Автор: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2013 в 12:31, курсовая работа
Вследствие конденсации части водяного пара, окисление NO до NO2 и поглощение NO2 конденсированной водою образуется 40% азотная кислота. Рассчитать состав нитрозного газа после охлаждения, количество полученной азотной кислоты и составить тепловой баланс холодильника для охлаждения нитрозных газов, поступающих из конвертора с температурой 180˚C, а выходящих с температурой 30˚C. Состав нитрозных газов на выходе из конвертора (%, об.):
NO – A; O2 – B; N2 – C; H2O – D. Температура азотной кислоты, которая отводится из холодильника, равняется 30˚C. Теплозатраты составляют Х%. Расчет вести на 100 кмоль нитрозных газов. Исходные данные: А=9%; В=7.1%; С=69%; D=14.9%; X=2%.
Теплоту, которая выносится 40%-й HNO3 при температуре 30˚C (303 К) рассчитаем по следующей формуле:
Q'2 = m · c · t,
где с – теплоемкость 40%-й HNO3, по [4, c.432] с = 28.9 кДж/кг·˚C
Q'2 = 346.5 · 28.9 · 30 = 300416 кДж.
Теплоту, которая выделяется нитрозными газами охлаждающей воды, определим по формуле:
Q = Qp = Q'1 + Q'2 + Q'3 + Qп;
1395311 = 71599 + 300416 + Q'3 + Qп;
Q'3 + Qп = 1023296 кДж.
Тепловые потери (Qп) составляют 2% от общего количества тепла (по условию):
Qп = 0.02 · 1395311 = 27906 кДж.
Тогда теплота, выделяемая нитрозными газами охлаждаемой воды, будет равна:
Q'3 =1023296 – 27906 = 995390 кДж
Данные расчетов сводим в таблицу 2.
Таблица 2 – Тепловой баланс охлаждения нитрозных газов (на 100кмоль газа)
Приход |
МДж |
% |
Расход |
МДж |
% |
За счет нитрозных газов, Q1 |
535.289 |
38.4 |
За счет нитрозных газов, Q'1 |
71.599 |
5.1 |
За счет конденсации водяного пара, Q2 |
473.922 |
34.0 |
За счет разбавлен- ной HNO3, Q'2 |
300.416 |
21.6 |
За счет образования 40% HNO3, Qр |
386.100 |
27.6 |
За счет охлажден- ной воды, Q'3 |
995,390 |
71.4 |
Тепловые потери, Qп |
27,906 |
1.9 | |||
Всего |
1395.31 |
100 |
Всего |
1395,31 |
100 |
Л и т е р а т у р а