Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
По окончании работы выключают нагрев печи, закрывают все краны на линии подачи оксида серы и охлаждают печь воздухом в течение 20—30 мин. После охлаждения закрывают кран 8 и выключают воздуходувку.
Содержание оксида серы (IV) в газовой смеси до контактирования определяют по формуле:
п V8-IOO
где V0 — объем оксида серы (IV), израсходованного на обесцвечивание раствора иода, мл; V — объем газов, прошедших в аспиратор (без оксида серы), мл. Так как 10 мл 0,05 моль/л раствора иода при нормальных условиях соответствует 10,95 мл оксида серы (IV), то формула приобретает следующий вид:
1 V + 10,95
Аналогично вычисляют содержание оксида серы (IV) после контактного аппарата. Так как » этом случае берут 10 мл 0,005 моль/л раствора иода, то им соответствует 1,095 мл оксида серы (IV):
г _ 109'5 * V+1.095
Степень окисления оксида серы (IV) или выход оксида серы (VI) можно вычислить по приближенной формуле:
(С, — C8) 100
и Cg — концентрации оксида серы (IV) до и после контакти-іня соответственно.
гЗультаты опытов переносят в таблицу и оформляют, в виде .^_^лка зависимости окисления оксида серы (IV) от состава исход-Jfdfi газовой смеси или температуры:
Темпера тура кон-тактиро-
(К)
« ж S
^ «га ^
«38 8 8
gjo OS4
ю а ж о 5 ^ і-
Й «
га s
О 3 б ?
І
а. Ч ш P
о О та S CJCO ? Я
s о> й —
3 g Pb
* S ї й- я R
Осо а ш
Степень контактирования (%)
План собеседования к главе «Серная кислота»
1. Сернокислотная промышленность СССР, значение и пути развития в одиннадцатой пятилетке.
2. Сырье сернокислотной промышленности. Пути использования отходов различных производств для получения серной кислоты.
3. Обжиг серного колчедана, оптимальные условия проведения процесса, сравнение различных методов обжига.
4. Промышленные способы получения серной кислоты. Принципиальное различие нитрозного и контактного методов получения серной кислоты.
5. Физико-химические основы процесса окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI) и оптимальные условия его проведения в промышленности.
6. Абсорбция оксида серы (VI) и получение концентрированной серной кислоты.
7. С какой целью проводят определение герметичности установки?
8. Почему при обжиге серного колчедана и при окислении оксида серы (IV) необходимо следить за постоянным расходом газов?
9. Рассчитайте, какая масса серы соответствует 100 мл 0,005 моль/л и 0,05 моль/л раствора иода.
10. Рассчитайте, какой объем оксида серы (IV) соответствует 10 мл 0,05 моль/л и 0,005 моль/л раствора иода.
11. Объясните принцип работы электрофильтра.
12. Почему неэкономично применение давления на стадии окисления?
13. Почему нельзя получить концентрированную серную кислоту, поглощая оксид серы (VI) водой?
14. В чем преимущества проведения процессов в аппаратах с кипящим слоем катализатора?
Глава 3 АММИАК И АЗОТНАЯ КИСЛОТА
F В технологии связанного азота рассматриваются вопросы про* изводства аммиака и азотной кислоты.
Моделирование этих процессов в учебной лаборатории сопряжено с определенными трудностями: получение аммиака требует высоких давлений, а азотной кислоты применения платины в качестве катализатора. В лаборатории аммиак синтезируют при атмосферном давлении и высоких температурах, что приводит к десятым долям процента целевого продукта. При получении азотной кислоты
2 Заказ 686
33
вместо платины применяют более доступные катализаторы. Отсутствие баллонов с необходимыми исходными газами усложняет схему лабораторной установки, так как в нее включают узлы получения исходных веществ: азота и водорода при синтезе аммиака и аммиака при получении азотной кислоты.
РАБОТА 8 ПОЛУЧЕНИЕ АММИАКА
В промышленности аммиак получают из азота и водорода: N8 + 3H2 2NHS + Q
Выход аммиака увеличивается при понижении температуры и повышении давления. Так как низкие температуры снижают скорость прямой реакции, то для ускорения процесса образования аммиака применяют катализаторы. В качестве катализатора используют восстановленное железо, активированное добавками оксидов алюминия и калия. Этот катализатор позволяет получить наибольший выход аммиака в интервале температур 723—823 К и давлений 2 • 108 — 2 • 10' Па. В промышленности процесс проводят с большой объемной скоростью — 30 • 10s — 50 • 10s м8/ч и циркуляцией азотоводородной смеси, что позволяет увеличить конечный выход продукта и повышает производительность аппаратов.
Цель работы. Получить азотоводородную смесь и аммиак. Установить зависимость между температурой реакции и выходом аммиака.
Реактивы: медная стружка, раствор гидроксида калия (30%-иый), раствор пирогаллола (2,5 г в 25 мл 30%-ного раствора гидроксида калия), серная кислота (20%-иый раствор), цинк металлический, раствор соляной кислоты концентрации 0,1 моль/л, фенолфталеин.
Оборудование: установка для получения аммиака (рис. 8).
Порядок проведения работы. Азотоводородная смесь получается при смешении азота и водорода, которые подаются из соответствующих баллонов через редукторы в соотношении, регулируемом при помощи реометров. Но так как по условиям техники безопасности работа с водородными баллонами в общих лабораториях не рекомендуется, то лучше азот и водород собрать в градуированном газометре либо нз баллонов, либо после их получения непосредственно в лаборатории.
