Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Массовая доля серной кислоты в исходной суспензии:

Требуемая массовая доля серной кислоты в суспензии:

По правилу смешения запишем друг под другом массовые доли исходных растворов, а правее между ними - массовую долю раствора, который необходимо приготовить. При этом считаем, что вода - это раствор с массовой долей , равной нулю. Из большей массовой доли вычитаем заданную и записываем результат справа внизу, из заданной массовой доли вычитаем меньшую и записываем результат справа вверху [10].

Затем вычисляем массу полученного раствора и массу воды , которая потребуется для разбавления:

,

где - масса суспензии, которая подается на разбавление.

- масса полученного раствора

Динитробензойная кислота после фильтрации содержит 40% маточного раствора, образующегося в результате реакции:

Рассчитаем процентное содержание компонентов в разбавленной суспензии:

Следовательно, в 472,5 кг маточного раствора содержится пропорциональное количество компонентов:

В результате, масса компонентов, содержащихся в отводимом маточном растворе уменьшится на соответствующее количество этих компонентов, содержащихся в динитробензойной кислоте:

Рассчитаем потери динитробензойной кислоты с учетом выхода продукта:

Таблица №5

Материальный баланс стадии разбавления и фильтрации

Приход	кг	Расход	кг
1. Суспензия ДНБК в отработанной кислоте: ДНБК 1199,4 кг 7084,8 кг 941,4 кг 202,5кг примеси 1,1кг	9429,2	1. Сырая ДНБК всего: ДНБК 1181,2 кг 371,8 кг 97,9 кг 2,8 кг	1653,7
2. Вода	26007,9	2. Маточник всего: 26577,5 кг 6987,0 кг 199,7 кг примеси 1,1кг ДНБК 18,0кг	33783,3
Итого	35437,1	Итого	35437,0

Промывка

Зададимся модулем при промывке ДНБК 1 (1:

1), на 1 м. ч. ДНБК возьмем 1 м. ч. воды. Промывка осуществляется на вакуум-фильтре [9].

Динитробензойная кислота после промывки содержит 20% маточного раствора:

Рассчитаем процентное содержание компонентов в промытой ДНБК:

Следовательно, в 236,2 кг маточного раствора содержится пропорциональное количество компонентов:

В результате, масса компонентов, содержащихся в отводимой промывной воде уменьшится на соответствующее количество этих компонентов, содержащихся в динитробензойной кислоте:

Таблица №6

Материальный баланс стадии промывки

Приход	кг	Расход	кг
1. Сырая ДНБК всего: ДНБК 1181,2 кг 371,8 кг 97,9 кг 2,8 кг	1653,7	1. Промытая ДНБК всего: ДНБК 1181,2 кг 224,9 кг 11,3 кг	1417,4
2. Вода	1653,7	2. Промывная вода всего: 1800,6 кг 89,4 кг	1890,0
Итого	3307,4	Итого	3307,4

Ориентировочно число промывок для жидких, веществ можно оценить по следующей формуле:

где - начальная кислотность продукта;

- кислотность продукта после n-ной промывки;

- количества жидкого вещества;

- количество промывной жидкости;

- число промывок;

- коэффициент распределения примесей (кислоты) между продуктом и водой.

К сожалению, коэффициент в большинстве случаев нам неизвестен, кроме того, он не остаётся постоянным на всех ступенях промывки. Однако для ориентировочной оценки числа промывок этой формулой можно пользоваться.

Обычно изменяется от 0,1 до 0,3. Примем значение =0,2 и определим .

В продукте на 1181,2 кг ДНБК содержится 475,2 кг ОК, в том числе

Н₂SO₄ моногидрата97,9 кг

Н₂О 371,8 кг

примем равным 0,4%.

Решая уравнение

находим, что

Следовательно, одной промывки будет вполне достаточно.

3-я стадия - пропарка и фильтрация

Расчет необходимого количества пара, необходимого для пропарки отфильтрованной реакционной массы приведен в расчете теплового баланса третьей стадии процесса. Необходимое количество пара составляет .

Динитробензойная кислота после фильтрации содержит 20% маточного раствора, образующегося в результате реакции:

Рассчитаем процентное содержание компонентов в пропаренной динитробензойной кислоте:

,

Следовательно, в маточного раствора содержится пропорциональное количество компонентов:

В результате, масса компонентов, содержащихся в отводимом маточном растворе уменьшится на соответствующее количество этих компонентов, содержащихся в динитробензойной кислоте:

Рассчитаем потери динитробензойной кислоты с учетом выхода продукта:

Таблица №7

Материальный баланс стадии пропарки и фильтрации

Приход	кг	Расход	кг
1. Промытая ДНБК всего: ДНБК 1181,2 кг 224,9 кг 11,3 кг	1417,4	1. Пропаренная ДНБК всего: ДНБК 1122,2 кг 223,9 кг 0,6 кг	1346,7
2. Пар	6996,5	2. Маточник всего: 6997,5 кг 10,7 кг ДНБК 59,0кг	7067,2
Итого	8413,9	Итого	8413,9

Промывка

Зададимся модулем при промывке ДНБК 1 (1:

1), на 1 м. ч. ДНБК возьмем 1 м. ч. воды. Промывка осуществляется на вакуум-фильтре.

Динитробензойная кислота после промывки содержит 20% маточного раствора:

Рассчитаем процентное содержание компонентов в промытой ДНБК:

Таблица №8

Материальный баланс стадии промывки

Приход	кг	Расход	кг
1. Пропаренная ДНБК всего: ДНБК 1122,2 кг 223,9 кг 0,6 кг	1346,7	1. Промытая ДНБК всего: ДНБК 1122,2 кг 224,4 кг	1346,6
2. Вода	1346,7	2. Промывная вода всего: 1346,2 кг 0,6 кг	1346,8
Итого	2693,4	Итого	2693,4

4-я стадия - кристаллизация и фильтрация

Из литературных данных известно, что для растворения 1 весовой части динитробензойной кислоты требуется 4,5 весовых частей 50% этилового спирта. Рассчитаем необходимое количество , идущее на кристаллизацию динитробензойной кислоты.

Динитробензойная кислота после фильтрации содержит 20% маточного раствора, образующегося в результате реакции:

Рассчитаем процентное содержание компонентов в исходной динитробензойной кислоте:

Следовательно, в маточного раствора содержится пропорциональное количество компонентов:

В результате, масса компонентов, содержащихся в отводимом маточном растворе уменьшится на соответствующее количество этих компонентов, содержащихся в динитробензойной кислоте:

Рассчитаем потери динитробензойной кислоты после кристаллизации и фильтрации с учетом выхода продукта:

Таблица №9

Материальный баланс стадии кристаллизации и фильтрации

Приход	кг	Расход	кг
1. Промытая ДНБК всего: ДНБК 1122,2 кг 224,4 кг	1346,6	1. Кристаллизованная ДНБК всего: ДНБК 1005,0 кг 105,2 кг 96,8 кг	1207,0
2. Этиловый спирт (50%) 2524,9кг 2524,9кг	5049,9	2. Маточник всего: 2644,1 кг 2428,1 кг ДНБК 117,2 кг	5189,4
Итого	6396,5	Итого	6396,4

Для снижения расхода этилового спирта примем, что половина маточного раствора возвращается в процесс.

Таблица №10

Материальный баланс стадии кристаллизации и фильтрации с использованием маточного раствора

Приход	кг	Расход	кг
1. Пропаренная ДНБК всего: ДНБК 1122,2 кг 224,4 кг	1346,6	1. Кристаллизованная ДНБК всего: ДНБК 1005,0 кг 105,2 кг 96,8 кг	1207,0
2. Отработанный этанол всего: 1214,0кг 1322,0кг ДНБК 58,6 кг	2594,6	2. Маточник всего: 2644,1 кг 2428,1 кг ДНБК 175,8 кг	5248,0
3. Этиловый спирт (50%) 1310,9кг 1202,9кг	2513,8
Итого	6455,0	Итого	6455,0

5-я стадия - сушка

Характеристики

Список файлов ВКР