Фосфогипс Рис. 5.3. Схема получения фосфорной кислоты

быть 1:3. Влажность твердой фазы на выходе равна 35% массовых долей.

5-7. Составить материальный баланс реактора окисления аммиака, в который поступает аммиачно-воздушная смесь с расходом 10 ООО м^/ч, содержащая 9 объемных долей аммиака, %. Степень превращения аммиака 0,98, а селективность по оксиду азота 0,95. Побочным продуктом считать только азот.

5-8. Составить уравнения материального баланса для расчета материальных потоков ХТС синтеза аммиака (рис. 5.4), если объем входящего газа Kq, концентрация метана в аммиачно-воздушной смеси (ABC) С(щ, степень превращения ABC в реакторе X, рециркуляционный газ имеет состав: СН4 , NH3 и ABC.

5-9. Рассчитать материальный баланс ХТС (см. рис. 5.4) синтеза аммиака производительностью 10 ООО кг/ч аммиака из аммиачно-воздушной смеси (ABC), содержащей 0,5 объемных долей СН, %. Степень превращения ABC в реакторе равна 0,18. Состав рециркуляционного газа: СН4 - 6,0%, NH3 - 3%, остальное ABC.

5-10. Рассчитать состав и количество нитрозных газов, получаемых при окислении 850 mV аммиачно-воздушной смеси, содержащей 9%

Смеситель Реактор

Делитель

Рециркулирующий поток

Рис. 5.4. Схема материальных потоков в установке синтеза аммиака

аммиака. Степень окислени.ч аммиака равна 0,97, а выход оксида азота составляет 0,95.

5-11. В абсорбционную установку (см. рис. 5.1) подается 15 ООО м^/ч газа с содержанием 8,3% объемных долей SOj. В результате абсорбции получают олеум с содержанием 20% свободного SO2 и 98%-ную серную кислоту. Степень абсорбции в олеумном абсорбере равна 0,2, а общая степень абсорбции - 0,99%. Рассчитать материальный баланс установки.

5-12. Составить химическую и структурную схемы получения ацетилена из негашеной извести и уравнения материального баланса, если известны расход негашеной извести, ее состав и степени превращения.

5-13. Составить материальный баланс печи сжигания серы производительностью 60 т/сут. Степень окисления серы 0,95 (остальная сера возгоняется и сгорает вне печи). Коэффициент избытка воздуха 1,5. Расчет вести на производительность печи по сжигаемой сере в килограммах в час.

5-14. Составить материальный баланс производства оксида этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом. Состав исходной газовой смеси - 3% объемных долей этилена в воздухе. Степень окисления этилена 0,5. Расчет вести на 1 т оксида этилена. Процесс описывается химическим уравнением 2СН2 = CHj + 02 = 2(СН2)20.

5-15. Составить материальный баланс печи окислительного обжига в производстве ванадата натрия NaVOj. Сырье: ванадиевый шлак, содержащий 13% массовых долей V2O5, воздух, NaCl, расход которого составляет 10% массы шлака. Расчет вести на 1 т готового продукта. Процесс рассматривать как двухстадийный.

Первая стация: 2NaCl + 0,502 2 + h-Вторая стадия: Na20 +V2O5 = 2КаУОз.

5-16. Составить материальный баланс хлоратора в производстве 1 т хлорбензола. Содержание продуктов в массовых долях, %: бензол -65,0; хлорбензол - 32,0; дихлорбензол - 2,5; трихлорбензола - 0,5. Технический бензол содержит 97,5% массовых долей CHg, технический хлор - 98% массовых долей CI2.

5-17. Составить материальный баланс нитратора производительностью 3 т/ч нитробензола. Выход нитробензола составляет 98% от теоре-

тического. Состав нитрующей смеси, массовые доли, %: HNO3 - 20; H2SO4 - 60; HjO - 20. Расход нитрующей смеси 4 кг на 1 кг бензола. Нитрование бензола осуществляется в реакторе по реакции

CgHg + HNO3 = C5H5NO2 + Н2О.

5-18. Составить материальный баланс установки для получения аммиачной селитры производительностью 20 т NH4NO3 в час влажностью 5% массовых долей. В производстве применяется 47%-ная азотная кислота и 100%-ный газообразный аммиак. Потери азотной кислоты и аммиака в производстве составляют 1% производительности. Из нейтрализатора аммиачная селитра выходит в виде 60%-ного раствора NH4NO3 в воде. Определить количество влаги, испаривщейся в результате экзотермической реакции нейтрализации HNO3 + NH3 = = NH4NO3.

5-19. Рассчитать материальный баланс производства хлора методом электролиза водного раствора хлорида натрия:

2NaCl + Н2О = 2NaOH + CI2 + Н2О.

Концентрация NaCl в растворе 310 г/л. Степень разложения 50%. Плотность раствора при условиях электролиза 1,17 кг/л. Расчет вести на 1000 м^ хлора.

5-20. При газификации кокса, содержащего 96,5% С и 3,5% Н2О по массе, водяным паром получают водяной газ, в состав которого входит 6% COj по объему Рассчитать состав полученного газа и составить материальный баланс процесса.

5-21. При термоокислительном крекинге метана для получения ацетилена смесь газов имеет следующий состав (объемные доли, %): С2Н2 - 8,5; Н2 - 57; СО - 25,3; COj - 3,7; С2Н2 - 0,5; СН4 - 4,0; Аг - 1,0. Определить количество метана, которое нужно подвергнуть крекингу, чтобы из отходов крекинга после отделения ацетилена получить 1 т метанола: СО + 2Н2 = СН3ОН. Из 1 т исходного метана получается после вьщеления ацетилена 1160 кг смеси газов.

5-22. Составить материальный баланс производства 1 т сульфата натрия, если в производстве используется поваренная соль, содержащая 97% NaCl, и купоросное масло, содержащее 93% массовых долей H2SO4. Степень разложения NaCl составляет 93%.

5-23. Составить материальный баланс производства 1 т технического сульфида натрия (содержание NajS - 96% массовых долей) из сульфа-