硝化与亚硝化习题答案.ppt

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1、Page 24-9 300kg对硝基甲苯改用质量分数对硝基甲苯改用质量分数65%的的发烟硫酸在发烟硫酸在100125 进行一磺化，取进行一磺化，取值仍值仍为为81.18，试计算硫酸用量、磺化液各组分质，试计算硫酸用量、磺化液各组分质量分数、总酸度、量分数、总酸度、w(H2SO4)/w(H2SO4)+w(H2O)，并与教材中例题，并与教材中例题4-1的数据相比较。的数据相比较。Page 3(1)65%发烟硫酸的用量的计算发烟硫酸的用量的计算65%发烟硫酸中发烟硫酸中w(H2SO4)为为Page 4或或 投料对硝基甲苯的物质的量投料对硝基甲苯的物质的量(摩尔数摩尔数)为为 300137=2.19k

2、mol65%发烟硫酸的发烟硫酸的值值每每1kmol对硝基甲苯一磺化所需硫酸用量对硝基甲苯一磺化所需硫酸用量 x 值值 65%发烟硫酸的投料量发烟硫酸的投料量=2.19121.52=266.13kgPage 5(2)投料中投料中H2SO4+SO3)/C7H7NO2摩尔比的计算摩尔比的计算 (266.130.65)/80+(266.130.35)/98 2.19 =1.42:1(3)磺化液各组分质量分数的计算磺化液各组分质量分数的计算发烟硫酸中发烟硫酸中 含含SO3=266.1365%=172.98kg=2.16kmol 含含H2SO4=266.1335%=93.15kg=0.95kmol磺化时消

3、耗了全部磺化时消耗了全部SO32.16kmol又消耗了又消耗了H2SO4 量量=2.192.16=0.03kmol=2.94kg剩余剩余H2SO4量量=93.15 2.94=90.21kg 磺化生成磺化生成H2O量量=0.03kmol=0.54kgPage 6磺化生成磺酸量磺化生成磺酸量=2.19kmol=475.23kg磺化液总质量磺化液总质量=300.00+266.13=566.13kg磺化液各组分质量分数：磺化液各组分质量分数：磺酸磺酸=475.23/566.13=83.94%H2SO4=90.21/566.13=15.94%H2O=0.54/566.13=0.10%Page 7(4)磺

4、化液总酸度的计算磺化液总酸度的计算 磺酸按当量折算成磺酸按当量折算成H2SO4的质量为的质量为 磺化液总酸度磺化液总酸度=(90.21+107.31)566.13=34.88%w(H2SO4)/w(H2SO4)+w(H2O)=15.94/(15.94+0.10)=99.38%(6)核对核对值值=81.6399.38%=81.21Page 8用20%发烟硫酸时的数据对比如下表：所用发烟硫酸浓度20%65%所用发烟硫酸质量/kg800.00266.13磺化液组成磺酸43.20%83.94%硫酸56.49%15.94%水0.31%0.10%磺化液总酸度66.24%34.88%核算值81.12%81.

5、18%w(H2SO4)/w(H2SO4)+w(H2O)99.45%99.38%(H2SO4+SO3)/C7H7NO2摩尔比3.90:11.42:1磺化液中未反应的硫酸量/kg621.3990.21Page 9讨论：(1)对硝基甲苯一磺化的值为 81.12，w(H2SO4)/w(H2SO4)+w(H2O)接近100%，即只有发烟硫酸中的SO3 能参加反应，而H2SO4基本上不能参加反应。(2)用20%发烟硫酸时，磺化液中将含有大量的废H2SO4。(3)用65%发烟硫酸时，它的用量只有20%发烟硫酸用量的33.27%，磺化液中废H2SO4的含量只是用20%发烟硫酸时的14.52%，可大大减少废酸量。但65%发烟硫酸价格贵，使用不方便。