Расчет теплового баланса
Так как в уравнении материального баланса входит распад пара (у), то будем определять его с помощью уравнения теплового расчета.
Исходные данные:
1. Температура отработанной кислоты, поступающей в колонну - 90 ОС
2. Температура H2SO4 91% - 20 ОС
3. Температура отработанной кислоты H2SO4 70% - 170 ОС
4. Температура выходящих из колонны HNO3 и нитрозных газов – 85 ОС
5. Температура HNO3 98% из конденсатора, поступающей в колонну - 40 ОС
Температура крепкой HNO3 98%, выходящей из колонны в холодильник 85 ОС
6. Температура подсасываемого воздуха 20 ОС
Приход тепла:
1) С отработанной кислотой
Q=q1*c1*t1=1000*2.22*90=119800 кДж; (47732.2 ккал)
c1=2,22
- удельная теплоемкость отработанный кислоты при температуре 90 ОС
2) С перегретым паром, теплосодержание которого при t=220 ОС равно 700.8 кДж; Q2=700,8*у
3) Теплота от H2SO4 состоит из физической теплоты 
и теплоты разбавления 
=
+
Физическая теплота определяется по формуле
=
=
х кДж/(8.4x ккал)
=1,759 кДж/кг град – удельная теплоемкость H2SO4 91% при t=20 ОС
Теплота разбавления H2SO4 определяется разницей теплот разбавления до 70% и 91%.
Удельная теплота разбавления g=
(
); n=H2O/H2SO4
В H2SO4 с массовой долей 91%, моль:
H2SO4 = х 0,91/98 = 0,0094 х
H2O = х 0,09/18 = 0,005 х
n = 0,005 х/0,0094 х =0,53
В H2SO4 70% моль:
Примем (450+х)/0,7=z
H2SO4=z 0.7/98 = 0,007 z
H2O = z 0.3/18 = 0,016 z
n = 0,016 z/0.007 z = 2.38
Удельная теплота разбавления 
H2SO4 с массовой долей 100% до 91%:
=
=4066,1 
(17036,8 
)
Уд теплота разбавления 
H2SO4 с 100% до 70%
= 
=10174(42628,9 )
Удельная теплота разбавления с 91% до 70%:
=42628.9-17036.8=25592.1(6107.9 ккал)
=17,8*25592,1=455539,4 кДж (108720,6 ккал)
=35,18х + 455539,4 кДж (8,4*х + 108720,6 ккал)
4) С HNO3 98%, поступающей из конденсатора в колонну с t=40 ОС
=
= 242,3*40*1,93=18705,56 кДж (4464,3 ккал)
5) С воздухом, подсасываемым из помещения с t=20 ОС
=
=19,89*1*20=397,8 кДж (94,94 ккал)
= 1 кДж/кг град – удельная теплоемкость воздуха
Всего в колонну приход тепла, кДж
+
+
++=199800 + 700,8 у + 35,18х + 455539,4 + 18705,56 + 397,8 = 674442,76 + 35,18х + 700,8у
Смотрите также
Синтех азотной кислоты
Азотная
кислота по объему производства занимает среди других кислот второе место после
серной кислоты. Все возрастающий объем производства HNO3
объясняется огромным значением азотной кислот ...
Что такое вода
...
Витамины и организм человека
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной
химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов,
протекающих в живом организме.
Для нормальной
жизнед ...