Проектирование мастерской по производству 3,5-динитробензойной кислоты мощностью 13 тонн/год (стр. 4 из 26)
Следовательно, количество требующейся 98% азотной кислоты составит:
Рассчитаем количество газообразных продуктов и воды, выделившихся в результате реакции:
766,8 4049,8
334,0 1764,0 616,0 342,0 1140,0
Из 1764,0 г/м
- 616,0 г/м 
Из 4049,8 кг
- 
кг 
Из 1764,0 г/м
- 1140,0 г/м 
Из 4049,8 кг
- 
кг 
Из 1764,0 г/м
- 342,0 г/м 
Из 4049,8 кг
- 
кг 
Для рассматриваемого процесса, можно принять, что 50 % оставшейся азотной кислоты расходуется на раскисление, 25 % - уносится в вентиляцию, а 25 % - остается в отработанной кислоте.
Рассчитаем количество продуктов, образующихся при раскислении 404,9 кг моногидрата азотной кислоты:
404,9
126 18 76 32
Из 126,0 г/м
- 76,0 г/м Из 404,9 кг
- 
кг 
Из 126,0 г/м
- 18,0 г/м Из 404,9 кг
- кг 
Из 126,0 г/м
- 32,0 г/м 
Из 404,9 кг
- кг 
Следовательно, количество воды не вступившее в реакцию составит:
Таблица №4
Материальный баланс стадии нитрования
| Приход | кг | Расход | кг |
| 1. Бензойная кислота:ОВ 1250,4кгпримеси 1,1кг | 1251,5 | 1. Суспензия ДНБК в отработанной кислоте:ДНБК 1199,4 кг  7084,8 кг 941,4 кг 202,5кгпримеси 1,1кг | 9429,2 |
| 2. Азотная кислота (98%):ОВ 5861,9 кгвода 117,2 кг | 5979,1 | 2. Газообразные продукты: 2861,4 кг 1414,2кг 102,8кгв вентиляцию 202,5 кг | 4580,9 |
3. Олеум (20%):  1355,9кг 5423,8кг | 6779,8 | ||
| Итого | 14010,4 | Итого | 14010,1 |
2-я стадия - разбавление и фильтрация
В соответствии с методикой получения 3,5-динитробензойной кислоты необходимо снизить концентрацию серной кислоты в суспензии динитробензойной кислоты до 20%. Для этого рассчитаем необходимое количество воды, идущее на разбавление серной кислоты.
Массовая доля серной кислоты в исходной суспензии:
Требуемая массовая доля серной кислоты в суспензии:
По правилу смешения запишем друг под другом массовые доли исходных растворов, а правее между ними - массовую долю раствора, который необходимо приготовить. При этом считаем, что вода - это раствор с массовой долей
, равной нулю. Из большей массовой доли вычитаем заданную и записываем результат справа внизу, из заданной массовой доли вычитаем меньшую и записываем результат справа вверху [10]. 
Затем вычисляем массу полученного раствора
и массу воды 
, которая потребуется для разбавления: 
,где
- масса суспензии, которая подается на разбавление. 
- масса полученного раствора 
Динитробензойная кислота после фильтрации содержит 40% маточного раствора, образующегося в результате реакции:
Рассчитаем процентное содержание компонентов в разбавленной суспензии:
Следовательно, в 472,5 кг маточного раствора содержится пропорциональное количество компонентов:
В результате, масса компонентов, содержащихся в отводимом маточном растворе уменьшится на соответствующее количество этих компонентов, содержащихся в динитробензойной кислоте:
Рассчитаем потери динитробензойной кислоты с учетом выхода продукта:
Таблица №5
Материальный баланс стадии разбавления и фильтрации
| Приход | кг | Расход | кг |
| 1. Суспензия ДНБК в отработанной кислоте:ДНБК 1199,4 кг 7084,8 кг 941,4 кг 202,5кгпримеси 1,1кг | 9429,2 | 1. Сырая ДНБК всего:ДНБК 1181,2 кг 371,8 кг 97,9 кг 2,8 кг | 1653,7 |
| 2. Вода | 26007,9 | 2. Маточник всего: 26577,5 кг 6987,0 кг 199,7 кгпримеси 1,1кгДНБК 18,0кг | 33783,3 |
| Итого | 35437,1 | Итого | 35437,0 |