Расчетная часть Исходные данные
 Скачать 31.71 Kb.
|
|
Расчетная часть Исходные данные Вариант №2 Объем газа, поступающего на контактирование – 6000 н.м3 В том числе SО2 – 7,1 % об., N2 – 81% об., О2 – 11,9% об. Степень контактирования – 97,9% Тепловые потери от приходной части баланса – 10,5% Требуется рассчитать процесс контактирования Материальный баланс Состав газа поступающего на контактирование
Пример расчета первой строки: 6000·7,1%=426 н·м3; 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л, следовательно 426/22,4=19,02 кмоль; Молярная масса SО2 составляет 32+2·16=64 г/моль, соответственно масса 19,02·кмоль SО2 составит 19,02·64=1217,28 кг Аналогично рассчитываются значения в остальных строках. Расчет состава газа после контактирования. Окисление SО2 в SО3 происходит по реакции: 2SО2+О2→2 SО3 При степени контактирования 97,9% количество образовавшегося ангидрида составит:  кгОсталось SО2 1217,28·0,021=25,56 кг Количество кислорода, вступившее в реакцию окисления:  кгОсталось кислорода: 1020,16 – 297,93=722,23 кг Состав газа после контактирования
Пример расчета первой строки: Масса оставшегося SО2 составляет 25,56 кг, что составляет 25,56/64=0,399 кмоль; Объем газа 0,399·22,4=8,94; Аналогично рассчитываются значения в остальных строках; После подсчета общего объема вычисляем долю каждого газа; Для SО2 8,94/5791,50·100%=0,15% Сведем полученные данные втаблицу: Материальный баланс контактного узла
Тепловой баланс Уравнение теплового баланса: Q1+Q2=Q1'+Q2', где Q1 – тепло, вносимое газами; Q2 – тепло экзотермической реакции окисления; Q1' – тепло, уносимое газами после контактирования; Q2' – тепловые потери. Расчет введенного тепла: Q1=  ,Где,   ,  - теплоемкости соответственно SО2, N2, О2Q1=50·(9,96·19,02+6,81·216,96+7,01·31,88)=94520,8 ккал Тепло экзотермической реакции окисления Q2 Изменение теплового эффекта реакции 2SО2+О2↔2 SО3 С температурой выражается зависимостью: Q=24205-2,21·Т ккал/кмоль Число контактных аппаратов неизвестно, поэтому среднюю температуру контактирования можно принять равной 500ºС Q=24205-2,21·773=22495 ккал/кмоль Q2=Q·  =22495·18,621=418879,4 ккалΣQ=Q1+Q2=94520,8+418879,4=513400,2 ккал Расчет выведенного тепла Температуру выходящих из контактного узла газов можно принять ≈250ºС Q1=  Q1=t·(15,33·18,621+10,52·0,399+6,97·216,96+7,22·22,569)=1954,8·t ккал Тепловые потери в размере 5% от ΣQ: Q2=0,105·ΣQ=0,105·513400,2=53907,0 ккал 513400,2=53907,0+1954,8·t t=235ºС Тепловой баланс контактного узла
Выводы При расчете материального и теплового баланса сумма введенных и выведенных элементов одинакова, из чего следует, что расчеты произведены корректно Заключение В курсовом проекте рассмотрены теоретические аспекты производства серной кислоты из различного сырья. Описаны технологические схемы и процессы протекающие на каждой стадии. Рассчитан процесс контактирования при производстве серной кислоты из серного колчедана для объема газа, поступающего в зону реакции 6000 н.м3, степени контактирования 97,9% и составе газа SО2 – 7,1 % об., N2 – 81% об., О2 – 11,9% об. Произведен расчет материального и теплового баланса при заданных тепловых потерях. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||