Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

охт (6sem) / labs 6sem / 1лаб Каталитическое окисление аммиака

.docx
Скачиваний:
163
Добавлен:
02.07.2019
Размер:
162.53 Кб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«МИРЭА Российский технологический университет»

РТУ МИРЭА

Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

(наименование Института)

Кафедра общей химической технологии (ОХТ)

(наименование кафедры)

ОТЧЕТ

о лабораторной работе:

«Каталитическое окисление аммиака»

Работу выполнил

студент группы

Руководитель работы

Москва, МИТХТ 2019

  1. Цель работы

Знакомство с основными закономерностями и обоснованием выбора условий реализации сложного, необратимого, каталитического, гетерогенного процесса и расчет основных технологических показателей.

  1. Теоретическая часть

Химия процесса. Окисление аммиака кислородом воздуха до оксида азота (II) является первой стадией процесса получения азотной кислоты. Наряду с основнойреакцией окисления аммиака до оксида азота (II) (2.1.1)(здесь и далее приведены тепловые эффекты реакции):

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 946 кДж/моль(2.1.1)

происходит окисление аммиака до элементарного азота и оксида азота (I):

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O1328 кДж/моль(2.1.2)

4NH3 + 4O2 = 2N2O + 6H2O1156 кДж/моль(2.1.3)

При определенных условиях возможна диссоциация аммиака

2NH3 = N2 + 3H2– 91кДж/моль (2.1.4)

а также последовательные реакции, приводящие к образованию элементарного азота (2.1.5 и 2.1.6):

2NO = N2 + O2180 кДж/моль(2.1.5)

4NH3 + 6NO = 5N2 + 6H2O1810 кДж/моль(2.1.6)

Кинетика процесса.

Зависимость количества адсорбированного кислорода от температуры:

1 – равновесная кривая физической адсорбции,

2 и 3 – равновесная и практическая кривые хемосорбции.

Рис.2.1.3 Зависимость практического выхода оксида азота (II) оттемпературы при разных давлениях :

1 – 0,1 МПа,

2 – 0,8 МПа.

  1. Описание лабораторной установки

Рис.2.1.6 Схема лабораторной установки для окисления аммиака: 1 – баллон; 2,6 – ротаметры; 3 – смеситель; 4 – воздуходувка; 5 – фильтр; 7 – контактный аппарат: 8 – катализаторная корзина; 9 – термопара; 10 – спираль; 11 – смотровое окно; 12 – колба для отбора пробы газа.

  1. Исходные и экспериментальные данные

Расход воздуха при условиях

лаборатории _____л/мин Перепад давления в расходомере для

воздуха _____ мм Расход аммиака при условиях

лаборатории (расч. после анализа) _____л/мин Перепад давления в расходомере для

аммиака _____ мм Температура в контактном аппарате _____ °С Данные о катализаторах:

платиновый:

число сеток _____

рабочая площадь сетки _____ м2

диаметр нити сетки _____ мм

число петель на 1 см2 _____

неплатиновый:

объем катализатора _____ мл

доля свободного объема _____

Температура в лаборатории _____оС Барометрическое давление _____мм. рт. ст. Время контактирования:

для платинового катализатора _____ с

для неплатинового катализатора _____ с

Интенсивность платинового катализатора _____кг/ч·м3

Интенсивность неплатинового

катализатора _____кг/ч·м3

Объемное отношение кислорода к аммиаку _____

Практический выход оксида азота (II) _____%

Таблица 1

Анализ газовых фаз

Определение содержания NH3 в исходном газе

Определение содержания NO в нитрозных газах

колбы

Масса колб, г:

после отбора пробы

до отбора пробы

Навеска, г

Кол-во ратвора NaOH, мл

исходное

на обратное титрование

Кол-во ратвора H2SO4, мл

исходное

на обратное титрование

= __ %масс.

= __ %масс.

Таблица 2

Материальный баланс контактного аппарата для окисления аммиака

Базис расчета _______1

Приход

Расход

Наименование

л н.у.

г

%

масс

Наименование

л н.у.

г

% масс

Аммиак

Воздух:

В том числе:

Кислород

Азот

Оксид азота (II)

Азот по реакции

Азот из воздуха

Кислород

Вода

Невязка:

Всего

100

Всего

100



1 - задаётся преподавателем.