1MORE-SONGJIANG 30/3/2
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解析:

废氨水中NH3含量 = 153 mg/L * 600 m^3 = 91800 g

所以NH3物质的量 = 91800 g / 17 g/mol = 5400 mol

反应开始时:O2:N2 = 1:4

反应结束时:O2:N2 = 1:10

反应结束后不含NH3,说明,NH3已全部转化为NO或N2

设参与主反应的NH3物质的量为 x mol,主反应消耗的O2物质的量为 y mol,则参与副反应的NH3物质的量为 5400-x mol,设副反应消耗的O2物质的量为 z mol,生成的N2物质的量为 a mol:

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

4 5

x y

解得:y = 5x/4

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

4 3 2

5400-x z a

解得:z = 3(5400-x)/4,a = (5400-x)/2

将1L NH3混合10L 空气后通入反应器

所以初始的空气量 = 5400 mol * 10 = 54000 mol(同温同压下,体积比=物质的量比)

所以初始O2量 = 54000 mol * 0.2 = 10800 mol

所以初始N2量 = 54000 mol * 0.8 = 43200 mol

两个反应消耗O2总量 = 5x/4 + 3(5400-x)/4 = (x/2 + 4050)mol

两个反应生成N2总量 =(5400-x)/2 mol

反应结束时:O2:N2 = 1:10

所以有:

[10800 - (x/2 + 4050)] :[43200 +(5400-x)/2 ] = 1:10

解得:x = 43000/9 mol = 4777.78 mol

所以参与主反应的NH3占原料氨的体积百分含量 = 43000/9 mol * 100% / 5400 mol = 88.48 %