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:

HNO₃	0,26113–0,053=0,208 т,
H₂SO₄	0,6496-0,131=0,5186 т;

– для пироксилина №2:

HNO₃	0,2099-0,057=0,1529 т,
H₂SO₄	0,61243-0,167=0,4454 т.

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:

– по азотной кислоте	A₁y₁+N₁n=B₁y,
– по серной кислоте	A₁x₁+S₁s=B₁x,
– по кислотной смеси	A₁+N₁+ S₁=B_1,

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 H₂SO₄в 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

HNO₃	1,262∙0,1979=0,25 т,
H₂SO₄	1,263∙0,7128=0,9 т.

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 %.