Question

O masa de 1560 kg benzen se nitreaza obtinandu-se un amestec de nitrobenze, 1,3,5-trinitrobenze si benzen nereactionat. Pentru nitrare se folosesc 6045 kg amestec nitrant format din acid azotic, acid sulfuric si apa in raport molar 3:2:1. Conversia totala a procesului este Ct=85%, acidul azotic se consuma integral, iar produsul util este 1,3,5-trinitrobenzen. Determinati conversia utila

Answer 1

n1 moli  C6H6 + HONO2 ⇒ C6H5-NO2 + H2O
n2 moli C6H6 + 3HONO2 ⇒ C6H3(NO2)3 + 3H2O
n3 moli C6H6 nereactionat
n = n1+ n2 + n3 = 1560/78 = 20 kmoli
amestec nitrant :  a /3 = b/2 = c/1= k/6   a = k/2 kmoli HNO3; b =k/3 kmol H2SO4; c = k/6 kmoli H2O
63·k/2 + 98·k/3 + 18·k/6 = 6045 kg        189k + 196k + 18k = 36270  k = 9o
a = 45 kmoli HNO3
n1 + 3n2 = 45    (n1 + n2)·100/n = 85      n1 + n2 = 85·20/100 = 17
n1 + n2 = 17
-------------
2n2 = 28  n2 = 14 kmoli      Cu = n2·100/n = 1400/100 = 14%