- •Тема 6. Процеси виробництв базових технологій хімічної промисловості. Екологічні проблеми
- •6.1. Стан та перспективи розвитку галузі
- •Основні результати реалізації заходів (в млн доларів сша)
- •Технологічні процеси хімічної промисловості Значення хіміко-технологічних процесів
- •Виробництво хімічної продукції
- •Техніко-економічні показники процесів хімічної технології
- •Основні закономірності перебігу хіміко-технологічних процесів
- •Швидкість перебігу хімічних процесів
- •Рівновага в хіміко-технологічних процесах
- •5 .4. Каталітичні процеси
- •Виробничі процеси отримання сірчаної кислоти
- •В иробництво азотної кислоти
- •5 .7. Типові технологічні процеси у виробництві мінеральних добрив
- •Отримання калійних добрив
- •Отримання азотних добрив
- •Отримання фосфорних та комплексних добрив
- •Е лектрохімічні процеси
- •6.3. Термінологічний словник
- •6.4. Навчальні завдання
- •6.4.1. Приклади розв’язання задач
- •Знайдемо, в якій масі аміачної селітри буде міститися обрахована нами маса азоту (aN):
- •Матеріальний баланс отримання карбаміду з 10 t аміаку
- •Після збільшення концентрації водню швидкість прямої реакції змінюється:
- •6.4.2. Задачі для самостійного розв’язання
- •6.5. Завдання для перевірки знань
- •6.5.1. Питання для вивчення теми
6.4.2. Задачі для самостійного розв’язання
1. Скільки карбаміду можна добути з 1 t аміаку за один прохід у колоні синтезу, якщо вихід становить всього 35 %?
2. Скільки 50 %-ної сірчаної кислоти можна добути з 40 м3 диоксиду сірки, якщо окислення відбувається на 95 %, а при поглинанні водою 3 % отриманого триоксиду сірки втрачається?
3. Скільки 52 %-ної азотної кислоти треба взяти для добування 10 t аміачної селітри, якщо вихід останньої становить 96 %? Скільки нітрату натрію треба взяти замість цієї кількості аміачної селітри, щоб внести у ґрунт таку саму масу поживної речовини?
4. З якою кількістю преципітату CaHPO4 у ґрунт буде внесено таку саму масу поживної речовини, як і з 1t фосфоритного борошна Ca3(PO4)2?
5. Розрахуйте теоретичні норми витрат фосфориту Ca3(PO4)2 та сірчаної кислоти для добування 1t подвійного суперфосфату.
Основні стадії процесу: 1) отримання фосфорної кислоти екстракційним методом Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4; 2) добування подвійного суперфосфату Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2.
Розрахуйте фактичну норму витрат фосфориту, якщо вихід у першому процесі становить 95 %, а в другому — 92 %.
6. Порівняйте економічну ефективність праці двох підприємств з добування гашеного вапна, якщо на першому підприємстві з 100 kg сировини, що містить 84 % карбонату кальцію, отримали 37 kg СаО, а на другому з такої самої маси сировини, що містить 96 % СаСО3 — 42 kg оксиду кальцію.
7. Розрахуйте матеріальний баланс та складіть схему руху матеріалопотоків отримання фосфорної кислоти з 1t фосфориту, в якому міститься 8 % домішок, якщо відомо, що: 1) вихід у реакції відновлення фосфориту вуглецем становить 95 %; 2) вихід у реакції окислення фосфору киснем становить 98 %; 3) взаємодія пентаоксиду дифосфору з водою відбувається без втрат.
8. Визначте матеріальний баланс і складіть схему руху матеріалопотоків отримання карбаміду з 100 m3 азоту, якщо процес відбувається за такими стадіями: 1) взаємодія азоту та водню з отриманням аміаку відбувається з втратами готового продукту на 3 %; 2) обпалення вапняку для отримання диоксиду вуглецю протікає з виходом 92 %; 3) отримання карбаміду з диоксиду вуглецю та аміаку протікає без втрат.
9. Розрахуйте матеріальний баланс та складіть схему руху матеріалопотоків виробництва 1 t моногідрату сірчаної кислоти, якщо відомо, що вихідною сировиною є сірководень з вмістом домішок 5 %, а також: 1) окислення сірководню відбувається з виходом 91 %, 2) окислення диоксиду сірки до триоксиду проходить з виходом 98 %, 3) абсорбція триоксиду сірки водою протікає без втрат.
10. Як треба змінити тиск у реакторі каталітичного окислення диоксиду сірки до триоксиду, щоб продуктивність процесу зросла в 3 рази?
11. Знайти температурний коефіцієнт швидкості реакції, якщо в разі збільшення температури з 25оС до 328К швидкість процесу зросла в 15,6 раза.
12. Як зміниться швидкість реакції розкладу вапняку, якщо тиск в системі підвищити вдвічі?
13. Як треба змінити температуру в апараті, щоб продуктивність процесу при температурному коефіцієнті = 3 зросла в 27 разів?
14. При початковій температурі 20оС і температурному коефіцієнті = 2 реакція закінчується за 4 хв. За який час закінчиться ця реакція при 0оС і 50оС?
15. При температурі 25оС реакція закінчується за 36 хв., а при 45оС — за 4 хв. Визначте температурний коефіцієнт швидкості хімічної реакції.
16. Як треба змінити концентрацію диоксиду сірки для того, щоб продуктивність процесу окислення диоксиду сірки до триоксиду сірки зросла в 9 разів?
17. Як треба змінити тиск у колоні синтезу аміаку, якщо початковий P1 = 8кгс/см2, для того, щоб продуктивність процесу (пряма реакція) зросла у 16 разів. Відповідь дайте в одиницях SI.
18. Як зміниться продуктивність процесу отримання аміаку (в скільки разів) якщо:
а) концентрацію азоту збільшити в 4 рази;
б) об’єм газової суміші зменшити вдвічі;
в) тиск змінити з 4 кгс/мм2 до 200кгс/см2.
19. Які дії над екзотермічним процесом окислення диоксиду сірки до триоксиду сірки призведуть до зміщення рівноваги вправо, в бік утворення триоксиду сірки:
а) збільшення концентрації кисню;
б) збільшення концентрації триоксиду сірки;
в) підвищення температури в системі;
г) охолодження системи;
д) збільшення тиску.
20. Скільки чилійської селітри з вмістом основного продукту 95 % потрібно взяти замість 7 t карбаміду з вмістом домішок 3 %, щоб вміст внесеного в ґрунт азоту залишився однаковим?
21. Скільки m3 диоксиду сірки можна отримати з 4 t піриту, якщо вихід у процесі обпалювання складає 91 %, а вміст домішок у піриті 8 %?