Регенерация азотной и серной кислоты
O2=
=4,68 кг;
Итого: uпод=19,89 кг.
Принимаем, что подсасываемый воздух поступает при t=20 ОС, относительная влажность 80%
Количество водяных паров, поступающих в колонну с воздухом (14,61*0,8)10-3*19,89=0,23 кг, где
d0 = 14.61 
- влагосодержание
Всего воздуха: 19,89+0,23=20,12 кг.
Количество и состав сухих газов, выходящих из колонны с учетом подсоса воздуха:
|
g, кг |
u, нм3 | |
|
NO2 |
13,5 |
6,87 |
|
NO |
7,09 |
5,29 |
|
HNO3 |
2,42 |
0,86 |
|
N2 |
16,02 |
12,82 |
|
O2 |
7,44 |
5,21 |
|
Всего |
46,47 |
31,11 |
Количество паров воды, уходящих из колонны (за конденсатом) с нитрозными газами при t=35 ОС
H2O = 
, для
v= 30 нм3
p=1,8 мм. Рт. Ст – парциальное давление воды над 98% HNO3 при t=35 ОС
p=133.3*1.8=239.9 Па
H2O = 
кг
в объеме v=
нм3
Общий состав газов, поступающих на поглощение:
|
g, кг |
u, нм3 | |
|
NO2 |
13,5 |
6,87 |
|
NO |
7,09 |
5,29 |
|
N2 |
16,02 |
12,82 |
|
O2 |
7,44 |
5,21 |
|
H2O |
0,07 |
0,057 |
|
HNO3 |
2,42 |
0,86 |
|
Всего |
46,54 |
31,12 |
Таблица №10 - Сводный материальный баланс отделения концентрирования HNO3
|
Приход: | |
|
1. Отработанная кислота |
1000 кг. |
|
2. Купоросное масло |
х кг. |
|
3. Перегретый пар |
у кг. |
|
4. Воздух через неплотности |
19,89 кг. |
|
Итого: |
1019,89+х+у |
|
Расход: | |
|
1. Слабая H2SO4 70% |
(450+х)/0,7 кг. |
|
2. Крепкая HNO3 98% |
242,3 кг. |
|
3. Нитрозные газы |
46,54 кг. |
|
Итого: |
(931,70+х)/0,7 |
Приравнивая приход к расходу, получаем уравнение материального баланса
1019,89+х+у=931,7+
у=0,43х-88,19
2.7. Расчет теплового баланса [1]
Так как в уравнении материального баланса входит распад пара (у), то будем определять его с помощью уравнения теплового расчета.
Исходные данные:
1. Температура отработанной кислоты, поступающей в колонну - 90 ОС
2. Температура H2SO4 91% - 20 ОС
3. Температура отработанной кислоты H2SO4 70% - 170 ОС
4. Температура выходящих из колонны HNO3 и нитрозных газов – 85 ОС
5. Температура HNO3 98% из конденсатора, поступающей в колонну - 40 ОС
Температура крепкой HNO3 98%, выходящей из колонны в холодильник 85 ОС
6. Температура подсасываемого воздуха 20 ОС
Приход тепла:
1) С отработанной кислотой
Q=q1*c1*t1=1000*2.22*90=119800 кДж; (47732.2 ккал)
c1=2,22
- удельная теплоемкость отработанный кислоты при температуре 90 ОС
2) С перегретым паром, теплосодержание которого при t=220 ОС равно 700.8 кДж; Q2=700,8*у
3) Теплота от H2SO4 состоит из физической теплоты 
и теплоты разбавления 
=
+
Физическая теплота определяется по формуле
=
=
х кДж/(8.4x ккал)
=1,759 кДж/кг град – удельная теплоемкость H2SO4 91% при t=20 ОС
Теплота разбавления H2SO4 определяется разницей теплот разбавления до 70% и 91%.
Удельная теплота разбавления g=
(
); n=H2O/H2SO4
