Стехиометрический матеріальний баланс | Приклад 1. | Приклад 2. |