Материал: Общая химическая технология

Общая химическая технология

1. Составить и описать технологическую схему получения сульфида натрия восстановлением сульфата.

. Составить материальный баланс процесса.

. Рассчитать технико-экономические показатели.

В основу расчета принят следующую реакцию:

технологический сульфид натрий сырье

142 42 78 418

Задача 1

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 - - 81,5

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.