2.1.3. Задачи

2.1-1. Аккумуляторную кислоту (концентрация HjSO 92,5%) нужно разбавить водой до содержания в ней 38% H2SO4. Сколько нужно взять воды для получения 180 кг разбавленной кислоты?

2.1-2. Сколько нужно взять купоросного масла (96% H2SO4) и серной кислоты с концентрацией H2SO4 64%, чтобы получить 2800 кг 83%-ной H2SO4?

2.1-3. Сколько нужно взять растворов поваренной соли с концентрациями 310 и 230 г/л, чтобы получить 250 л раствора с концентрацией 280 г/л?

2.1-4. Азотную кислоту концентрацией 58% нужно разбавить водой до концентрации 46%. Сколько нужно взять воды, чтобы получить 2000 кг разбавленной кислоты?

2.1-5. Влажность 150 кг каменного угля при хранении на складе изменилась: а) с 8,4 до 3,9%; б) с 0,2 до 4%. Как изменилась масса угля?

2.1-6. Влажность 200 кг серного колчедана при хранении на воздухе изменилась с 3 до 6% массовых долей. Как при этом изменилась масса колчедана?

2.1-7. Влажность 300 кг извести при хранении на воздухе изменилась с 2 до 5% массовых долей. Как при этом изменилась масса извести?

2.1-8. Определить расход бурого угля (70% массовых долей С), водяного пара и воздуха для получения 1000 генераторного газа, содержащего в объемных долях, %: СО - 40, Hj - 18, N2 - 42. Процесс газификации твердого топлива содержит две основные реакции: С + Н2О = СО + Н2 и 2С -ь О2 = 2С0.

2.1-9. Определить расходные коэффициенты в производстве технического карбида кальция, содержащего, массовые доли, %: СаС2 - 85,

ВЫХОД продукта

r = VACR/(VRCдo) = 0,73;

селективность

-r = VaCr/[Vr(Co-Q] = 0,96.

СаО - 5, С - 3, примеси - остальное. Известь содержит 96,5% СаО, примеси - остальное. Содержание, массовые доли, % в коксе: золы - 4, летучих - 4, влаги - 3, остальное - углерод. Расчет вести на 1 т продукта. Реакция: СаО + ЗС = CaCj + СО.

2.1-10. Рассчитать расходные коэффициенты при производстве 1 т фосфора разложением фосфоритного концентрата. Процесс описывается уравнением

Саз(Р04)2 +5С +3Si02 = 3CaOSi02 + 2Р -f- 5С0.

Концентрат содержит 25% массовых долей Р2О5, кокс - 94,5% массовых долей углерода, степень восстановления фосфора равна 0,85.

2.1-11. Рассчитать необходимый объем 68%-ной H2SO4 для разложения 100 г апатитового концентрата, содержащего 39% Р2О5. Плотность H2SO4 (68%) составляет 1,5874 г/см. Реакция разложения

2Са5Р(Р04)з + 7H2SO4 = ЗСа(Н2Р04)2 + 7CaS04 + 2HF.

2.1-12. Рассчитать состав шихты в производстве глинозема из боксита, соды и известняка методом спекания. Исходный боксит содержит, массовые доли, %: AI2O3 - 50; Si02 - 10; Ре20з - 20. Мольное отношение компонентов (модуль) в опеке: Л/j = Na20/(Si02 + Ре20з) = 1;

- CaO/Si02 = 2. Известняк содержит 90% массовых долей CaCOj, техническая сода - 96% массовых долей Ма2СОз. Расчет вести на 1000 кг боксита.

2.1-13. Определить расходный коэффициент по техническому карбиду кальция в производстве ацетилена. В техническом продукте содержится 83% СаС2, а степень превращения СаС2 в производстве равна 0,88.

2.1-14. Определить расход бурого угля (70% массовых долей углерода), водяного пара и воздуха для получения 1000 м^ генераторного газа состава, объемные доли, %: СО - 40, Н2 - 18 и N2 - 42. Процесс газификации протекает по реакциям:

С + Н2О = СО + Н2 (1)

2С + О2 =2С0. (2)

2.1-15. Составить материальный баланс процесса газификации 1 т кокса, идущей по реакциям:

С + Н2О = СО + Н2 - 131 кДж СО + ЩО = СО + Н2 + 42 кЦж.

В коксе содержится 3% массовых долей зольных примесей, массовое соотношение пар/кокс = 1,5, степень превращения углерода в коксе - 0,98, выход оксида углерода - 0,90. Найти также общее количество подведенной теплоты.

2.1-16. Составить материальный баланс и рассчитать выход SOj при обжиге 1000 кг руды, содержащей 22% массовых долей серы в виде сульфида цинка (остальное - несгораемые примеси) и при подаче по-луторакратного избытка воздуха по отношению к стехиометрии. Реакция обжига

2ZnS + ЗО2 = 2ZnO + 2SO2.

В огарке содержится 0,5% массовых долей серы.

2.1-17. При обжиге известняка образуется твердый продукт следующего состава:

СаО СО2 Балласт

Вариант 1 92 2,4 остальное

Вариант 2 94 1,2 остальное

В исходном сырье содержится СаСОз, массовые доли, %: вариант 1-91; вариант 2-89.

Определить расход известняка на 1 т целевого продукта в виде СаО и степень превращения CaCOj.

2.1-18. Обжиговый газ, состоящий из 8% объемных долей SO2 и 12% объемных долей О2, остальное азот, подвергнут окислению на катализаторе. Степень окисления SO2 - 88%. Рассчитать состав газа после окисления в процентах.

2.1-19. Воздух, подводимый к доменной печи, содержит, объемные до-ли, %: О2 - 21,1; Nj - 77,2; водяных паров - 1,6. Сколько потребуется добавить к воздуху кислорода, чтобы его концентрация стала равной 25% объемных долей?

2.1-20. Газовая смесь содержит в молярных долях, % (массовых долях, %): Н2 - 27,3 (44,9); О2 - 49,9 (25,4); СО2 - 5,3 (21,9); - 17,5 (7,8). Количество смеси - 350 кмоль (2750 кг). Рассчитать конечный состав смеси в массовых долях, % (объемных долях, %), если удалено 320 кг (146 м^) СО 2900 м^ (280 м^) Oj и добавлено 37 кг (25 кмоль) метана.