Willy

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?

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...

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 =)

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?

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?

Задача чисто практическая (а не учебная), поэтому интересует, какой РН будет на самом деле. Что я мог не учесть, что сделал не так?

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?

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 =)

Ну это бесспорно. Просто предполагалось, что он все равно весь прореагирует с NO2. Впрочем от озонатора вообще отказались (и слава богу).

Ну это я как эколог знаю =)

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 =)

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 =)

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!

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!

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.

Сначала опишу ситуацию. Вопрос учебный (диплом пишу), но ключевой, ибо из уравнения реакций я буду искать нужные объемы реагентов и объемы сооружений. У нас существуют дымовые газы от сжигания природного газа в коле ТЭЦ в объеме 323,3 м3/с. Температура газов ~90-100 C. В состав этих газов (помимо газов воздуха) входят: Азота диоксид 64,7468 г/с Азота оксид 10,5214 г/с Углерода оксид 7,3176 г/с Сернистый ангидрид 0,4918 г/с Бенз-а-пирен 0,0026 г/с Собственно цифры нас не очень интересуют. Привожу их только для того, чтобы было видно чего больше, чего меньше. процентный состав самих дымовых газов пересчитать можно, но особого значения не имеет. Нас интересует только Азота диоксид. Предложена технология очистки этих газов от оксида азота в виде: озонирования газов с целью окисления NO2 до NO3 и последующий вывод NO3 в виде азотной кислоты (после реакции с водой). И собственно вопрос: возможно ли: а) окисление NO2 при помощи O3 при температуре около 100о и как это будет выглядеть. В одной работе была предложена такая трактовка реакции: NO2 + O3 = NO3– + O2 Это вызывает очень серьезные сомнения по двум причинам: у нас в левой части нет заряда, т.е. сумма зарядов = 0. А в правой есть! И вторая причина: я так и не нашел сведений о существовании соединения NO3 в в сободном виде. В том числе в виде NO3- Человек предложивший эту реакцию уже был замечен за несерьезным знанием химии, несмотря на ученую степень. так что я не могу доверять этой записи ну никак. А мне нужны стехиометрические коэффициенты и верная реакция (лучше пошагово). б)возможно ли получение озона "тихим" разрядом при температуре 100оС? Ибо натыкался на сведения, что такая реакция при 100о по Цельсию идет очень и очень слабо (сотые доли О2 переходят в О3). в) Возможно ли при тех же 100оС осуществлять получение азотной кислоты из NO2 при помощи распыления воды в смеси этих газов (в объеме равном ~0,05 от объема газов). Cобственно, даже уже вопрос: будет ли наблюдаться необходимое растворение NO2 в воде при 100оС? необходимо вывести хотя бы 60% NO2 из смеси газов. Вообще очень нужны сведения по окислению NO2. Чем угодно и до чего угодно. лишь бы с достоверными реакциями. Сведения со ссылками на авторитетные источники (в т.ч. людей). Потому как мне предстоит все это доказывать научнику, который очень не хочет видеть ошибок в своей технологии... Заранее благодарен.