ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование закона сохранения массы и энергии в технологии из "Основы химической технологии" Качественные и количественные изменения веществ, происходящие при химических реакциях, можно выразить посредством уравнений, составляемых на основе закона сохранения массы веществ. Но поступающее в производство сырье почти никогда не представляет собою химически чистого вещества. В сырье содержатся различные примеси, некоторые из иих в процессе производства также могут химически изменяться. Так, применяемая для производства серной кислоты колчеданная руда содержит в числе других примесей известняк и двуокись кремния. При обжиге колчедана известняк разлагается и, реагируя с образующимся серным ангидридом, превращается в сульфат кальция двуокись кремния остается без изменения. На всех стадиях производства, начиная с поступления сырья на завод вплоть до отгрузки продукта, необходимо учитывать не только основные реагирующие вещества, но и все сопутствующие вещества, так как от их количества и поведения зависят мощности аппаратуры, качество продукта и т. д. [c.20] На основе анализов сырья, полупродуктов и продуктов, учета их количеств и других данных составляют материальный баланс, который отражает все количественные изменения масс веществ, происходящие в течение процесса. Слово баланс происходит от латинского слова ЬИапх и в переводе означает двучащные весы. В приходную часть баланса входят веса всех веществ, поступающих на переработку, в расходную — веса всех получаемых веществ. [c.21] Балансы составляются на единицу веса продукта или сырья в обычных весовых единицах или килограмм-молекулах. Составляются балансы также на количество сырья или продукта, перерабатываемого или получаемого в данном аппарате (цехе) в течение часа (суток, месяца, года), С целью упрощения расчетов и большей наглядности целесообразно сначала составить баланс на кг-моль сырья или продукта, а потом пересчитать результаты на заданное количество. Приводим материальный баланс производства 1 т аммиака. В баланс не включены инертные вещества, которые поступают со свежим газом и выводятся с жидким аммиаком и выдуваемым газом. [c.21] В расходную часть баланса, кроме образовавшегося аммиака, входят также теряемые исходные вещества. [c.21] Материальный баланс часто, особенно в случае многостадийных процессов, изображают графически. Приводим в качестве примеров упрощенные материальные балансы производства фосфора (рис. 1) и олеума (рис. [c.21] Аналогично материальным составляются энергетические балансы, учитывающие тепло реакций, тепло, подводимое или отводимое для проведения процессов, потери тепла в атмосферу и т. д. В качестве примеров приводим упрощенные тепловые балансы производства фосфора и коксования каменных углей. [c.23] Тепловой баланс производства фосфора изображен в графической форме рис. 3). Баланс позволяет вычислить, что из подводимой энергии 46,4% поглощается эндотермическими реакциями, 35% уносится с получаемыми продуктами и 18,6% теряется в атмосферу. Производство фосфора — энергоемко, расход электроэнергии, согласно балансу, составляет 18 200 квт-ч на 1 т продукта. [c.23] Тепло для коксования каменных углей получается путем сжигания отопительного газа и уносится с продуктами коксования, коксом и коксовым газом. Часть тепла уходит с дымовыми газами и часть теряется в окружающее пространство через кладку печи. Расход тепла на разложение угля принимается равным нулю, так как он очень мал по сравнению с количеством затрачиваемого тепла. [c.24] Вернуться к основной статье