Материальный баланс процесса нейтрализации

Исходные данные:

Производительность предприятия – 450 000 т/год = 56,8 т/ч

Концентрация HNO₃: 57%

Концентрация NH₃: 99,6%

Потери NH₃ на 1 т NH₄NO₃: 2 кг/т

Потери HNO₃ 1 т NH₄NO₃: 7 кг/т

1. Теоретический расход аммиака на 1 т NH₄NO₃ определяется, исходя из уравнения реакции нейтрализации:

х кг/ч 1000 кг/ч

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

17 кг/моль 80 кг/моль

х = 212,5 кг/ч

2. Теоретический расход азотной кислоты на 1 т NH₄NO₃ определяется, исходя из уравнения реакции нейтрализации:

х кг/ч 1000 кг/ч

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

63 кг/моль 80 кг/моль

х = 787,5 кг/ч

3. Практический расход аммиака с учетом потерь:

212,5 + 2 = 214,2 кг/ч NH₃

4. Практический расход азотной кислоты с учетом потерь:

787,5 + 7 = 794,5 кг/ч HNO₃

5. Для получения 56,8 т/ч аммиачной селитры (100%) требуется аммиака:

56,8 · 214,5 = 12183,6 кг/ч NH₃

6. Определим количество аммиака с учетом, что его концентрация составляет 99,6%:

7. Для получения 56,8 т/ч аммиачной селитры (100%) требуется азотной кислоты:

56,8 · 794,5 = 45127,6 кг/ч HNO₃

8. Определим количество азотной кислоты с учетом, что ее концентрация составляет 58%:

9. При указанной часовой производительности потери составят:

12183,6 – 212,5 · 56,8 = 113,6 кг/ч NH₃

45127,6 – 787,5 · 56,8 = 397,6 кг/ч HNO₃

10. Используя данные технологического регламента [8], примем, что в аппарат ИТН на вторую тарелку промывной части поступает раствор аммиачной селитры с массовой долей NH₄NO₃ 25% следующего состава:

NH₄NO₃ = 1586,9 кг/ч

H₂O = 4760,7 кг/ч

NO₃ = 118,6 кг/ч

Так же, согласно технологическому регламенту, на четвертую тарелку промывной части аппарата ИТН поступает конденсат сокового пара состава:

NH₄NO₃ = 26,0 кг/ч

H₂O = 6538,0 кг/ч

HNO₃ = 26,0 кг/ч

11. Определим количество 90%-го раствора аммиачной селитры, выходящего из аппарата:

12. Определим количество воды, содержащейся в 90%-м растворе аммиачной селитры:

В = 63111,1 – 56800 = 6311,1 кг/ч

13. Определим количество сокового пара с учетом, что воды в нем содержится 34508,52 кг (99,2%):

Сводим материальный баланс процесса нейтрализации.

Таблица 4.4.1.3

Приход	Расход
Статья	кг/ч	n, кг/моль	% мас.	Статья	кг/ч	n, кг/моль	% мас.
1)Газообразный аммиак (99,6%), в т.ч. NH3 H2O	12232,5   12183,6 48,9	719,41   716,7 2,71	99,6 0,4	1)Раствор аммиачной селитры (90%), в т.ч. NH4NO3 H2O	63111,1   56800,0 6311,1	1060,6   710,0 350,6	90,0 10,0
2)Азотная кислота (58%), в т.ч. HNO3 H2O	79558,8   45127,0 34431,8	2629,1   716,3 1912,8	58,0 42,0	2)Соковый пар, в т.ч. NH4NO3 H2O HNO3	34786,82 135,6 34508,52 135,6	1920,9 1,7 1917,1 2,1	0,4 99,2 0,4
3)Раствор аммиачной селитры (25%) на 2-ю тарелку ИТН, в т.ч. NH4NO3 H2O NO3	6466,2   1586,9 4760,7 118,6	286,2   19,8 264,5 1,91	25,0 73,6 1,4	3)Слабый раствор аммиачной селитры, в т.ч. NH4NO3 H2O HNO3	9323,2   720,5 8586,7 26,0	486,4   9,0 477,0 0,4	7,7 92,1 0,2
4)Конденсат сокового пара на 4-ю тарелку ИТН, в т.ч. H2O NH4NO3 HNO3	6590,0   6538,0 26,0 26,0	363,9   363,2 0,3 0,4	99,2 0,4 0,4	4)Безвозвратные потери, в т.ч. HNO3 NH3	511,2   397,6 113,6	13,0   6,3 6,7	77,7 22,3
Всего	1,04·10^5	3998,61		Всего	1,07·10^5	3480,9

Дата добавления: 2015-06-28