|
Исходные
данные
|
Вариант
|
|
3
|
|
Пропускная
способность установки по техническому сульфату натрия, т / сут
|
9
|
|
Состав
технического Na2SO4, % маc.:
|
|
|
Na2SO4
|
98
|
|
NaС1
|
2
|
|
Состав
технического водорода, % об.:
|
|
|
Н2
|
98
|
|
N2
|
1,5
|
|
С12
|
0,5
|
|
Конверсия
Na2SO4,%
|
94
|
|
Избыток
водорода, % мас. от стехиометрии
|
150
|
Сульфат натрия размолотый до размера зерен 1-2
мм шнековым питателем подают во вращающуюся печь, где при 400-500ºС
происходит его взаимодействие с водородом, подаваемым противотоком. Полученный
сульфит натрия охлаждают и дробят. Газ из печи охлаждают до 150ºС,
очищают в циклоне и возвращают в печь.
Рисунок 1 - Функциональная схема получения
сульфида натрия восстановлением сульфата.
Рисунок 2 - Операторная схема получения сульфида
натрия восстановлением сульфата.
Рисунок 3 - Технологическая схема получения
сульфида натрия восстановлением сульфата.
Составить материальный баланс процесса
Пропускная способность по техническому сульфату
натрия - 9т/сут = 9000/24 = 375кг/ч
Находим состав технического сульфата натрия:
375кг/ч-
тех-100%
Х кг/ч--98%
кг/ч -масса
сульфата натрия (чистого)
375кг/ч-тех-100%
Х кг/ч-
-2%
кг/ч -масса
Масса превращенного сульфата
натрия:
Масса непревращенного сульфата
натрия:
Находим по реакции массы остальных компонентов:
а) масса
превращен. 
:
345,45 кг/ч - -
142
Хкг/ч - -
8
х =
масса превращен. ,
учитывая избыток:
345,45 кг/ч - -
142
хкг - -
8
1,5
х =
б) масса
образованной 
:
345,45 кг/ч - -
142
хкг - -
418
х =
в) масса сульфида натрия:
345,45 кг/ч - -
142
хкг - 
-
78
х =
Состав технического
Всего подано водорода:
19,46+29,19=48,65кг/ч
Х/28 кмоль 
-
1,5
х =
- (примесь)
кмоль -
98
Х/71 кмоль 
-
0,5
х =
- (примесь)
Материальный баланс
|
Приход
|
Расход
|
|
Компоненты
|
кг
|
|
Компоненты
|
кг
|
%масс.
|
|
1
|
тех.
|
375
|
1
|
|
189,75
|
42,84
|
|
1.1.
|
|
367,5
|
2
|
|
175,16
|
39,55
|
|
1.2.
|
|
7,5
|
3
|
избыток
|
29,19
|
6,59
|
|
2
|
Водород
тех
|
67,88
|
4
|
непревр.
|
22,05
|
4,98
|
|
2.1.
|
водород
|
48,65
|
5
|
|
7,5
|
1,69
|
|
2.2.
|
азот
|
10,42
|
6
|
азот
|
10,42
|
2,35
|
|
2.3.
|
хлор
|
8,81
|
7
|
|
8,81
|
1,99
|
|
Итого
|
442,88
|
|
Итого
|
442,88
|
100,00
|
Рассчитываем технологические и
технико-экономические показатели
Производительность по сульфиду натрия:
189,75кг/ч. Пропускная способность установки по сульфату натрия: 367,5 кг/ч
367,5 -
142
х кг -
78
Gт =201,87кг/ч
Выход на
превращенный :
345,45кг -
142
х кг -
78
Gт =189,75кг/ч
Выход на
поданный :
48,65кг -
8
х кг -
78
Gт =474,34кг/ч
Выход на
превращенный :
19,46кг -
8
х кг -
78
Gт =189,75кг/ч
теоретический и фактический
расходные коэффициенты по сырью.
теоретические:
фактические:
Конверсия сульфата натрия
Конверсия водорода:
Список использованной литературы
1. Кузнецова И.М., Харлампиди
Х.Э., Батыршин Н.Н. Общая химическая технология: материальный баланс
химико-технологического процесса: Учебное пособие для вузов. - М.;
Университетская книга; Логос. - 264с.
2. Лебедев Н.Н. Химия и
технология основного органического и нефтехимического синтеза. 3-е изд.,
перераб. - М.; Химия, 1981. 608с.