Курсовая работа: Физико–химические расчеты и анализ некоторых процессов химической технологии

Задание курсовой работы (вариант №26)

1. Идентифицировать по молекулярной массе вредную примесь, если навеску вещества массой m=0.5 г при температуре 80 ⁰С испарили в объем 1 л при давлении 45,9 кПа (р раб=1490 кПа при Т=298 К). Результаты подтвердите расчетом молекулярной рефракции R в сравнении с опытной величиной, приведенной в таблице (R=8,34Дж/моль К);
2. В вентиляционных газах парциальное давление вещества А равно 45,9 кПа. Дать токсикологическую характеристику вещества А по приведенным данным и сделать вывод о необходимости очистки вентиляционных газов;
3. Вентиляционные газы очищаются от метилового спирта методом адсорбции при температуре 25 С с использованием активного угля СКТ, максимальная температура работы адсорбера 33 С и минимальная температура -5 С;
4. Десорбция МС водяным паром позволила получить раствор с концентрацией х_н=0,11 мольн. доля в количестве Gн=1200 кг. Методом ректификации при давлении 760 Торр получены дистиллят и кубовой остаток с концентрациями х_д=0,99 мольн. долей и х_к=0,015 мольн. долейсоответственно;
5. Низкоконцентрированный раствор разбавляется другими сточными водами в 10 раз и направляется на биологическую очистку. Дать характеристику биохимической очистке сточных вод. Рассчитать кинетику процесса по данным. Дать прогноз изменения времени процесса при колебаниях температуры и увеличении концентрации сточных вод в 10 раз.






СОДЕРЖАНИЕ
1 Идентификация неизвестного вещества………………………………..4
2 Токсикологическая характеристика метилформамида. Расчет концентрации МС в воздухе рабочей зоны……………………………………...5
3 Адсорбционная очистка вентиляционных газов от МС..…………..…7
3.1 Характеристика адсорбционного метода очистки газов…………….7
3.2 Рассчитать процесс адсорбции………………………………………...8
4 Десорбция водяным паром. Ректификация водного раствора…….…14
4.1 Дать характеристику метода ректификации………………………...14
4.2 Рассчитать процесс ректификации…………………………………..15
5 Биологическая очистка низкоконцентрированного раствора………..19
5.1 Дать характеристику биохимической очистке сточных вод……….19
5. 2 Расчет кинетики процесса………………………………………..….20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...…26
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………..…………27


1 Идентификация неизвестного вещества
Решение: [г/моль]

Аналогичную молекул. массу имеют N₂H₄ (гидразин) и СН₃ОН (метиловый спирт).
Уточнить структурную формулу вещества можно, измерив и рассчитав его молекулярную рефракцию. Измерения показали, что R=8,34[г/моль]. Методом аддитивности рассчитаем молекулярную рефракцию:
R=2∙R_N+4∙R_H=2∙2.48+4∙1.1=9,36 [Дж/моль К]
R=R_C+4∙R_H+R_O=2.418+4∙1.1+1,525=8,34334 [Дж/моль К].
Расчет и экспериментальные определения соответствуют метиловому спирту (далее – МС).
Вычислить рефракцию растворенного вещества, установить строение молекул, а также найти концентрацию раствора можно при помощи:
- определения рефракции экспериментально;
- использование свойства аддитивности.