Задача №8
Який об’єм азоту (м3) потрібен для добування 340 кг нітратної кислоти, якщо втрати на першій стадії становлять 75%, на другій – 10%, на третій – 25%?
У промисловості нітратну кислоту добувають так (процес багатостадійний):
- 3 Н2 + N2 = 2 NH3
- 2 NH3 + 5O2 = 2 NO + 6H2O
- 2 NO + O2 = 2 NO2
- 4 NO2+ O2 + H2O = 4 HNO3
Задля спрощення розрахунків складемо стехіометричну схему:
N2 → 2NH3→ 2NO → 2NO2→ 2HNO3
Для розрахунку об’єму азоту слід використати теоретичну масу HNO3, яку розраховуємо за формулою:
ηсумарна= mпракт/mтеорет
mтеорет= mпракт/ ηсумарна
ηсумарна= η1∙ η2∙ η3=(1-0,75) ∙(1-0,10) ∙(1-0,25)=0,25∙0,90∙0,75=0,168;
m(HNO3)теорет= mпракт/ ηсумарна=340∙102/0,168=2024∙103г.
Готуємо запис для складання пропорції:
х л 2024·103 г
N2 → 2NH3→ 2NO → 2NO2→ 2HNO3
22,4 л 2·63 г
Складаємо пропорцію та розраховуємо об’єм азоту:
V(N2)=х=22,4∙2024∙103/2∙63=360∙103 л = 360 м3
Відповідь: V(N2) = 360 м3.