Задача.

При аварийной остановке агрегатов по пр-ву НАК происходит выброс через свечу в атмосферу всех нитрозных газов, находящихся в абсорбционной колонне и др. аппаратах. Давление при этом падает до атмосферного. Рассчитаем объём нитрозных газов и массу оксида азота (NO₂), если среднее содержание NO₂ в нитрозном газе при выбросе равно 3,5 % об., а температура =40ºС. Расчёт выполнить для 3-х типов агрегатов, необходимые данные для расчёта приведены в следующей таблице.

Тип I.1)Объём абсорбционной колонны:

2) Общий объём аппарата:315,8+45+40=400,8 м³

3).Объём НГ, поступающих при выбросе в атмосферу в пересчёте на н.у.: V_выбр=V_о- V_о΄,

где V_о- объём газа в аппаратах при рабочем давлении в пересчёте на норм.условия, м³; V_о΄ - объём газа при рабочем давлении (0,1013 МПа) в пересчёте на норм. температуру, м³.

Т.о., расчёт по (2) означает, что в атмосферу выбрасывается избыток НГ, создающий давление в системе сверхатмосферного. Выброс длится до тех пор, пока давление в системе не уравняется с атм. Объём оставшегося в аппаратах НГ= V_о΄. Для расчёта V_о используем Ур-е Клапейрона или объединённого газового закона:

,тогда

При аварийном выбросе р в системе падает до атм. Обычно разница м/д р_атм. и р_о невелика, т.е. р_атм.= р_о=0,1013 МПа= const, тогда для расчёта V_о можно воспользоваться з-ном Гей-Люссака:

:;V_выбр.=1207,8-349,6=858,2 м²

4)Расчёт массы NО₂ выполняется по ф-ле:,

где V_выбр –объём выбр. НГ,м³ ;С_NO2 – объёмная доля NO₂ в НГ, доли ед.;М _NO2 – масса 1 кмоля NO₂;22,4 - объём 1 кмоля NO₂ , м³/кмоль.

Тип II.1.V_k =373,0 м³; 2.V=373+63+60=496 м³; 3. ;V_o´=432,6 м³;V_выбр=28989,4-432,6=2556,8 м³

4.

Тип III 1.V_k =723,5 м³;2.V=723,5+150=873,5 м³;3. ;V_o´=761,9 м³;V_выбр=6759,0 м³ 4.

Выводы:

1.Результаты расчёта свидетельствуют о существенном увеличении абсолютного аварийного выброса токсичного NO₂ с повышением единичной мощности агрегата. Вместе с тем даже незначительное повышение выброса по сравнению с базовым уровнем (тип 1) следует рассматривать как ухудшение экологической обстановки.

2.Сопоставим динамику изменения выброса NO₂ с увеличением единичной мощности агрегата. Мощность увеличивается в последовательности 50000:120000:360000=1:2,4:7,2. Массовый выброс NO₂ увеличивается в последовательности 61,7:183,8:485,8=1:3:7,9. Т.о., повышение аварийного выброса NO₂ происходит в большей мере нежели возрастание мощности агрегата.

Билет №25

Задача. 1) для суммарной реак-и обжига серн колч-на при t=750°С или Т=1023К: 4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃ + 8SO₂

DН⁰₂₉₈=[ 2*(-822,16)+8*(-296,9)]-[4*(-177,4)]= -3309,92кДж,

DS⁰₂₉₈=(87,45*2+248,07*8)-(205,04*11 +52,93*4)= -307,7 Дж/К,

= -3309,92 - 1023*(- 0,3077)= - 2994,8 кДж.