5 Составить материальный баланс производства ортофосфорной кислоты из 5т ортофосфата кальция, содержащего 6% примесей. Степень превращения ортофосфата кальция 92%. В производстве используется 93%-ная серная кислота.
6 Определить выход огарка при обжиге колчедана, содержащего 47% серы, если в огарке содержится невыгоревшей серы 1%.
Вариант 12
1 Изложить теоретические основы синтеза аммиака, обосновать оптимальные условия процесса и необходимость проведения синтеза аммиака по циклической схеме.
2 Описать методы очистки технологических газов от сернистых соединений.
3 Рассчитать расходные коэффициенты ацетилена и водородного газа следующего состава: Н2 – 96%; О2 – 0,91%; N2 – 3,09%, для получения 4 тонн бензола, если степень превращения ацетилена составляет 72%, выход этилена 61% от теоретически возможного, а выход готового продукта 73% от теоретически возможного.
4 Определить расходный коэффициент раствора гидроксида натрия, содержащего 10% NаОН необходимого для реакции нейтрализации муравьиной кислоты. Если степень превращения щелочи 77%. Расчет вести на 2 тонны готового продукта.
5 Составить материальный баланс процесса окисления 67,2м3 газа следующего состава (%об.): бутан – 94%; пропан – 4%; этан – 2%. Состав воздуха примите (%об.): О2 – 21%; N2 – 79%. Степень превращения бутана 86%.
6 Определить количество огарка, удаляемого из печного отделения за 2,5 ч. Печное отделение сернокислотного завода состоит из печей КС (кипящего слоя), каждая из которых имеет производительность 150 т колчедана в сутки. На обжиг поступает колчедан, содержащий 41% S (в расчете на сухой). Выходящий из печи огарок содержит 2% серы.
Вариант 13
1 Описать физико-химические основы и аппаратурное оформление процесса очистки обжигового газа от контактных ядов.
2 Представить и описать технологическую схему синтеза аммиака при среднем давлении.
3 Рассчитать расходные коэффициенты воздуха (О2 –21%, N2 – 79%) и аммиака следующего состава: NН3 – 19%, N2 – 12%, Н2 –69%, в производстве азотной кислоты, если в реакцию вступает 95% аммиака, выход NО составляет 80% от теоретически возможного, а выход готового продукта 95%. Расчет вести на 500кг азотной кислоты.
4 Определить расходный коэффициент раствора, содержащего гидроксида калия – 72% (масс.), необходимого для нейтрализации Н2SО4. Степень превращения щелочи 91%. Расчет вести на 1,2 тонн Nа2SO4.
5 Составить материальный баланс производства 5,5т ацетилена из природного газа следующего состава (%об.):
-
СН4 – 90%;
-
С2Н6 – 5%;
-
С3Н8 – 2%;
-
N2 – 3%.
Степень превращения метана составляет 91%.
6 Определить количество моногидрата в сборнике. Вертикальный цилиндрический сборник диаметром 1,5 м заполнен на 0,75 м 92 %-ной серной кислотой. Плотность 92 %-ной кислоты при 20 °С 1824 кг/м3.
Вариант 14
1 Описать технологическую схему и оборудование очистного отделения современного производства контактной серной кислоты из колчедана.
2 Изложить влияние различных факторов на процесс окисления аммиака в производстве азотной кислоты.
3 Рассчитать расходные коэффициенты 96%-ного С2Н5ОН и Nа, необходимого для производства диэтилового эфира, если выход С2Н5ОNa составляет 85% от теоретически возможного. Расчет вести на 300 кг эфира.
4 Рассчитать расходные коэффициенты ацетилена и водородного газа следующего состава: Н2 – 96%; О2 – 0,91%; N2 – 3,09%, для получения 4 тонн бензола, если степень превращения ацетилена составляет 72%, выход этилена 61% от теоретически возможного, а выход готового продукта 73% от теоретически возможного.
5 Составить материальный баланс производства технического карбида кальция содержащего (%масс.): СаС2 – 81%; СаО – 12%; С – 7%. Если в производстве используется известь, содержащая 91% СаО, и кокс следующего состава (%масс.): зола – 3%; летучие соединения – 3%; влага – 3%. Расчет вести на 1т технического продукта.
6 Определить часовой расход ангидрита, содержащего 83,3% CaSO4 при переработке его в серную кислоту в цехе мощностью 12.000 т моногидрата в год. Количество рабочих дней в году 350, коэффициент использования серы во всем процессе – 87%.
Вариант 15
1 Охарактеризовать катализаторы, применяемые в производстве серной кислоты контактным методом.
2 Изложить физико-химические основы процесса абсорбции диоксида азота водой в производстве разбавленной азотной кислоты.
3 Рассчитать расход пирита, содержащего 69% FeS2, и воздуха (О2 – 21%, N2 – 79%) в производстве 1300 кг серной кислоты. Выход SО2 60% от теоретически возможного, Степень превращения SО3 – 68%, а выход готового продукта 81% от теоретически возможного.
4 Определить расходный коэффициент 76%-ной Н2SO4, необходимой для реакции нейтрализации NaOH. Степень превращения серной кислоты 90%. Расчет вести на 1 тонну Nа2SO4.
5 Составить материальный баланс производства окиси этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом. Состав исходной газовой смеси (%об.):
Степень окисления этилена 60%. Расчет вести на 500кг оксида этилена.
6 Подсчитать максимальное содержание двуокиси серы в обжиговом газе, полученном при сжигании колчедана, при условии, что весь кислород поступающего в печь воздуха расходуется на обжиг.
Вариант 16
1 Описать физико-химические основы нитрозного процесса получения серной кислоты.
2 Изложить теоретические основы разделения жидкого воздуха на азот и кислород методом ректификации. Привести эскиз установки.
3 Рассчитать расход водяного пара и природного газа, содержащего 91% метана, в производстве 1 аммиака. Степень превращения СН4 – 87%, выход водорода составляет 91% от теоретически возможного, а выход готового продукта 79% от теоретически возможного.
4 Определить расходный коэффициенты аммиака и азотной кислоты для получения 1т нитрата аммония, если степень превращения аммиака составляет 59%, а выход готового продукта 81% от теоретически возможного.
5 Составить материальный баланс реактора каталитического окисления метанола в формальдегид. Содержание метанола в спирто-воздушной смеси 10%об. Степень превращения метанола 85%. Расчет вести на 1т готового продукта.
6 Определить состав газа, получаемого при сжигании сероводородного газа, содержащего 87% H2S и 5% (об.) Н2О. Количество воздуха, подаваемого в горелку, равно десятикратному объему газа. Воздух содержит 2,5% (об.) Н2О.
Вариант 17
1 Описать оборудование башенных систем производства серной кислоты нитрозным методом. Представить эскизы основных процессов.
2 Привести характеристику сырья для азотной промышленности.
3 Определить количество чугуна, содержащего 85% железа, который можно получить из железной руды (Fe2O3), если расход руды составляет 2 тонн, а степень превращения руды 73%.
Рассчитать расходные коэффициенты этана и водяного пара, необходимого в производстве 1,5 тонн этанола, если степень превращения этана составляет 37%. Выход этилена 71% от теоретически возможного. Выход этанола составляет 59% от теоретически возможного. Готовый продукт содержит 76% этанола.
5 Составить материальный баланс производства 5т обычного стекла, если известняк содержит 10%примесей, сода используется следующего состава (%масс.): Nа2СО3 – 93%; NаНСО3 - 6%; другие примеси – 1%. Степень превращения соды и известняка 81% и 85% соответственно. Для расчета принимаем, что кварцевый песок без примесей. Сырьем для производства обычного стекла служит кварцевый песок, сода и известняк.
6 Определить интенсивность печи, т.е. количество колчедана (в пересчете на 45 %-ный), сжигаемого на 1 м2 пода печи в сутки, если площадь основного пода печи 16,7 м2. В печи КС-200 сгорает в 1 ч 10 т колчедана, содержащего 41% серы.
Вариант 18
1 Описать значение и область применения промышленного катализа. Сущность и виды катализа.
2 Описать технологию получения азотоводородной смеси методом паровоздушной конверсии метана.
3 Определить количество чугуна, содержащего 95% железа, который можно получить из железной руды (Fe3O4), если расход руды составляет 15 тонн, а степень превращения руды 81%.
4 Определить массу жженой извести, содержащей 91% СаО, которая может быть получена из карбоната кальция. Расход карбоната 8 т. Степень превращения карбоната кальция 91%.
5 Составить материальный баланс производства 100т азотной кислоты. Содержание аммиака в аммиачно-воздушной смеси 3%об. Степень окисления аммиака 89%.
6 Рассчитать производительность печи пылевидного обжига колчедана, если ее диаметр 5,2 м, высота 9 м, а интенсивность 1100 кг/(м3*сут).
Вариант 19
1 Описать методы производства водорода конверсией
углеводородных газов. Привести сравнительный анализ этих методов.
2 Описать методы очистки азотоводородной смеси от диоксида углерода и сероводорода.
3 Рассчитать расход колчедана, содержащего 40% S на 1 тонну серной кислоты, если потери S и SO2 в производстве серной кислоты по 3%, а степень абсорбции 98%.
4 Сколько тонн 76% Н2SО4 можно получить из 16 тонн пирита. Степень превращения пирита 80%.
5 Составить материальный баланс производства 10т ТiО2. Состав ильменитовой руды (%масс.): FеТiО3 – 70%; Fe2О3 - 29%; другие примеси – 1%. Степень превращения FеТiО3 81%. В производстве используется 76%-ная серная кислота.
6 Подсчитать теоретическое количество воздуха, которое необходимо подать в печи для сжигания серы. Сырьем для производства серной кислоты служит сера 1-го сорта следующего состава: S – 98,2%; As – 0,01%; H2O – 1,5%; зола – 0,29 %. Обжиговый газ содержит 18% (об.) SO2.
Вариант 20
1 Описать производство водорода (азотоводородной смеси) разделением коксового газа.
2 Описать процесс переработки нитрозных газов в разбавленную азотную кислоту.
3 Рассчитать расходные коэффициенты воды и технического карбида кальция, содержащего СаС2 – 82%, СаО – 11%, С – 7%, в производстве 15 тонн ацетальдегида, если степень превращения СаС2 85%, выход ацетилена 81% от теоретически возможного, а выход ацетальдегида 79% от теоретически возможного.
4 Определить расходный коэффициент газа, содержащего 85% НСl, необходимого для получения NaCl, если степень превращения хлорводорода 79%, а выход готового продукта 70% от теоретически возможного.
5 Составить материальный баланс солено-сульфатного производства 10т Na2SO4, если в производстве используется поваренная соль содержащая 93% (масс.) – NaCl и купоросное масло, содержащее 9% (масс.) примесей.
Степень разложения соли и купоросного масла 87% и 79% соответственно.
6 Подсчитать максимальное содержание двуокиси серы в обжиговом газе, полученном при сжигании колчедана, при условии, что весь кислород поступающего в печь воздуха расходуется на обжиг. Воздух подается с 25 %-ным избытком
Вариант 21
1 Изложить особенности сернокислотного разложения фосфоритов Каратау. Изобразить технологическую схему производства из них экстракционной фосфорной кислоты.
2 Охарактеризовать виды серосодержащего сырья для производства серной кислоты. Получение серы из руд, очистка серы. Привести схему установки для комплексной переработки серных руд.
3 Определить расход оксида фосфора (V) и воды при получении 30т фосфорной кислоты, если степень превращения оксида составляет 76%, а выход готового продукта 65% от теоретически возможного.
4 Определить количество чугуна, содержащего 91% железа, который можно получить из железной руды (FeO2), если расход руды составляет 15 тонн, а степень превращения руды 90%.
5 Составить материальный баланс процесса получения 150т генераторного газа следующего состава (%масс.): СО – 52%; Н2 – 15%; N2 – 33%. Если бурый уголь содержит 92% углерода. Состав воздуха примите (%об.): О2 – 21%; N2 – 79%.
6 Определить состав газа, получаемого при сжигании сероводородного газа, содержащего 70% H2S и % (об.) Н2О. Количество воздуха, подаваемого в горелку, равно десятикратному объему газа. Воздух содержит 4% (об.) Н2О.
Литература
1 Беляева И.И. Сборник задач по химической технологии
/ И.И Беляева, В.А. Трофимов и др. – М. : Просвещение, 1982. – 371 с.
2 Бояринов А.И. Методы оптимизации в химической технологии / А.И. Бояринов, В.В. Кафаров. – М. : Химия, 1975. – 134 с.
3 Вэйлас С. Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов / С. Вэйлас. – М. : Химия, 1967. – 426 с.
4 Гордеев Л.С. Оптимизация процессов химической технологии / Л.С. Гордеев, В.В. Кафаров, А.И. Бояринов. – М. : МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1972. – 356с.
5 Кутепов А.М. Общая химическая технология / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. – М. : Высшая школа, 1990. – 264 с.
6 Мухленов И.П Основы химической технологии / И.П. Мухленов. – М. : Высшая школа, 1991. – 552 с.
7 Амелин А.Г. Общая химическая технология / А.Г. Амелин. – М. : Химия, 1977. – 288 с.
8 Мухленов И.П. Практикум по общей химической технологии / И.П. Мухленов. – М. : Высшая школа, 1979. – 378 с.
9 Мухленов И.П. Расчеты химико-технологических процессов / И.П. Мухленов. – Л. : Химия, 1982. – 426 с.
10 Смирнов Н.Н. Химические реакторы в примерах и задачах / Н.Н. Смирнов, А.И. Волжанский. – Л. : Химия, 1986. – 368 с.
11 Соколов Р.С. Химическая технология / Р.С. Соколов. – М. : Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2003. – 704 с.
12 Бескова В.С., Сучкова Е.В. Физико-химические закономерности химических процессов / В.С. Бескова, Е.В. Сучкова. – М. : 1999. – 400 с.
13 Мухленов И.П. Химико-технологические системы / И.П. Мухленов. – Л. : Химия, 1985. – 260 с.
Содержание
-
|
Введение
|
3
|
1
|
Общие методические указания
|
4
|
2
|
Программа дисциплины «Общая химическая технология»
|
6
|
3
|
Методические рекомендации по выполнению заданий
|
11
|
4
|
Примеры расчетов
|
13
|
5
|
Варианты контрольных заданий
|
20
|
|
Литература
|
34
|
УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР
____________Пфейфер Н.Э.
"_____"____________2007г.
Составители: старший преподаватель Баймухамбетова М.Г.
старший преподаватель Рыжак Ю.Ф.
Кафедра химических технологий
Утверждено на заседании кафедры от «____»_________2007г Протокол № ____
Зав. кафедрой ____________________ к.х.н., Мальков И.В.
Одобрены методическим советом биолого-химического факультета “_____”_________2007г. Протокол №____
Председатель МС__________________ Жапаргазинова К.Х. СОГЛАСОВАНО Декан БХ факультета __________________ Базарбеков К.У.“____”________ 2007г.
Нормоконтролер ОМК ________________ Баяхметова Г.С.
«_____»_____________2007г.
ОДОБРЕНО УМО
Начальник УМО_______________________ Головерина Л.Т.
“____”_____________2007г.
Достарыңызбен бөлісу: |