- •Введение
- •Общие замечания
- •Перечень сокращений
- •Раздел 1 Состав технических материалов
- •1 Газовые смеси
- •2 Растворы
- •Способы выражения концентраций
- •Пересчет концентраций
- •Приготовление растворов из твердых веществ
- •4 Расчеты по химическим формулам
- •5 Расчеты по химическим уравнениям
- •5.1 Расходные коэффициенты отдельных стадий производствав (прямая задача)
- •5.2 Расходные коэффициенты отдельных стадий производствав (обратная задача)
- •5.3 Расходные коэфиициентыв производства
- •Раздел 2 расчеты в ппп еxcel
- •2.1. Общие операции с таблицами
- •2.2 Материальный баланс
- •2.2.1 Материальный баланс отдельной стадии производства
- •2.2.2 Материальный баланс производства в целом
- •2.3. Тепловой баланс
- •2.3.2 Тепловой баланс производства
- •3. Примеры составления материального баланса в ехсel
- •Литература
- •Приложение а– Основные термины
2.2.2 Материальный баланс производства в целом
Прямая задача:
Дано: производительность по сырью (с примесями) – 1000 кг
Найти: выход целевого продукта – кг ;
Пример 2.10.
Составить материальный баланс получения серной кислоты (Н2SО4) из 1т технической серы
S + 1,5О2 + Н2О = Н2SО4
Производительность: сера техн. (исходное сырье) – 1000 кг
Примеси: в техн. сере – 5 % (тв. примеси); в воздухе – 79 % (N2, СО2 и др.) в технической воде – 1 % (жидкие примеси)
1 |
В |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
2 |
Производство серной кислоты |
||||||||
3 |
Дано: Производительность по техн. сере (сырье), кг |
1000 |
|||||||
4 |
Примеси: |
1-й компонент (сера техн.), % |
5 |
||||||
5 |
|
2-й компонент (воздух), % |
79 |
||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
Проверка уравнения |
||
7 |
Мв (сумма) |
32 |
48 |
18 |
|
98 |
|
|
0 |
8 |
Мв, г |
32 |
32 |
18 |
|
98 |
|
|
16 |
9 |
Реакция |
S + |
1,5O2 + |
Н2O |
= |
Н2SO4 |
|
|
|
Таблица 2.10 - Материальный баланс производства Н2SO4 |
||||||||||||
|
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
|||
|
Приход |
Расход |
||||||||||
|
|
Масса, кг |
% |
|
Масса, кг |
% |
||||||
|
Сырье |
Сырье |
Вещество |
примеси |
|
Про- дукты |
Продукты |
Компо- ненты |
|
|||
14 |
1.Техн. сера |
1000 |
|
|
12 |
1. Серная кислота |
2959 |
|
35,6 |
|||
15 |
в т.ч. S |
|
950 |
|
11,4 |
в т.ч. Н2SO4 |
2909 |
35 |
||||
16 |
примесь 1(тв) |
|
50 |
0,6 |
примеси (т) |
50 |
0,6 |
|||||
17 |
2. Воздух |
6786 |
|
|
81,5 |
|
|
|
|
|||
18 |
в т.ч. О2 |
|
1425 |
|
17,1 |
2. Газы |
5361 |
5361 |
64,4 |
|||
19 |
примесь 2 (N2 и др) |
5361 |
64,4 |
(удаляющиеся |
|
|
||||||
20 |
3. Вода |
534 |
|
|
6,4 |
(N2 , СО2 и др) |
|
|
||||
21 |
в т.ч. Н2О |
|
534 |
|
6,4 |
|
|
|
|
|||
22 |
примесь(ж) |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|||
23 |
Cумма(кг) |
8320 |
2909 |
5411 |
|
Cумма(кг) |
8320 |
8320 |
100 |
|||
24 |
Сумма(%) |
|
|
|
100 |
Сумма(%) |
|
|
100 |
|||
Обратная задача:
Дано: производительность по чистому целевому продукту – 1000 кг
Найти: расходные коэффициенты по сырью (с примесями) – кг.
Пример 2.11.
Составить материальный баланс получения
1т Н2SО4 из технической серы
S + 1,5О2 + Н2О = Н2SО4
Производительность: Н2SО4 (целевой продукт) – 1000 кг
Примеси: в техн. сере – 5 % (тв. примеси); в воздухе – 79 % (N2, СО2 и др.) в технической воде – 1 % (жидкие примеси)
1 |
В |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
2 |
Производство серной кислоты |
||||||||
3 |
Дано: Производительность по Н2SО4 (целевой продукт), кг |
1000 |
|||||||
4 |
Примеси: |
1-й компонент (сера техн.), % |
5 |
||||||
5 |
|
2-й компонент (воздух), % |
79 |
||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
Проверка уравнения |
||
7 |
Мв (сумма) |
32 |
48 |
18 |
|
98 |
|
|
0 |
8 |
Мв, г |
32 |
32 |
18 |
|
98 |
|
|
16 |
9 |
Реакция |
S + |
1,5O2 + |
Н2O |
= |
Н2SO4 |
|
|
|
Таблица 2.11 - Материальный баланс производства Н2SO4 |
||||||||||||
|
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
|||
|
Приход |
Расход |
||||||||||
|
|
Масса, кг |
% |
|
Масса, кг |
% |
||||||
|
Сырье |
Сырье |
Вещество |
примеси |
|
Про- дукты |
Продукты |
Компо- ненты |
|
|||
14 |
1.Техн. сера |
344 |
|
|
12 |
1. Серная кислота |
1017 |
|
35,6 |
|||
15 |
в т.ч. S |
|
326 |
|
11,4 |
в т.ч. Н2SO4 |
1000 |
35 |
||||
16 |
примесь 1(тв) |
|
17 |
0,6 |
примеси (т) |
17 |
0,6 |
|||||
17 |
2. Воздух |
2332 |
|
|
81,5 |
|
|
|
|
|||
18 |
в т.ч. О2 |
|
490 |
|
17,1 |
2. Газы |
1843 |
1843 |
64,4 |
|||
19 |
|
1843 |
64,4 |
(удаляющиеся |
|
|
||||||
20 |
3. Вода |
184 |
|
|
6,4 |
(N2 , СО2 и др) |
|
|
||||
21 |
в т.ч. Н2О |
|
184 |
|
6,4 |
|
|
|
|
|||
22 |
примесь(ж) |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|||
23 |
Cумма(кг) |
2860 |
1000 |
1860 |
|
Cумма(кг) |
1860 |
1860 |
100 |
|||
24 |
Сумма(%) |
|
|
|
100 |
Сумма(%) |
|
|
100 |
|||
