Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru

Willy

Пользователи
  • Публикации

    16
  • Зарегистрирован

  • Посещение

Репутация

0
  1. Willy

    Электроды для Электролиза воды.

    Спасибо за информацию! А ванна большая: 3,4х4 метра. Поэтому сразу закипит все врядли. Но посчитать надо. Займусь этим., спасибо за формулу. И ещё 2 последних вопроса: 1)Из чего можно выполнять емкости и требопроводы в моих условиях (0,1 моль/л HNO3 и 80оС)? Нержавейка я так понимаю подходит, но стоимость будет шокирующей... Может можно взять черный металл с какими либо покрытиями? Если да, то какие покрытия подойдут? 2)Можно ли посчитать по обобщенному закону Фарадея количество выделяющихся Н2 и О2: m = (Э / F) • I • t = (М / (n • F)) • I • t, и численно чему равны n и M? М я так понимаю =1 (водород), n — количество отдаваемых или принимаем электронов, это чему брать равным? Реакция 2Н+ +2e=Н2. n=2? И главоне, что выходит, что от площади самих электрордов эффективность (скорость) процесса не зависит? Т.е. надо соблюдать только условие непревышения плотности тока для данных электродов? P.S. В чем мзмеряетсяя плотность тока я понял, а считать как? Делением силы тока на площадь? или я чего-то не так понял?
  2. Willy

    Электроды для Электролиза воды.

    Азотная кислота - побочный продукт, неизбежно образующийся в растворе. Температура - тоже побочный эффект. Теперь по сути: т.е. катод можно брать графитовый. А можно брать листы нерж с покрытием чем-либо (подскажите заодно чем лучше чтобы дешево и надежно) в качестве катода? А с анодом значит проблемы. Стержни от батареек - это конечно весело, но размеры электродов около метра каждый. так что нужно подобрать заводского производства графитовые электроды. Что лучше: графитовые или угольные электроды и в чем разница? Для меня что то - углерод, что другое. И главный же вопрос: а не сожрет азотка графит безо всякого электролиза? Концентрация азотки может доходить до 0,1 моль/л. Впринципе небольшая, но PH будет 1 Как посчитать плотность тока, если я знаю суммарную поверхность стержней, напряжение и силу тока? Sповерхности=70684 см2, сила тока 15А, напряжение 220В (постоянное). И кстати, а можно посчитать, как много будет выделяться теплоты от электролиза? А то закипит все к чертям...
  3. Ну, у меня 0,0368 моль/л. Может и правильно посчитал. А процесс хитрый (не скажу какой, а то все разбегутся) =) На самом деле Т~80oC. На счет 100 это я грубанул конечно. А вот азотную кислоту как раз так и получают: барботированием NO2 через горячую воду. А предел концентрации для этой кистолы сколько моль/л? Очень интересно.\ Я вот только не знаю что я буду дальше делать с 94,4 м3 азотки немаленькой концентрации =)
  4. Willy

    Электроды для Электролиза воды.

    А во подскажите, в случае электролиза воды с кислой средой (HNO3) PH<5 какие взять електроды на катод, какие на анод? Если можно, ссылку на производителя. Сила тока 15 А (х.з. влияет ли это). Взять графит и туда и туда можно? Или его съест?
  5. Ага, одну ошибку сам нашел. Реакция итоговая, естественно, неверная. 4NO2+2H2O+O2=4HNO3 должно быть Но все равно на расчет она никак не повлияет, т.к. 4NO2 дают 4HNO3, т.е. 1 NO2 даёт 1 HNO3. А может кто просто таблицу подскажет зависимости PH от концентрации азотной кислоты?
  6. Задача чисто практическая (а не учебная), поэтому интересует, какой РН будет на самом деле. Что я мог не учесть, что сделал не так?
  7. Собственно, скажите плз. правильно ли я считал, а то у меня бешенные цифры. Вобщем, задача такая: имеется объем Н2О (техническая вода РН ~7) 94,4 м3 T=100oC. Имеется NO2, поступающий в в количестве 44,4 г/с в эту воду (159,84 кг/ч). Допустим при барботировании NO2 ререз эту воду (пусть растворяется 100% - не суть - эффективности и исходную массу NO2 я уже учел сам). Надо расчитать как изменяется PH раствора за час. Решение. реакция протекает по формуле (сразу с диссоциацией): 2NO2+H2O= H+ + NO3- + H+ + NO2- Далее NO2 разлагается и окисляется: 3NO2=2HNO3+NO 2NO+O2= 2NO2 Далее опять связывается с водой. Итак, можно опустить (я полагаю, но может я не прав) эти превращения и записать реакцию для расчета в виде: 2NO2+H2O= H+ + NO3- Таким образом, один моль NO2 при реакции с водой образует 1 моль азотной кислоты, которая диссоциирует в воде, образуя 1 моль H+ и один моль NO3-. Расчитаем количество поступающего NO2 в моль/с из г/с: m/M=44,4/46=0,965 моль/с или 3474,78 моль/ч. Так как 1 моль NO2 при реакции с водой образует 1 моль HNO3, то в раствор поступает такое же количество ионов H+, т.е. 3474,78 моль/ч. Расчитаем концентрацию ионов H+, моль/л: (H+)=3474,78/(94,4*1000)= 0,0368 моль/л. PH=-lg(H+)=-lg(0,0368)=1,434 Вот и думаю, то ли у меня через час будет РН=1,4, то ли я чт-то нахимичил =( Вообще, для HNO3 возможен такой PH?
  8. Да, я согласен на все 100%. Изначально тема мною заводилась для того, чтобы аргументированно уйти от применения озонатора. И как оказалось мои предположения были верны. И мне помогли их облачить в верную форму =)
  9. Ну это бесспорно. Просто предполагалось, что он все равно весь прореагирует с NO2. Впрочем от озонатора вообще отказались (и слава богу).
  10. Ну это я как эколог знаю =)
  11. Ну, площадь сечения 90 м2 если интересно (для скорости газов 3,6 м/с) =) Эквивалентный диаметр d=2*(90/3,1415)^0,5=10,7 м. Что не смертельно. Конструктивно: 12 цилиндров диаметром по 3 метра, длинной 6 метров (из условия времени контакта >=1,5 c) Хотя, впринципе я согласен, и я обэтом писал, что затраты на распыление велики. Но именно на орошении настаивает научный руководитель. так что тут я бессилен что-либо изменить. Кроме того, одному богу известно, как расчитать эффективность аппарата, основанного на оросительных колоннах. Это надо ставить эксперименты, а денег нет =)
  12. А собственно какая уж разница с распылением? Я так полагаю, что это просто разные способы получить большую площадь поверхности контакта NO2 и Н2О. но в оросительной колонне ж площадь все равно будет меньше, чем при распылении через форсунки под давлением в 5 атм. Но я подумаю насчет замены распыления на оросительную колонну. Надо только посчитать это как-то. Может опять оказаться, что таких колонн надо целый лес. В принципе, не беда, кольша Рашига-то они дешевые. Заодно можно сэкономить на форсунках и мощных насосах. Единственная проблема - найти какие то данные по расчету этих колонн. Думаю, что это будет не просто. А вот нагрев воды - это больлшая беда для ТЭЦ. там и так градирня стоит и транжирит энергию на нагрев атмосферы. Но это отдельная история и отдельное направление для модернизации =)
  13. Ну, в литературе реакции нашел. Спасибо. По поводу барботажа. Очень большо расход газа. 323,3 м3/с. Размеры установки просто колоссальны будут. Распыление немного меньше выходит по размерам. А эффективность, я полагаю, как раз у барботажа действительно была бы больше. но там будет одна серьёзная проблема: надо будет строить компрессорную на такой огромный расход. так как давление в котле должно быть равновесным (иначе будет нарушен режим его работы), а обычные центробежные вентиляторы не в состоянии продавить больше полуметра воды (давление на выходе у них мало из-за их конструктивных особенностей). Далее хуже: в любой компрессор нельзя подавать: газ с дисперсной фазой (иначе износятся цилиндры), горючие вещества и химически активные вещества. Так что компрессорную выстроить не выйдет без предварительной очистки =) вот такой замкнутый круг будет. А насосное оборудование может развивать давление в 5 атм (и больше - только плати) и с успехом подавать жидкость на форсунки. Но в общем я уже говорил с научником. Убедил отказаться от озонатора. так что главная победа за мной =) Вы мне очень помогли!
  14. Plick, большое спасибо за разъяснения! Проект пока что учебный (слава богу, что на практике такую глупость делать не придется). Озонаторы действительно влетят в копеечку: расход дымовых газов огромен - 323,3 м3/с. Следовательно размеры озонаторов и количество спалленной в них электроэнергии просто непомерны будут. Но я не вижу в них смысла, раз вы говорите, что раекция не пройдет в нужной степени. И тем паче, при 100оС. А вот дождик из азотки делать не будем. После распыления воды в камерах орошения предполагалось ставить каплеуловители и конденсаторы влаги, которые уберут большую часть каплеуноса и паров воды с азотной кислотой. Это должно снизить выброс на необходимые нам 60%. Хотя, безусловно, какое-то количество улетит в трубу. Но тут уже главное, чтобы они рассеялись посильнее - тогда они выпадут на большей площади, не давая превышений по ПДК. Хотя, я согласен что все это выглядит довольно нелепо изначально. Но опять же - деваться мне некуда. Хотел только спросить на счет распыления воды: берем форсунки, мелкодисперсно подаем воду в некоторой камере орошения для осуществления реакции: 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2. HNO2 разлагается на NO + HNO3. NO окисляется тут же за счет присутствия воздуха до NO2, который во второй раз связывается с водой. Я правильно представляю картину? Тогда получается мы все-таки имеем очистку какую никакую. А раствор HNO3 в воде мы собираем для последующей утилизации. Благо есть локальные очистные сооружения и сооружения водоподготовки. можно даже замкнутый цикл предложить. А вот с этим я уже познакомился =) Хоть и студент ещё до лета, но уже поработал в разработке экологической документации по воздуху (ПДВ, инвентаризации). Действительно, никто никогда делать очистку дымовых газов на ТЭЦ таких объемов не станет. Это бешенные капитальные вложения =) Если можно, приведите ссылки на справочники в части реакций окисления NO2 до N2O5 озоном. И интересует роцентное соотношение в котором образуются продукты в реакции: 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 Ещё раз спасибо за помощь!
  15. Вы читаете мои мысли. Но немного поясню. Ту технологию предложил мой научник (как оказалось, первооткрыватель в химии ). Моя идея и заключалась (на основании обзора наиболее развитых и успешных технологий) в реализации восстановления мочевиной. т.е. идея конечно не моя, но я хотел использовать именно эту технологию. Или некаталитическое восстановление при высокой температуре. Но есть же мой гениальный научник. И он настоял. Как оказалось, химию знает весьма условно. Сегодня я наблюдал в его кандидатской работе умозаключение: если по стехиометрическим коэффициентам (из формулы выше) 1 моль O3 реагирует с 1 моль NO2, то и один грамм O3 реагирует с 1 граммом NO2 :blink: А потом перевод для газов (!) из граммов в м3 через плотность. Вот думаю, как же ему теперь рассказать о существовании молекулярной массы и числа Авогадро? Это чтобы было понятно, почему я не могу сделать как все здравые головой люди. Но мне надо как-то теперь правильно описать то, что есть или бодаться с ним до победного конца. Чтобы бодаться, мне нужно хорошо подковать фактами, формулами и (главное) ссылками на авторитетные источники. Кому интересно посмеяться - скину этот опус. Вобщем, нужны сведения о возможности/невозможности окисления NO2 до мифического соединения NO3-. Последнее, насколько я понимаю, бывает только как ион соли азотной кислоты и то только в водной среде (после диссоциации). Но мне нужны ссылки на литературу чтобы быть во всеоружии ! Так что я в поиске. Очень надеюсь на профессиональную помощь химиков. Сам то я эколог и немного плаваю в этом вопросе. Если можно, напишите все стадии и/или пути протекания реакции NO2+O3 = xxx + xxx при 100 оС.
×