Задача

или

Где x - количество молей H2SO4 по реакции 2, моль;

Y - количество молей H2SO4 по реакции 3, моль.

Решая систему уравнений, получим следующее:

Теплота (Q2), полученная в результате разбавления серной кислоты, определяется как сумма теплоты при разбавлении по 2 и 3 пути:

(1.21)

Где 41,92 и 54,06-удельная теплота разбавления, соответственно по реакции 2 и 3, кДж/моль.

Затраты энергии на подогрев реакционной смеси могут компенсироваться тепловыделением в ходе непрерывного производства. В этом случае эти затраты энергии включаются только в расходную часть энергетического баланса. В данном примере принимается, что производство работает периодически и при запуске эти затраты энергии не могут быть компенсированы тепловыделением. Поэтому они включаются также и в приходную часть энергетического баланса.

Подогрев реакционной смеси от t1 до t2, определяется количеством тепловой энергии, затраченной в единицу времени, на нагревание ее компонентов:

(1.22)

Где Мi - масса исходных продуктов (М1, М2, М3), кг;

Сi - удельная теплоемкость исходных веществ (C1, C2, С2), кДж/(кг · ºС),

t1 и t2 - соответственно, начальная температура реакционной смеси и температура реакции, °С.

Расход тепловой энергии.

Выходной поток тепловой энергии показывает распределение входного потока тепловой энергии в зависимости от производственных потребностей. В данном примере, входной поток тепловой энергии расходуется на технологические нужды (осуществление химического процесса) и компенсацию тепловых потерь в окружающую среду. Следуя этому, запишем уравнение выходного теплового потока для производства нитробензола:

(1.23)

Полезная тепловая энергия, используемая для осуществления процесса получения нитробензола, определяется количеством тепловой энергии затраченной на подогрев реакционной смеси:

(1.24)

Тепловые потери (Q4), по условию нормируемые от прихода тепловой энергии, рассчитываются по формуле

(1.25)

Тепловая энергия (Q5), поступающая в систему охлаждения, определяется из основного уравнения теплового баланса (1.18):

(1.26)

Понятно, что сравнивать энергетические потоки нет необходимости, так как уравнение (1.26) раскрывает взаимосвязь между компонентами прихода и расхода энергии в системе. В таком случае требуется лишь тщательный подсчет известных компонентов энергетического баланса во избежание расчетной ошибки.

Другое по теме

Очистка сточных вод поселка городского типа производительностью 6000 м3 сутки
В данной работе рассмотрена полная биологическая очистка хозяйственно–бытовых сточных вод поселка городского типа с числом жителей 30000 человек. Заданная проектная производительность 6000 м ...

Влияние мусоросжигательных заводов на окружающую среду
Такое опасное производство, как мусоросжигательный завод (далее МСЗ), не может, по чисто техническим причинам, быть безотходным. Выбросы МСЗ охватывают все обычные для промпредприятий отходы ...