Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Хімічні методи виробництва водню і азотоводневої суміші

Тип Реферат
Предмет Химия
Просмотров
1011
Размер файла
33 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Хімічні методи виробництва водню і азотоводневої суміші

ЗМІСТ
Вступ

1. Теоретична частина

1.1 Одержання синтез-газу із твердих палив
1.2 Синтез-газ із рідких вуглеводнів
2. Технологічні розрахунки

2.1 Завдання 1

2.2 Завдання 2

2.3 Завдання 3

Література

Вступ

Тема контрольної роботи «Хімічні методи виробництва водню і азотоводневої суміші» з дисципліни «Технологія основного неорганічного синтезу».

Дисципліна «Технологія основного неорганічного синтезу» вивчається в з метою засвоєння основних теоретичних основ технологій і методів одержання продуктів основного неорганічного синтезу.

Вивчення даної дисципліни ґрунтується на знаннях, одержаних при вивченні таких дисциплін: «Загальна і неорганічна хімія», «Фізична хімія», «Фізика», «Вища математика», «Теоретичні основи технології неорганічних речовин», «Кінетика і каталіз», «Процеси та апарати хімічної технології», «Основи наукових досліджень і наукова інформація» та інших.

Задачею вивчення курсу являється засвоєння фізико-хімічних основ промислових процесів та їх апаратурного оформлення, вивчення технологічних схем промислових виробництв зв’язаного азоту, вміння виконувати технологічні розрахунки.

1. Теоретична частина

До хімічних методів виробництва водню відносяться:

1) газифікація твердих і рідких палив.

2) конверсія метану;

У промисловості найбільш широке розповсюдження знайшли установки для каталітичної конверсії метану, однак у зв'язку з неминучим виснаженням родовищ природного газу, підвищення вартості його видобутку й транспортування, в останні роки в ряді країн у широкому масштабі відроджуються методи газифікації твердого й рідкого палива з метою одержання водню та оксидів вуглецю.

1.1 Одержання синтез-газу із твердих палив

хімічний азотоводнева суміш водень

Першим з основних джерел сировини для одержання синтез-газу з'явилося тверде паливо, що перероблялося в газогенераторах водяного газу. При цьому протікають наступні реакції:

С+Н2О = СО+Н2 - Q (1.1)

2С + О2 = 2СО + Q (1.2)

С + О2 = СО2 + Q (1.3)

Такий спосіб одержання полягає в почерговій подачі через шар твердого палива (антрациту, коксу, напівкоксу) повітряного й парового дуття. Синтез-газ одержують на стадії парового дуття, а необхідна температура шару палива досягається протягом стадії повітряного дуття. Цикл роботи генератора становить 3-5 хв. Отриманий водяний газ містить 50 -53% H2 і 36-37% СО.

Для подальшого використання у виробництві водяний газ необхідно очистити від сірчистих сполук і провести конверсію оксиду вуглецю відповідно до реакції

СО + Н2О = CO2 + Н2 + Q, (1.4)

а потім видалити диоксид вуглецю повністю у випадку його застосування для синтезу аміаку або частково - для синтезу метанолу.

Недоліками процесу є його періодичність, низька одинична продуктивність газогенератора, а також високі вимоги до сировини по кількості й температурі плавлення золи, його гранулометричному складу й іншим характеристикам.

Розміри шахти газогенератора визначаються заданою для нього продуктивністю W, що виражається добутком кількості палива, що згоряє на 1 м2 колосникової решітки за добу, на всю площу колосникової решітки S (під площею колосникової решітки мається на увазі перетин шахти газогенератора на рівні верхньої частини решітки, тобто враховується тільки ефективна площа поверхні решітки):

W = Q*S (м3/добу) (1.5)

Позначивши середній перетин генератора через f, а відношення середнього перетину f до площі колосникової решітки S через A, одержимо A=f/S, звідки

f = A*S (1.6)

Разом з тим ; отже , тоді діаметр генератора визначимо з рівняння:

(1.7)

Об'єм шахти генератора визначимо з наступного вираження:

(1.8)

де Н - висота генератора.

Аналогічно знаходимо об'єм палива в генераторі:

де Н' - висота шару палива в генераторі;

А' - відношення середнього перетину стовпа палива, що згоряє в генераторі, до площі колосникової решітки.

Час перебування палива в генераторі (у частках доби) визначають із рівняння

Відношення об'єму газогенератора до добової витрати палива виразиться рівнянням:

, (1.9)

а відношення об'єму генератора до об'єму палива в ньому визначиться з рівняння

(1.10)

У випадку циліндричної шахти генератора й при завантаженні палива без великих зазорів

Час перебування палива в генераторі залежить від ряду факторів: роду палива, величини шматків, вологості й ін.

При конструюванні генераторів значення цих величин вибирають на підставі практичних даних, зведених у табл. 1.1.

Таблиця 1.1. Основні параметри генератора

ПараметрКам'яне вугілляТорф і сурогати
КоксБуре вугілляСередньої якостіНапівантрацитСухийСередньої сухості(1 м3-275 кг)Вологий
Q, м310,0-12,06,56,09,524,024,024,0
τ, доба0,400,450,500,550,500,600,70
C/τ1,151,401,401,401,201,201,20
A1,01,01,01,02,52,52,5
1.2 Синтез-газ із рідких вуглеводнів

Одержання синтез-газу з рідких вуглеводнів поширено в країнах, бідних запасами природних газів. Так, наприклад, на початку XXI ст. у Японії 67%, а у ФРН 59% усього аміаку одержано на базі переробки рідкого палива. Очевидно, і у виробництві метанолу в аналогічних умовах рідкі палива мають таке ж значення.

По технологічним схемам переробки в синтез-газ рідкі палива можна розділити на дві групи. Перша група включає палива, що переробляються шляхом високотемпературної кисневої конверсії. Сюди відносяться важкі рідкі палива — мазут, крекінг-залишки й т.п. Друга група — легкі прямоточні дистиляти (нафта), що мають кінцеву температуру кипіння не вище 200-220°С: вона включає бензини, лігроїни, суміші світлих дистилятів. Друга група рідких палив переробляється в синтез-газ каталітичною конверсією водяною парою в трубчастих печах.

Високотемпературна киснева конверсія рідких палив в закордонних країнах здійснена в процесах, в яких рідке паливо під тиском проходить через підігрівник, звідки при 400-600° С надходить у газогенератор. Туди ж подають підігрітий кисень і перегріту водяну пару. У газогенераторі при температурах 1350-1450° С утвориться синтез-газ, однак при цьому виділяється також деяка кількість сажі. Газ очищають від сажі, а потім направляють на очищення від сірчаних сполук. Після цього газ, до складу якого входить 3—5% СО2, 45—48% СО, 40— 45% Н2, а також певні кількості метану, азоту й аргону, проходить конверсію СО і очищення від СО2. Процес протікає під тиском, що може досягати 15 МПа. Агрегати мають продуктивності 30 тис. м3/год (Н2+СО) і більше. Недоліками процесу є висока витрата кисню, необхідність виділення сажі, а також складність технологічної схеми.


2. Технологічні розрахунки

2.1 Завдання 1

Визначити витрату бурого вугілля, що містить 70% ваг. вуглецю, водяної пари й повітря для одержання 1000 м3 генераторного газу наступного складу в % об.: СО - 40, Н2 – 18, N2 – 42. Склад повітря приймаємо, % об.: N2 – 79, О2 – 21.

Рішення:

Генераторний газ одержують при взаємодії вугілля і пароповітряної суміші.

С+Н2О = СО+Н2 - Q (I)

2С + О2 = 2СО + Q (II)

За умовою в 1000 м3 газу міститься 420 м3 азоту. Отже, витрата кисню повітря по реакції (II) складе:

Відповідно, витрата повітря

де 29 - молекулярна маса повітря.

Визначимо витрату водяної пари по реакції (I). Вихід водню становить1 моль з 1 моль водяної пари. 180 м3 водню, що знаходяться в 1000 м3 генераторного газу, потребують витрати такої ж кількості водяної пари, тобто витрата водяної пари складе 180 м3 або .

Визначимо витрату вуглецю:

- по реакції (I):

- по реакції (II):

Сумарна витрата вуглецю:

96,5 + 120 = 216,5 кг

Тоді витрата бурого вугілля, що містить 70% вуглецю, складе:

2.2 Завдання 2

Визначити кількість теплоти, що виділяється при газифікації твердого палива, якщо з генератора водяного газу виходить газ, в якому міститься, % об: СО – 38; Н2 – 50; СО2 – 6,2; N2 – 5,8.

Розрахунок вести на 1000 м3 генераторного газу. Теплоти утворення (кДж/моль) СО – 110,58, СО2 – 393,79; Н2О (пара) – 242,0.

С+Н2О = СО + Н2 - Q (I)

СО + Н2О = СО2 + Н2 + Q (II)

Рішення:

По реакції (I) з урахуванням витрати по реакції (II) утворилося СО:

380 + 62 = 442 м3,

а по реакції (II) – 62 м3 – СО2.

Q=(110,58*442*103/22,4)-(242,0*442*103/22,4)+(393,79*62*103/2,4)- – (110,58*62*103/22,4) - (242*62*103/22,4)= - 2511477 кДж

Задача може бути вирішена і іншим способом . Наприклад, в 1000 м3 газу вміщується 380 м3 СО; 500 м3 Н2; 62 м3 СО2. Для здійснення процесу використано 500 м3 водяної пари.

Кількість теплоти:

Q= (380*103*110,58/22,4) + (62*103*393,79/22,4) – (500*103*242/22,4)

= - 2476000 кДж

2.3 Завдання 3

Визначити розміри шахти газогенератора для газифікації 60 т коксу на добу. Насипна маса коксу - 500 кг/м3.

Рішення:

Для заданого приклада приймаємо кількість палива, що згоряє в добу на 1 м2 колосникової решітки, Q =12 м3 (таблиця 1.1). При насипній масі коксу, рівної 500 кг/м3, одержимо його масу:

12*500=6000 (кг).

Час перебування палива в генераторі τ приймаємо рівним 0,4 доби, або 9,6 год, а відношення об'єму генератора до об'єму палива С/τ = 1,15. Звідси, С =1,15*0,40 = 0,46.

Площа решітки генератора буде дорівнює:

60000/600 = 10м2,

а діаметр газогенератора при А = 1 складе:

Висота шару коксу над шлаками (без врахування зони його горіння) складе:

Н' = 12*0,40 = 4,8 (м).

Висоту генератора визначимо з рівняння:


Література

1. Ганз С.И. Синтез аммиака - М.: Химия, 1983, с.280.

2. Справочник азотчика. - М.: Химия, 1986, т.l., с.510.

3. Технология связанного азота / Под ред. В.И.Атрощенко К.: Вища шк., 1985, с.91-94

4. Расчеты химико-технологических процессов/ Под ред. И.П.Мухленова. Л.: Химия, 1976. -304 с.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
147648
рейтинг
icon
3129
работ сдано
icon
1352
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
142374
рейтинг
icon
5881
работ сдано
icon
2654
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
95355
рейтинг
icon
2031
работ сдано
icon
1273
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
54 235 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
СПбГМУ
Реферат сделан досрочно, все конкретно и по делу с указанными заданиями. Антиплагиат выпол...
star star star star star
Дальневосточный филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
Большое спасибо Анастасии, заказывала 2 реферата, осталась довольна выполненной работой. М...
star star star star star
Ргсу
Не устаю благодарить Танечку за все сделанные работы! Огромное спасибо! С наступающим Новы...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

сущность понятия самооценки

Поиск информации, Психология и педагогика

Срок сдачи к 25 сент.

только что

Написать конспект по физкультуре

Другое, Физкультура

Срок сдачи к 21 сент.

1 минуту назад

Контрольная работа

Контрольная, Сопротивление материалов

Срок сдачи к 22 сент.

1 минуту назад

Анализ 3-5 статей

Другое, Психология девиантного поведения

Срок сдачи к 10 окт.

1 минуту назад

I. Практическое задание 1: определить виды исков (о признании и т.п

Решение задач, Гражданское процессуальное право

Срок сдачи к 19 сент.

2 минуты назад

Доработка раздела ркр в вкр

Другое, Строительство гражданское и промышленное

Срок сдачи к 25 сент.

2 минуты назад

Https://disk. yandex. ru/d/a-avyaqwbicr0q

Онлайн-помощь, строительство

Срок сдачи к 21 сент.

4 минуты назад

Подготовить обзор новостей по международной логистике за последние месяцы

Доклад, Международная логистика

Срок сдачи к 20 сент.

4 минуты назад

Нелинейные цепи

Отчет по практике, Нелинейные цепи, электротехника

Срок сдачи к 10 окт.

6 минут назад

Написать статью на тему Атомно-ветровые энергокомплексы

Статья, электроэнергетика

Срок сдачи к 26 сент.

6 минут назад

курсовая на тему : « методы управления в правоохранительных органах»

Курсовая, Основы управления в правоохранительных органах

Срок сдачи к 1 окт.

7 минут назад

Ступеньчатый стержень загружен силами

Решение задач, Строительная механика

Срок сдачи к 22 сент.

7 минут назад

механизм государства

Реферат, основы проектной работы, право

Срок сдачи к 23 сент.

8 минут назад

Прилагается на файлах

Решение задач, Дискретная математика

Срок сдачи к 19 сент.

9 минут назад

Найти любую технологическую карту, связанную с энергетикой

Контрольная, Эксплуатация и ремонт электрооборудования систем электроснабжения

Срок сдачи к 22 сент.

10 минут назад

Написать диплом в 100 страниц

Диплом, Программирование

Срок сдачи к 25 мая

10 минут назад

Сущность понятия «самооценка» ( сущность , классификация

Поиск информации, Психология

Срок сдачи к 25 сент.

11 минут назад
11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно