某合成氨厂,日生产能力为30吨,现以NH3为原料生产NH4NO3,若硝酸车间的原料转化率为92%,氨被吸收为NH4NO3的吸收率为98%,则硝酸车间日生产能力应
题型:不详难度:来源:
某合成氨厂,日生产能力为30吨,现以NH3为原料生产NH4NO3,若硝酸车间的原料转化率为92%,氨被吸收为NH4NO3的吸收率为98%,则硝酸车间日生产能力应为多少吨才合理? |
答案
硝酸车间日生产能力为52.76 t才合理。 |
解析
解此题必须注意以下三点: 第一,合成氨厂日生产能力为30吨,现以NH3为原料生成NH4NO3.NH3的用途有两方面:一方面,用NH3氧化制HNO3,另一方面用NH3与制得的HNO3作用制NH4NO3。关键是计划好生产多少吨HNO3,才能使NH3原料最大限度地被利用。HNO3生产少了,则NH3不能全部被HNO3吸收,NH3浪费了,HNO3生产多了,HNO3又浪费了。所以设HNO3日生产能力为x吨,x吨HNO3需用多少吨NH3氧化制得,又可以吸收多少吨NH3生成NH4NO3,通过生产HNO3的数量把氨的两方面用途联系起来。 第二,氨氧化制硝酸中,其关系式如下: 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 此反应中NO是被循环利用的,即NO又被氧化成NO2,再与水作用生成HNO3,因此NO2与水反应的化学方程式应为: 4NO2+2H2O+O2=4HNO3 所以氨氧化制硝酸的关系式如下: NH3~NO~NO2~HNO3(NH3全部转化成HNO3) 第三,在实际生产过程中,氨不可能100%被氧化生成HNO3,也不可能100%被HNO3吸收生成硝酸铵,题给条件是NH3转化为硝酸的转化率为92%,氨被硝酸吸收的吸收率为98%,在数量关系上,我们必须掌握住一条原则,代入化学方程式的量必须是纯量. 设日产HNO3的质量为x,NH3用于生产HNO3的质量为y. 由各步反应方程式得氨氧化制HNO3的关系为: NH3~NO~NO2~HNO3 17 63 y·92% x y= 用于被HNO3吸收的NH3质量为(30 t-y): 30 t-y=30 t- 由 NH3 + HNO3 = NH4NO3 17 63 (30 t-)×98% x 得:[30t-17x/(63×92%)]·98%=17x/63 解之得:x=52.76 t。 |
举一反三
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