При взаимодействии водного раствора соли Ме (раствор 1) объемом V1 и водного раствора щелочного осадителя (раствор 2) образуется продукт реакции - гидроксид соответствующего Ме. (Решение → 24221)

Заказ №38753

Задача При взаимодействии водного раствора соли Ме (раствор 1) объемом V1 и водного раствора щелочного осадителя (раствор 2) образуется продукт реакции - гидроксид соответствующего Ме. Коэффициент избытка осадителя составляет k1; степень превращения соли Me - X%. Составить материальный баланс реактора, рассчитать производительность за один цикл и расходные коэффициенты по сырью. Определить требуемый объем реактора периодического действия, если коэффициент запаса объема равен k2. Схема реактора периодического действия приведена на рисунке 1.2.1.

Решение:

Запишем уравнение химической реакции: NiSO4 + 2KOH → Ni(OH)2 + K2SO4 Рассчитываем статьи прихода. По уравнению реакции находим расход сульфата никеля на 1000 кг гидроксида никеля. Рассчитаем массу соли в исходном растворе NiSO4. Приняв, что плотность раствора равна 1 г/мл (тогда масса раствора равна m(р-р) = ρ·V = 1·1.2 = 1.2 (кг)), получим массу соли, равную: m(NiSO4) = 𝜔∙𝑚(р−р) 100 % = 30∙1.2 100 = 0.36 (кг) Из 154.75 кг NiSO4 образуется 92.70 кг Ni(OH)2 [где 154.75 – молярная масса сульфата никеля, 92.70 – молярная масса гидроксида никеля], или АТ= (154.75 кг/моль · 1000 кг) : 92.70 кг/моль = 1669,4 кг. С учетом степени окисления 1669.4 : 0,5 = 3338,8 кг или 3338,8 кг ∙ 22,4 м3 /моль : 154.75 кг/моль = 483,3 м 3 . Данные заносим в таблицу материального баланса – таблицу 1 в статью прихода. Аналогично рассчитаем приход гидроксида калия КОН. Рассчитаем массу основания в исходном растворе КОН. Из (56·2=112) кг КОН образуется 92.70 кг Ni(OH)2 [где 112 – молярная масса гидроксида калия с учетом количества моль по уравнению реакции,