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化工设计考试

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一种废酸,组成为23%(质量%)HNO3,57%H2SO4和20%HO,加入93%的浓H2SO4及90%的浓HNO3,要求混合成含27%HNO3及60%H2SO4的混合酸,计算所需废酸及加入浓酸的数量。

正确答案: 设x——废酸量,kg;
Y—浓H2SO4量,kg;
Z—浓HNO3量,kg。
1、画物料流程简图

2、选择基准,可以选废酸或浓酸的量为基准,也可以用混合酸的量为基准,因为四种酸的组成均已知,选任何一种作基准,计算都很方便。
3、列物料衡算式,该体系有3种组分,可列出3个独立方程,所以能求出3个未知量。
基准:100kg混合酸
总物料衡算式x+y+z=100(1)
H2SO4的衡算式0.57x+0.93y=100×0.6=60(2)
HNO3的横算式0.23x+0.90z=100×0.27=27(3)
解(1),(2),(3)方程,得x=41.8kg废酸
Y=39kg,浓H2SO4
Z=19.2kg,浓HNO3
即由41.8kg废酸、39kg浓H2SO4和19.2kg浓HNO3可以混合成100kg混合酸。
根据水平衡,可以核对以上结果:
加入的水量=41.8×0.2+39×0.07+19.2×0.10=13kg
混合后的酸,含13%H2O,所以计算结果正确。
以上物料衡算式,亦可以选总物料衡算式及H2SO4与H2O二个衡算式或H2SO4、HNO3和H2O三个组分衡算式进行计算,均可以求得上述结果。
答案解析:
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