Проектирование мастерской по производству 3,5-динитробензойной кислоты мощностью 13 тонн/год (стр. 3 из 26)

Рассчитаем количество образовавшейся по реакции

1) по первой реакции образуется:

122,0 г/м БК - 18,0 г/м

1250,4 кг БК -

кг

2) по второй реакции образуется:

167,0 г/м БК - 18,0 г/м

1369,3 кг БК -

кг

Таким образом, всего при нитровании образуется

С учетом воды, содержащейся в азотной кислоте, общая масса составит:

Рассчитаем количество

, образующейся в результате реакции при “связывании" воды сернистым ангидридом:

Х₉ 1355,9 Х₈

18,0 80,0 98,0

Из 80,0 г/м

- 98,0 г/м

Из 1355,9 кг

кг

Следовательно, общее количество серной кислоты складывается из кислоты образующейся при связывании воды и кислоты, содержащейся в 20%олеуме:

Рассчитаем количество

, вступающее в реакцию:

80,0 г/м

- 18,0 г/м

1355,9 кг

кг

В процессе нитрования происходит раскисление орто - и пара-нитробензойных кислот и непрореагировавшей мета - нитробензойной кислоты [9].

586,0

334,0 1764,0 616,0 342,0 1140,0

Рассчитаем общее количество нитробензойных кислот, участвующих в реакции раскисления:

334 г/м НБК - 1764,0 г/м

кг НБК - 586,0кг

НБК

Рассчитаем количество газообразных продуктов и воды, выделившихся в результате реакции:

Из 334,0 г/м НБК - 616,0 г/м

Из 110,9 кг НБК -

кг

Из 334,0 г/м НБК - 1140,0 г/м

Из 110,9 кг НБК -

кг

Из 334,0 г/м НБК - 342,0 г/м

Из 110,9 кг НБК -

кг

Следовательно, количество воды не вступившее в реакцию составит:

Рассчитаем общее количество непрореагировавших орто - и пара-нитробензойных кислот и мета - нитробензойной кислоты:

Из 122,0 г/м БК - 167,0 г/м

Из 1250,4кг БК -

кг

Следовательно, общее количество непрореагировавших орто - и пара-нитробензойных кислот и мета - нитробензойной кислоты равно:

Таким образом, в суспензии ДНБК останется непрореагировавших НБК:

Таблица №3

Материальный баланс стадии нитрования

Приход	кг	Расход	кг
1. Бензойная кислота:ОВ 1250,4кгпримеси 1,1кг	1251,5	1. Суспензия ДНБК в отработанной кислоте:ДНБК 1199,4 кг 7084,8 кг 127,2 кгНБК 655,9кгпримеси 1,1кг	9068,4
2. Азотная кислота (98%):ОВ 1588,1 кгвода 32,4 кг	1620,5	2.	378,7
3. Олеум (20%): 1355,9кг 5423,8кг	6779,8	3.	204,6
Итого	9651,8	Итого	9651,7

Таким образом, можно сделать вывод, что приведенное в методике [8] количество азотной кислоты недостаточно, так как в результате реакции остается значительное количество нераскисленных нитробензойных кислот.

Рассчитаем требующееся количество азотной кислоты для полного раскисления

нитробензойных кислот:

766,8

334,0 1764,0 616,0 342,0 1140,0

334 г/м НБК - 1764,0 г/м

766,8кг НБК -

кг

Азотная кислота, не вступившая в реакцию нитрования, частично остается в отработанной кислоте, частично расходуется в побочных реакциях, частично улетучивается в вентиляцию. Распределение азотной кислоты по этим статьям зависит от конкретных условий проведения реакции, то есть от температуры процесса, свойств и качества нитруемого соединения и т.д. На основании такого допущения определяем, что на раскисление пошло 20% моногидрата

[9]:

Следовательно, общая масса моногидрата:

Для проведения реакции требуется 1002,1кг моногидрата азотной кислоты, тогда общее количество моногидрата азотной кислоты, необходимое для проведения реакции нитрования составит: