Определение количества и состава отработанной кислотной смеси

Определение количества и абсолютного состава рабочих кислотных смесей

Необходимое количество нитрационной рабочей кислотной смеси для изготовления 1 т нитрата целлюлозы при принятых модулях:

– для пироксилина №1:

B₁=G_1ц∙33=0,656∙33=21,648 т,

принимаем В₁=22 т;

– для пироксилина №2:

B₂=G_2ц∙38=0,646∙38=24,548 т,

принимаем В₂=25 т.

Абсолютный состав рабочих кислотных смесей:

– для пироксилина №1:

HNO3 H2SO4 H2O	B1∙0,235=22∙0,235 = B1∙0,69 = 22∙0,69 = B1∙0,075=22∙0,075 =	5,17 т, 15,18 т, 1,65 т
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
	всего 22 т;

– для пироксилина №2:

HNO3 H2SO4 H2O	B1∙ 0,19 = 25∙0,19 = B1∙0,645=25∙0,645 = B1∙0,165=25∙0,165 =	4,75 т, 16,125 т, 4,125 т
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
	всего 25 т.

Азотная кислота расходуется не только на реакцию этерификации, но и при потерях за счет ее испарения на фазах приготовления кислот, нитрации, кислотоотжима и улова кислот. В виде паров она поступает с отходящими газами на абсорбционные установки. Количество азотной кислоты, испаряемой на технологических фазах, зависит от состава нитрационной кислотной смеси, температуры и времени нитрации и кислотоотжима, конструкции аппаратов и степени разрежения в вентиляционной системе. Принимаем потери с отходящими газами азотной кислоты 0,97 %, серной кислоты 0,22 % от общей массы нитрационной кислотной смеси, необходимой на изготовление 1 т нитрата целлюлозы. Тогда потери с отходящими газами от испарения азотной кислоты:

– для пироксилина №1:

т,

принимаем 0,21 т;

– для пироксилина №2:

т,

принимаем 0,24 т.

Серная кислота на образование нитрата целлюлозы не расходуется, небольшое количество увлекается испаряющейся азотной кислотой в вентиляцию. Эти потери составляют:

– для пироксилина №1:

т,

принимаем 0,05 т;

– для пироксилина №2:

т.

Потери при переливах и перекачках составляют по азотной кислоте 0,01 – 0,011 т пироксилина; по серной кислоте 0,02 – 0,024 т пироксилина.

При реакции этерификации происходит изменение массового состава нитрационных кислотных смесей за счет потери азотной и серной кислот и прибыли воды согласно таблицам 10, 11 и 12.

Таблица 10 – Расход азотной кислоты

	Для пироксилина №1, т	Для пироксилина №2, т
На реакцию этерификации. Потери кислот: от испарения, при перекачке	0,675     0,21 0,01	0,58     0,24 0,01
Всего	0,895	0,83

Таблица 11 – Расход серной кислоты

	Для пироксилина №1, т	Для пироксилина №2, т
Потери от испарения. Потери при перекачке	0,05   0,022	0,055   0,022
Всего	0,072	0,077

Таблица 12 – Прибыль воды

	Для пироксилина №1, т	Для пироксилина №2, т
От реакции этерификации. С влагой целлюлозы	q1в=0,172   q1в=G1ц∙W1=0,656∙0,05= =0,033	q2в=0,157   q2в=G2ц∙W2=0,646∙0,05= =0,032
Всего	0,205	0,189

Влага, поглощенная из воздуха, не учитывается.

Тогда абсолютный состав и количество отработанной нитрационной кислотной смеси после реакции этерификации будут такими:

– для пироксилина №1:

HNO3 H2SO4 H2O	5,17–0,895 = 15,18–0,072 = 1,65+0,205 =	4,275т, 15,108 т, 1,855 т
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
	всего 21,238т;

– для пироксилина №2:

HNO3 H2SO4 H2O	4,75–0,830 = 16,125–0,077 = 4,125+0,189 =	3,92 т, 16,048 т, 4,3142 т
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
	всего 24,282 т.

Массовая доля компонентов в отработанных нитрационных кислотных смесях после реакции этерификации составляет:

– для пироксилина №1:

HNO3	,
H2SO4	,
H2O
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
	всего 100 %;

– для пироксилина №2:

HNO3	,
H2SO4	,
H2O
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
	всего 100 %.

Дата добавления: 2014-01-14