Рассчитать количество тепла, которое необходимо отвести из зоны реакции для осуществления процесса получения азотной кислоты в изотермических условиях при температуре 375.8 К по реакции: NO2 + 0.5H2O + 0.25O2 = HNO3. В реакционную зону подается 1200

6 ноября 2025
Теплоэнергетика и теплотехника

Условие:

Решить задачу. Последней стадией получения азотной кислоты является взаимодействие диоксида азота с водой в присутствии кислорода по реакции: NO2 + 0.5H2O + 0.25O2 = HNO3
Рассчитать количество тепла, которое необходимо отвести из зоны реакции для осуществления процесса в изотермических условиях при температуре 375.8 К. В реакционную зону подается 1200 кг/час NO2. Степень конверсии NO2 – 75 %; воды – 8 %; кислорода – 100 %. Расчет выполнить с учетом тепла, которое выделяется при растворении образовавшейся азотной кислоты. Энтальпия растворения HNO3 при бесконечном разбавлении и 298 К. (∆EH0298) равна минус 33.3 кДж/моль.

Решение:

Ниже приведён подробный анализ решения задачи. 1. Задача заключается в определении количества теплоты (в кДж/час или МДж/час), которую необходимо отвести из реакционной зоны для поддержания изотермических условий при 375.8 К при протекании следующей реакции, где дополнительно учитывается выделение теплоты при растворении образовавшейся азотной кислоты: NO2 + 0.5 H2O + 0.25 O2 → HNO3 При этом заданы поток NO2 1200 кг/час, конверсия NO2 = 75 %, воды – 8 % (то есть лишь 8 % поступающей воды прореагирует, однако реакция протекает по стехиометрии с NO2) и кислорода при 100 % конверсии. Теплоту...