ВУЗ:
Составители:
5
M (Al
2
O
3
) 102
2M(Al) 2
.
27
=
= 1,88 т Al
2
O
3
8,21
0,88
= 9,33 т руды.
далее обрабатывают продукт водным раствором аммиака и избытком щё-
лочи. Алюминий при этом переходит в раствор:
После разделения фаз через полученный раствор пропускают СО
2
до выпа-
дения Al(OH)
3
, который прокаливают до Al
2
O
3
:
2 Na
3
[Al(OH)
6
] (р-р) + СО
2
→ 2 Al(OH)
3
(тв.) + 3 Na
2
CO
3
+ 3 H
2
O.
Последняя стадия – электролиз оксида алюминия, растворенного в рас-
плавленном криолите:
Так как из 1 моля
Al
2
O
3
образуется 2
моля Al, то для получения 1 т Al требуется:
или (с учетом доли Al
2
O
3
в алунитовой руде):
с учетом потерь
2. Составление материальных балансов необратимых химико-
технологических процессов
Задача 2
Составить материальный баланс печи для сжигания серы производи-
тельностью 60 т/сут. Доля окисленной серы – 0,95 (остальная сера улетает
и сгорает вне печи). Объёмный коэффициент избытка воздуха α = 1,5. Рас-
чет вести на производительность печи
по сжигаемой сере в кг/ч.
1,88
0,23
= 8,21 т руды,
электролиз
Al
2
O
3
2 Al + 1,5 O
2
↑.
3 Al
2
O
3
+ 6 NaOH + 3 Н
2
О 2 Na
3
[Al(OH)
6
] (р-р).
NH
3
•H
2
O
3 Al
2
O
3
+ 6 NaOH + 3 H
2
O 2 Na
3
[Al(OH)
6
] (р-р)
6
60 1000
24
= 2500 кг/ч.
2375 кг
32 г/моль
.
22,4 л/моль = 1662,5 м
3
.
2493,8 м
3
.
32 г/моль
22,4 л/моль
= 3562
,
5 кг.
2493,8 м
3
.
79 %
21 %
.
= 9381
,
4 м
3
9381,4 м
3
.
28 г/моль
22,4 л/моль
.
= 11726
,
8 кг.
2375 кг
.
64 г/моль
32 г/моль
.
= 4750 кг.
4750 кг
.
22,4 л/моль
64 г/моль
= 1662
,
5 м
3
.
5. Запишем уравнение процесса:
S + O
2
→ SO
2.
6. Найдем производительность печи по сжигаемой сере в кг/час:
3. Определим массу серы, окисленной до SO
2
:
2500
.
0,95 = 2375 кг,
не окисленной:
2500 – 2375 = 125 кг.
4.Найдем количество кислорода (м
3
, кг), израсходованного на окисле-
ние:
С учетом коэффициента избытка воздуха (α):
1663
.
1,5 = 2493,8 м
3
,
или
5.Рассчитаем количество азота, поступившего с кислородом (в виде возду-
ха):
или
6. Найдем количество SO
2
, образовавшегося по реакции S + O
2
= SO
2
:
или
7. Рассчитаем количество неизрасходованного кислорода – избыток от тео-
ретически необходимого для окисления серы:
1662,5
.
0,5 = 831,2 м
3
или
