Матеріальний баланс

2.1 Матеріальний баланс

Вихідні дані:

Склад твердої речовини, % (мас):

Fe2O3 88

Cr2O3 9

H2O 3

Концентрація сірчаної кислоти, % 30

Надлишок кислоти , % 25

Ступінь розчинення, %

Fe2O3 70

Cr2O3 59

При розчиненні твердої речовини протікають наступні реакції:

Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2 (SO4)3 + 3H2O (1)

Cr2O3 + 3H2SO4 = Cr2 (SO4)3 + 3H2O (2)

М.в.:Fe2O3 = 160 кг/кмоль; H2SO4 = 98 кг/кмоль;

Cr2O3 = 152 кг/кмоль; Cr2 (SO4)3 = 392 кг/кмоль;

Fe2 (SO4)3 = 400 кг/кмоль; H2O = 18 кг/кмоль.

Розрахунок ведемо на 1 т твердої речовини.

Зміст компонентів:

m Fe2O3 = 1000 * 0,88 = 880 кг

m Cr2O3 = 1000 * 0,09 = 90 кг

m H2O = 1000 * 0,03 = 30 кг.

Розраховуємо кількість прореагувавших речовин з урахуванням ступеня розчинення:

m Fe2O3 = 880 * 0,7 = 616 кг

m Cr2O3 = 90 * 0,59 = 53,1 кг

Розраховуємо кількість сірчаної кислоти , необхідної для розчинення:

по першій реакції:

m1 H2SO4 = 616 * 3* 98 / 160 = 1131,9 кг

по другій реакції:

m2 H2SO4 = 53,1 * 3 * 98 / 152 = 102,7 кг

Сумарна кількість прореагувавшої кислоти:

m H2SO4 = 1131,9 + 102,7 = 1234,6 кг

З обліком 25%-го надлишку необхідно подати кислоти:

m H2SO4 = 1234,6 * 1,25 = 1543,25 кг

Так як використовується 30%-ва кислота, витрата розчину кислоти складе:

m р-на H2SO4 = 1543,25 / 0,3 = 5144,2 кг

З кислотою приходить води:

m H2O = 5144,2 - 1543,25 = 3600,95 кг

Розраховуємо кількість продуктів, що утворяться в результаті реакції:

по першій реакції:

m Fe2 (SO4)3 = 616 * 400 / 160 = 1540 кг

m1 H2O = 616 * 3 * 18 / 160 = 207,9 кг

по другій реакції:

m Cr2 (SO4)3 = 53,1 * 392 / 152 = 136,9 кг

m2 H2O = 53,1 * 3 * 18 / 152 = 18,87 кг

Усього реакційної води:

m H2O = m1 H2O + m2 H2O = 207,9 + 18,87 = 226,77 кг

Кількість непрореагувавших компонентів:

m Fe2O3 непр = 880 – 616 = 264 кг

m Cr2O3 непр = 90 - 53,1 = 36,9 кг

m H2SO4 непр = 1543,25 - 1234,6 = 308,65 кг

Кількість води у витраті:

m H2O = m H2O сировини + m H2O з роз-на + m H2O реакц. =

30 + 3600,95 + 226,77 = 3857,72 кг

Дані розрахунку зводимо в таблицю.

Таблиця 2.1

Матеріальний баланс стадії розчинення.

Похожие работы

Розрахунок приводу подачі

Скачать

23651

3

41

... іщується ; середній діаметр ходового гвинта ; довжина ходового гвинта ; стала часу фільтра датчика струму ; стала часу фільтра датчика швидкості .   2.2 Вибір двигуна Початковим етапом розрахунку приводу є вибір виконавчого двигуна. Від правильного вибору двигуна залежить забезпечення всіх технологічних режимів обробки і необхідних динамічних характеристик, а також конструкція механічної ...

Дугогасильны реактори

Скачать

51073

4

0

... замикання на землю досягли відповідно 20 й 15 А. У блокових схемах генератор - трансформатор (на генераторній напрузі), а також у мережах 3-35 кВ із підвищеними вимогами до безпеки обслуговування встаткування дугогасильні реактори застосовуються, якщо ємнісні струми замикання на землю досягнуть 5А. У мережах 110 й 150 кВ, а також на окремих, не захищених тросом лініях цих напруг допускається ...

Розрахунок параметрів і вибір елементів тиристорних електроприводів постійного струму

Скачать

21122

4

7

... надійних малогабаритних керованих силових вентилів – тиристорів і транзисторів. У більшості сучасних перетворювачів для привода як силові вентилі використовуються тиристори. На їхній основі для електропривода постійного струму побудовані два типи перетворювачів: тиристорні перетворювачі (ТП) напруги перемінного струму в постійний (керовані випрямлячі) і широтно-імпульсні перетворювачі незмінної ...

Розрахунок вольт-амперної характеристики сонячного елемента при врахуванні зміни поверхневої рекомбі

Скачать

27449

0

0

... чи рiвнiй дифузiйнiй довжинi, роздiляються внутрiшнiм полем. Це схематично зображено на малюнку 1. Мал. 2. Вольт-амперна характеристика сонячного елементу i урахуванням послiдовного Rs та шунтуючого RSh опорiв: 1-RS(0, RSh((; 2-Rs(0, RSh((; 3-Rs=0, RSh((; 4 - RS=0, RSh=(. На зовнiшних металевих електродах при цьому з'являється рiзниця потенцiалiв якщо ми маємо рiзноманiтне коло, або ...