Составить материальный баланс нитрования бензола на 1000 кГ нитробензола: С6Н6 + HNO3 → С6Н5NO2 + H2O. Для нитрования используется нитрующая смесь в количестве 4 кГ. на 1 кГ. бензола. Степень превращения бензола в процессе 98%. Состав нитрующей смеси: HNO3 – 20%, H2SO4 – 60%, H2O – 20%.
Решение
2) Определим молярные массы веществ:
M(С6Н6) = 78 кг/кмоль; M(HNO3) = 63 кг/кмоль; M(С6Н5NO2)= 123 кг/кмоль; M(H2O) = 18 кг/кмоль.
3) Составим приходную часть материального баланса
Определим количество бензола на 1000 кг нитробензола
78-123
1000-х
Х=123*1000/78=1576,9 кг
м(теор)=1576,9 кг
По степени превращения
G(действ)=1576,9/0,98=1609 кг
Определим массу нитрующей смеси
м(нитр/смеси)=4*1609=6436 кг
определим количество:
азотной кислоты
G=0,2*6436=1287,2 кг
Серной кислоты
G=0,6*6436=3861,6 кг
Воды
G=0,2*6436=1287,2 кг
4) Составим расходную часть матбаланса
Определим количество бензола
G С6Н6 вых = G С6Н6 теор – G С6Н6 действ
G=1609-1576,9=32,1 кг
Азотной кислоты
G HNO3 вых = G HNO3 вх – G HNO3 хр
63 – 123
х – 1000
x=63*1000/123=512,2
G HNO3 вых =1287,2-512,2=775 кг
Серная кислота выступает в качестве водоотнимающего средства. Следовательно,
G Н2SO4 вых = G Н2SO4 вх
G Н2SO4 вых =3861,6 кг
Воды
G Н2О вых = G Н2О вх + G Н2О хр
18 – 123
х – 1000
x=18*1000/123=146,3
G=146,3+1287,2=1433,5
Приход кг Расход кг С6Н6 1609 32,1 HNO3 1287,2 775 Н2О 1287,2 1433,5 Н2SO4 3861,6 3861,6 С6Н5NO2 - 1000 итого 8045 7102,2 баланс не сходится( где я ошибся?