align="justify"> Процес ведуть з надлишком повітря. Виділяється дуже велика кількість теплоти? Н=- 362,4 кДж/моль
. Контактна окиснення SO2 в SO3:
SO2 + 0,5O2=SO3 (2).
на ванадієвої каталізаторі при температурі 420-550? C, тепловий ефект реакції при 500? C становить 94,23 кДж/моль;
4. Абсорбція SO3:
SO3 + H2O=H2SO4 (3).
Абсорбційна колона зрошується 98,6% H2SO4. Перед відправкою на склад кислота розбавляється до ~ 93%
2. Розрахункова частина
.1 Матеріальний баланс процесу
Повітря (N2, O2)
Рис. 4
Розрахунок продуктивності сірчаної кислоти (кмоль/год).
Продуктивність по 100% сірчаної кислоти - 1300 т/добу.
Тоді:
П (т/добу)=П * 1000/(кількість годин на добу)=П (кг/год).
П (с.к.)=1300000/24 ??= 54 166,667 кг/ч.
П (с.к.) (кмоль/год)=(П (с.к.) кг/год)/(М (с.к.) кг/кмоль).
М (с.к.)=2 + 32 + 64=98 кг/кмоль.
П (с.к.)=54 166,667/98=552,721 кмоль/год.
Розрахуємо кількість отриманого олеуму:
де n - масове співвідношення кислоти і олеуму
На підставі цих даних, а також знаючи ступеня перетворення і абсорбції ми можемо розрахувати кількість сірки, необхідний для отримання продуктів. Приймемо, що вся сірка згорає повністю:
По реакцій, які проходять, бачимо, що стехіометричні співвідношення однакові і дорівнюють одиниці:
S + O2=SO2 + O2=SO3
SO3 + H2O=H2SO4
Складемо рівняння, де x - це кол-во сірки (сірчистого газу, так як окислення сірки до діоксиду відбувається 100%).:
Після першого ступені окислення потік:
Після абсорбції в олеумним абсорбере:
Після другого ступені окислення:
Після абсорбції в моногідрат абсорбере:
Загальна аналітичний вираз для розрахунку загальної ступеня перетворення сірчистого газу:
Знайдемо кількість сірки, витрачений на освіту олеуму і сірчаної кислоти. Олеум складається з SO3 і сірчаної кислоти. Зміст SO3в ОЛЕУМ 6%:
Кількість сірки, витрачений на освіту товарної кислоти:
Загальна кількість сірки, витрачений на освіту товарних продуктів:
Частка сірки, втрачена в відведених газах:
Знаючи кількість сірки, розрахуємо кількість повітря, необхідне для її спалювання. За рівняння реакції окислення знайдемо кількість витраченого кисню:
+ O2=SO2
Концентрацію кисню в сернистом газі можна знайти з рівняння:
Кількість кисню, що залишився після реакції:
Визначимо потік сухого повітря.
Для цього складемо пропорцію:
Визначимо кількість води в повітрі до осушення.
Кількість вологого повітря:
Частина надійшов кисню також піде на окислювання діоксиду сірки в триоксид сірки. Розрахуємо це кількість залишився кисню після першого ступені окислення з урахуванням ступеня перетворення діоксиду сірки:
+ O2=SO3
Розрахуємо кисень, що залишився після другого ступені окислення. Для цього розрахуємо кількість діоксиду сірки, що йде на цю стадію:
Кількість азоту не змінюється в ході реакції.
Знайдемо кількість води, що надходить в систему з крана, для цього складемо надходять потоки і віднімемо вихідні:
У відходять гази входять прореагували діоксид сірки, кисень і азот.
Постоїмо матеріальний баланс ХТМ виробництва сірчаної кислоти в целомна основі розрахованих даних:
ПріходРасходСтатья пріходакг/чмасс.% куб.м/чоб.% Стаття расходакг/чмасс.% куб.м/чоб.% Сера21336,5Отходящіе гази111541,810089074,0100Воздушная смесь146993,544100115801,4100Кислород1441,5741,291009,01,133Ки...
