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1、,4-9 300kg对硝基甲苯改用质量分数65%的发烟硫酸在100125 进行一磺化，取值仍为81.18，试计算硫酸用量、磺化液各组分质量分数、总酸度、 w(H2SO4)/w(H2SO4)+ w(H2O)，并与教材中例题4-1的数据相比较。,(1) 65%发烟硫酸的用量的计算 65%发烟硫酸中w(H2SO4)为,或投料对硝基甲苯的物质的量(摩尔数)为300137=2.19kmol 65%发烟硫酸的值每1kmol对硝基甲苯一磺化所需硫酸用量 x 值,65%发烟硫酸的投料量=2.19121.52=266.13kg,(2)投料中H2SO4+SO3)/C7H7NO2摩尔比的计算(266.130.65)
2、/80+ (266.130.35)/982.19=1.42:1 (3)磺化液各组分质量分数的计算 发烟硫酸中含SO3=266.1365%=172.98kg=2.16kmol含H2SO4=266.1335%=93.15kg=0.95kmol 磺化时消耗了全部SO32.16kmol 又消耗了H2SO4 量=2.192.16= 0.03kmol=2.94kg 剩余H2SO4量= 93.15 2.94= 90.21kg 磺化生成H2O量=0.03kmol=0.54kg,磺化生成磺酸量=2.19kmol = 475.23kg 磺化液总质量=300.00+266.13=566.13kg 磺化液各组分质量分
3、数：磺酸=475.23/566.13=83.94%H2SO4=90.21/566.13=15.94%H2O=0.54/566.13=0.10%,(4)磺化液总酸度的计算 磺酸按当量折算成H2SO4的质量为磺化液总酸度=(90.21+107.31)566.13=34.88% w(H2SO4)/w(H2SO4)+w(H2O)=15.94/(15.94+0.10)=99.38%(6)核对值= 81.6399.38%=81.21,用20%发烟硫酸时的数据对比如下表：,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。,
