При получении азотной кислоты окислением аммиака первой стадией процесса является окисление аммиака до оксида

При получении азотной кислоты окислением аммиака первой стадией процесса является окисление аммиака до оксида (Решение → 43612)

При получении азотной кислоты окислением аммиака первой стадией процесса является окисление аммиака до оксида азота NO и воды. Рассчитать и оформить таблицу теплового баланса непрерывного процесса получения оксида азота NO при стандартных условиях (25 °С и 1 атм). Производительность установки по NO составляет 45000,00 кг/час. Расчет произвести без учета потерь при условии, что степень конверсии аммиака составляет 90 %.



При получении азотной кислоты окислением аммиака первой стадией процесса является окисление аммиака до оксида (Решение → 43612)

Реакция окисления аммиака с образованием оксида азота (II) является экзотермической.
4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2O – ΔН
Таблица – Теплота образования простых веществ и соединений [1]
Вещество , кДж/моль
NH3 -46,19
O2  0
NO  90,37
H2O -241,81
Тепловой эффект реакции:
= = - 904,62 кДж/моль
Приход:
1) Теплота, вносимая аммиачно-воздушной смесью (массовые потоки взяты из материального баланса предыдущей задачи):
где СNH3 = 3071 Дж/(кг·К) при 250С, Cвозд = 1005 Дж/(кг·К) при 250С [1].
2) Теплота, выделяемая при протекании реакции окисления аммиака:
Q2 = νNH3 прореаг. · qx.p./4 = 1499,5 ∙ 904620 / 4 = 339119,42 МДж/ч
Находим Qприх = Q1+Q2  = 110822,56 + 339119,42 = 449941,98 МДж/ч
Расход:
1) Теплота, уносимая с нитрозным газом (оксид азота, кислород, азот, аммиак непрореагировавший, водяной пар):
где Сн.г



. – теплоёмкость нитрозного газа; – температура отходящего нитрозного газа.
Вычисляем среднюю удельную теплоемкость нитрозного газа:
где ωi – массовая доля компонента (см. табл. материального баланса, задача 2), Сi – удельная теплоемкость соответствующего компонента нитрозного газа, кДж/(кг·К).
СNO = 1016 Дж/(кг·К); СO2 = 918 Дж/(кг·К);
СN2 = 1040 Дж/(кг·К); СNH3 = 3071 Дж/(кг·К),
СH2O = 2135 Дж/(кг·К) [1].
Снср =0,01∙(14,44·1016+13·2135+2,14·918 +69,52∙1040+0,9·3071) =
= 1200,32 Дж/(кг·К)
Общая масса нитрозного газа mн.г. = 311705,77 кг/ч (см. табл. материального баланса, задача 2).
МДж/ч
Температуру нитрозного газа находим из уравнения теплового баланса:
Qприх = Qрасх
449941,98 = 374,15·tx 
Находим tx = 1202,6 К (929,5 0C)
Т.к

При получении азотной кислоты окислением аммиака первой стадией процесса является окисление аммиака до оксида (Решение → 43612)

При получении азотной кислоты окислением аммиака первой стадией процесса является окисление аммиака до оксида (Решение → 43612)