Создан заказ №3912884
26 апреля 2019
При взаимодействии водного раствора соли Ме (раствор 1) объемом V1 и водного раствора щелочного осадителя (раствор 2) образуется продукт реакции – гидроксид соответствующего Ме
Как заказчик описал требования к работе:
Контрольная работа 1
Первая буква фамилии М
Последняя цифра билета 8
WORD
Фрагмент выполненной работы:
При взаимодействии водного раствора соли Ме (раствор 1) объемом V1 и водного раствора щелочного осадителя (раствор 2) образуется продукт реакции – гидроксид соответствующего Ме. Коэффициент избытка осадителя составляет k1; степень превращения соли Ме – Х%. Составить материальный баланс реактора, рассчитать производительность за один цикл и расходные коэффициенты по сырью. Определить требуемый объем реактора периодического действия, если коэффициент запаса объема равен k2. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Схема реактора периодического действия приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Реактор периодического действия
Вариант 22
Соль Ме: MgSO4∙7H2О
Осадитель : КОН
Содержание основного вещества, % (масс.)
Раствор 1 :20
Раствор 2 : 28
V1, м 3 :1,6
k1:1,3
X, % :94
k2 :1,2
Решение:
. Составим уравнение реакции в обычном виде, с учетом стехиометрических коэффициентов. Определим количество веществ, которые надо принять в расчет (включая инертное) и кратко обозначим их латинскими буквами
MgSO4*7H2О+ 2КОН=Mg(OH)2+ К2SO4 (H2O)
A + 2B = С+D (I)
2.Определим молекулярные массы (Мi), используя таблицу Д.И.Менделеева. Массовые проценты веществ в исходных растворах (Z gNi) и степень превращения (Xi) переведем в доли единицы (разделив на 100%) и запишем исходные данные:
МA = 120 [кг/кмоль];
МB = 56 [кг/кмоль];
МC = 58 [кг/кмоль];
МD = 174 [кг/кмоль];
МI = 18 [кг/кмоль];
Z gNA = 0,2 [доли единицы];
Z gNB= 0,28 [доли единицы];
V1= 1,6 [м 3 ];
XA = 0,94 [доли единицы];
k1 = 1,3;
k2 = 1,2.
3. Определим плотность растворов (ρ1) и (ρ2) при температуре 20°С по справочным данным или расчетным путем .
Т.к. в нашем случае для приготовления раствора использовалась не чистая соль, а кристаллогидрат плотностью ρкр.г.= 1636 кг/м3 (приложение 1), то удобнее пересчитать массовую долю растворенного вещества в массовую долю кристаллогидрата вещества по формуле
Молекулярная масса кристаллогидрата (MgSO4∙7H2О):
MAкр.г.=120+7*18=246 [кг/кмоль].
Используя принятые обозначения, запишем:
ZgNAкр.г.= ZgNA∙MAкр.г./MA=0,2∙246/120=0,41
Рассчитаем плотность раствора 1 ,принимая плотность воды ρI=1000 [кг/м3 ]:
ρ1= Z gNAкр.г.*ρкр.г.+(1- Z gNA кр.г.)∙
ρ1 =0,41∙1636+(1-0,41)∙1000=1260,76 [кг/м3 ].
Плотность раствора 2 определяем по таблице в приложении 1.
ρ2= 1260,9 [кг/м3 ]
4. Определяем массу раствора)
: g1 = ρ1∙V1=1260,76 *∙1,6=2017,22 [кг]
5. Определяем массу соли (MgSO4) в 1 растворе
Используя принятые нами обозначения, запишем:
gNA= Z gNA*g1=0,2*2017,22 =403,44 [кг]. Т
т.к. исходная соль находится в виде MgSO4∙7H2О, пересчитаем на массу кристаллогидрата:
gNAкр.= gNA*MAкр.г./MA=403,44 *246/120=827,05[кг].
6. Определяем начальное количество соли:
nNA= gNA/MA=403,44 /120=3,36 [кмоль].
7. Определяем начальное количество и массу чистого КOH, необходимого для проведения реакции с учетом стехиометрического уравнения и коэффициента избытка:
nNВ=2*nNA*k1=2*3,36*1,3=8,74 [кмоль];
gNВ= nNВ*MВ =8,74 *56=489,44 [кг]
8. Определяем массу и объем раствора 2:
g2= gNВ/ ZgNВ=489,44 /0,28=1748 [кг];
V2= g2/ρ2=1748/1260,9 =1,39 [м 3 ].
9. Определяем массу, количество и объем воды, поступающей с растворами.
С раствором 1:
gNI1= g1- gNA=2017,22 -403,44 =1613,78[кг];
nNI1= gNI1/ МI =1613,78/18=89,65 [кмоль];
vNI1= gNI1/ρI=1613,78/1000=1,61 [м3].
из этой массы часть воды поступает с кристаллогидратом, поэтому определим массу воды необходимую для приготовления раствора 1:
g1- gNAкр.г.= 1677,02 -827,05= 1273,58 [кг].
С раствором 2:
gNI2= g2- gNВ=1748 -489,44 =1258,56[кг];
nNI2= gNI2/ МI =1258,56/18=69,92 [кмоль];
vNI2= gNI2/ρI=1258,56/1000=1,26 [м3].
Итого для приготовления обоих растворов необходимо:
2017,22 +1258,56=2532,14 [кг] или 2,53 м3 .
10. Определим количества веществ, которое израсходовались или образовались в результате химической реакции (приращения). Зная степень превращения вещества А, из формулыможно выразить его приращение:
∆nA=XA∙nNA=0,94*3,36 =3,16 [кмоль].
Используя стехиометрические коэффициенты выразим приращения
остальных веществ через ∆nA:
∆nB=2∙∆nA=2*3,16=6,32 [кмоль];
∆nC=1∙∆nA=1*1,89 =3,16 [кмоль];
∆nD=1∙∆nA=1*1,89 =3,16 [кмоль].
11. Определим конечные количества веществ с учетом их начального количества и приращения. Приращения по исходным веществам (реагентам) всегда учитываются с отрицательным знаком, а по продуктам – с положительным. Если в смеси есть инертное вещество, то его приращение равно нулю
nKA= nNA-∆nA=3,36 -3,16 =0,20 [кмоль];
nKB= nNB-∆nB=8,74 -6,32 =2,42 [кмоль];
nKC= ∆nC=3,16 [кмоль];
nKD= ∆nD=3,16 [кмоль];
nKI= nNI1+ nNI2=89,65 + 69,92 =159,57 [кмоль].
12. Пересчитываем количество веществ в массу:
gKA= nKA*МA=0,20 *120=24,00 [кг];
gKB= nKB*МB=2,42*56=135,52 [кг];
gKC= nKC*МC=3,16*58=183,28 [кг];
gKD= nKD*МD=3,16*174=549,84[кг];
gKI= nKI*МI=159,57 *18=2872,26 [кг];
13. Составим материальный баланс реактора. Результаты представим в виде таблицы:
Таблица 1. Материальный баланс реактора
Вещества Приход Расход
n, кмоль g, кг n, кмоль g, кг
MgSO4(А) 3,36 403,44 0,20 24,00
КOH(В) 8,74 489,44 2,42 135,52
Mg(OH)2(С) - - 3,16 183,28
К2SO4(D) - - 3,16 549,84
H2O(I) с 1 раствором (в чистом виде + с кристаллогидратом) 89,65 1613,78 159,57 2872,26
со 2 раствором 69,92 1258,56
∑ H2O 159,57 2872,34
∑ 171,67 3765,22 168,51 3764,9
Поскольку невязка меньше 1%, то расчет произведен правильно.
14. Мольная (∆nC) и массовая (∆gC) производительность реактора -3,16 кмоль или 183,28 кг Mg(OH)2 за один цикл, соответственно.
15...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
27 апреля 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
При взаимодействии водного раствора соли Ме (раствор 1) объемом V1 и водного раствора щелочного осадителя (раствор 2) образуется продукт реакции – гидроксид соответствующего Ме.docx
2020-05-29 20:19
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Выполнила все задания и быстро отвечала на мои сообщения)
Все задания были выполнены от руки,но очень аккуратно(отличный почерк).А если местами его не понимала,она мне всё объяснила.
Лучший помощник с выполнением Ваших работ!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
