166481 (740281), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

6. Материальный баланс 1 ступени контактного аппарата окисления сернистого газа.

Данные для расчета:

1. Общая производительность по серной кислоте в пересчете на моногидрат – 127 т/час;

2. полнота абсорбции серного ангидрида – 99,8 %;

3. состав исходного газа:

SО₂ – 6,82 % (об.), О₂ – 10,4 % (об.), СО₂ – 0,4 % (об.), N₂ – 82,38 % (об.);

температура 520 ^оС;

степень достижения равновесия – α = 0,650

1. Рассчитаем равновесную степень превращения SО₂ в SО₃. Рассмотрим расчет равновесия по известным значениям К_р для реакции окисления диоксида серы:

SО₂ + 0,5О₂ + СО₂ +N₂ SО₃ + СО₂ +N₂

а b т п

где а, b, т, п – количество (моль) компонентов исходной смеси SО₂, О₂, СО₂ и N₂ (а + b+ т + п = 1).

Количество каждого компонента (моль) при достижении равновесной степени превращения х_А,е составит

SО₂ О₂ СО₂ N₂ SО₃

а – а · х_А,е b – 0,5а · х_А,е т п а · х_А,е

Общее число равновесной смеси:

а – а · х_А,е + b – 0,5а · х_А,е+ т + п + а · х_А,е = 1 – 0,5а · х_А,е

Константа равновесия

может быть рассчитано по уравнению (стр.433, [1]):

При температуре 520^оС (793 К) константа равновесия равна:

Состояние равновесия реакции можно характеризовать значениями равновесной степени превращения

Обозначив общее давление через р, выразим равновесные давления компонентов:

Тогда

отсюда

(6)

Подставляя исходные данные в уравнение (6), получим (р = 0,1 МПа):

Откуда методом итераций находим и, следовательно, в равновесной смеси содержится:

SО₃ – 6,38 % (об.), SО₂ – 0,688 % (об.), О₂ – 7,54 % (об.), СО₂ – 0,412 % (об.), N₂ – 84,98 % (об.);

2. Практическая степень превращения равна:

3. Суммарное уравнение окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI) и абсорбции оксида серы (VI) с образованием серной кислоты:

SО₂ + 0,5О₂ + Н₂О Н₂SО₄

64 г/моль 98 г/моль

Исходя из уравнения реакции для получения 127 кг/ч серной кислоты необходимо оксида серы (IV):

кг

С учетом рассчитанной степени превращения и заданной полноты абсорбции, практически необходимо оксида серы (IV):

кг

моль

4. Пересчитаем объемный состав газа в массовый.

Общее количество моль газовой смеси равно

моль

Количество компонентов исходной смеси равно:

моль

кг

моль

кг

моль

кг

Количество компонентов полученного газа:

моль

кг

моль

кг

Общее количество моль газовой смеси равно

моль

моль

кг

моль

кг

моль

кг

Результаты расчетов сведем в таблицу 3

Таблица 3. Материальный баланс процесса контактного аппарата окисления сернистого газа.

Литература.

1. Кутепов А. М. Бондарева Т. И., Беренгартен М. Г. Общая химическая технология. М. Высш. школа. 1990.

2. Соколов Р. С. Химическая технология. – М: Гуманит. изд. Центр БЛАДОС, 2000.

3. Расчеты химико-технологических процессов // Под общ. ред. И. П. Мухленова. - Л.: Химия, 1976

4. Бесков В. С., Сафронов В. С. Общая химическая технология и основы промышленной экологии. - М.: Химия, 1999.

5. Общая химическая технология и основы промышленной экологии.// под ред. В. И. Ксензенко. - М.: «КолосС», 2003.

26

Характеристики

Список файлов реферата