Расчет рекуперированной кислотной смеси, направляемой на регенерацию

На фазу регенерации рекуперированных кислот поступает:

– от пироксилина №1:

q_{1-я рег} =0,9107–0,184=0,7284 т;

– от пироксилина №2:

q_{2-я рег} =0,8233–0,224=0,5993 т.

Масса отдельных кислот составляет:

– для пироксилина №1:

– для пироксилина №2:

Определение дозировочных расходов и количества избыточной отработанной кислотной смеси

Дозировочный расход – количество свежих азотной и серной кислот, которые добавляются в смесители при дозировке (укреплении) отработанных кислотных смесей. Отработанные кислотные смеси поступают на фазу смешения кислот, где их укреплением свежими кислотами доводят до требуемого состава.

Отработанные кислотные смеси №1 идут для приготовления кислотных смесей №1, а избыток их идет на приготовление рабочих кислотных смесей №2. Отработанные смеси №2 идут только на изготовление кислотных смесей №2, а избыток поступает на регенерацию.

Расчет дозировочных расходов для рабочей

Кислотной смеси №1

Для этого расчета имеем следующие данные:

– состав отработанной кислотной смеси №1: HNO₃

– 19,79%, H₂SO₄ – 71,28 %, H₂O – 8,93;

–состав приготовляемой кислотной смеси №1: HNO₃ – 23,5%, H₂SO₄ – 69,0 %, H₂O – 7,5;

–массовая доля азотной кислоты –98 %;

–массовая доля серной кислоты– 105 % (олеума);

–количество приготавливаемой кислотной смеси №1 В₁=22 т.

Определяем необходимое количество азотной кислоты N₁, олеума S₁, отработанной кислотной смеси А₁.

Для расчета составим уравнения баланса:

где y₁ – массовая доля HNO₃ в отработанной кислотной смеси №1, %; x₁ – массовая доля H₂SO₄ в отработанной кислотной смеси №1, %; n – массовая доля HNO₃ в свежей азотной кислоте, %; s – массовая доля H₂SO₄ в олеуме, %; y – массовая доля HNO₃ в рабочей кислотной смеси, %; x – массовая доля H₂SO₄ в рабочей кислотной смеси, %.

Подставляя цифровые значения, получаем:

A₁∙19,79+N₁∙98=22∙23,5,

A₁∙71,28+S₁∙105=22∙69,0,

A₁+N₁+ S₁=22.

Откуда следует

A₁=19,02 т, N₁=1,435 т, S₁=1,545 т.

Избыток отработанной нитрационной кислотной смеси №1:

А′₁=20,283-19,02=1,263 т

с содержанием

В переводе на моногидрат дозировочные расходы составляют:

N′₁=1,435∙98=1,406 т,

S′₁=1,545∙1,05=1,622 т.

Расчет дозировочных расходов для рабочей

Кислотной смеси №2

Для составления рабочей нитрационной кислотной смеси при получении пироксилина №2 имеем следующее. Избыток отработанной нитрационной кислотной смеси №1 А′₁=1,263 т состава y₁ – 19,79 % HNO₃ ; x₁ – 71,28 % H₂SO₄. Отработанную кислотную смесь №2 состава y₂ – 15,93 % HNO₃ ; x₂ – 66,3 % H₂SO₄; серную кислоту с массовой долей моногидрата 92,5 %; азотную кислоту с массовой долей моногидрата 98 %.

Необходимо получить рабочую кислотную смесь №2 в количестве В₂=25 т состава HNO₃ – 19 %; H₂SO₄ – 64,5 %; H₂O – 16,5 %.

Определяем потребное количество отработанной кислотной смеси №2 [1]:

т.

Избыток А′₂ отработанной кислотной смеси №2 составляет:

А′₂=23,2823-22,254=1,0283 т

с содержанием

В пересчете на моногидрат

Потребное количество азотной кислоты[1]:

Потребное количество серной кислоты [1]:

Проверяем количество рабочей кислотной смеси №2:

т.

B₂=A′₁+A₂+S₂+N₂=1,263+22,224+0,9745+0,509=25 т.

В переводе на моногидрат дозировочные растворы составляют

N₂=0,9745∙0,98=0,955 т,

S₂=0,509∙0,925=0,471 т.