4. Расчет абсорберов.

1. массовый расчет продуктов.

По условию 100% серной к-ты производится 50000 кг/час. Соотношение кислоты/олеум 7:1

Олеум - 6250кг

Кислота – 43750 кг

2. Состав олеума и кислоты.

По условию в олеуме свободного SO₃ 5 % масс.

G(SO₃ ) = G(ол)*w=6250*0,05=312,5

Из пересчета на 100% следует что моль SO₃ в олеуме равно такому же кол-ву воды в к-те (прод.)

SO₃+H₂O= H₂SO₄

^{N(Н2О)=N(SO3)=3,906 кмоль;}

^{G(Н2О)=70,3 кг.}

^{Массовое содержание к-ты в продукте:}

^{W(%масс.)=(43750-70,3)/43750=0,998}

1. Расчет 1-ого абсорбера.

^{После первой ступени окисление SO2 (С(превр)=93%) газ смеси поступает в 1 абсорбер}

^{N(SO2)=N(SO3)=510,919*0,93=475,155 кмоль}

Кол-во к-ты в час =43750-70,3=43679,7 кг

_N(Н2О)=N(SO3)= N(H₂SO_{4)=445,711кмоль}

G(Н2О)=8022,8 кг

_ ^G _{(H2O)=8022,8+70,3=8093,1кг}

G(SO3)=35642,9 кг,

Найдем кол-во непоглощенного (SO3)=475,155-445,711=29,444 кмоль

G(SO3)=2355,5 кг

Кол-во N(SO2)=35,764 кмоль, G(SO2 ) = 2288,9 кг

Кол – во O2 и N2 на входе и выходе в 1-ом абсорбере

_SO2+0,5О₂=SO₃

_{Прореагировший кислород после 1 стадии окисления серного ангидрида}

N(O2)=237,576 кмоль, G(O2)=7602,5кг.

Кол –во кислорода в 1-абсорбера равно изб кислорода мину прореагир кислород

G(O2)абср=10473,8-7602,5=2871,3кг

Кол-во азота =const

G(N2)=115163,7кг

2. Расчет 2-го абсорбера (продукт олеум)

На второй ступени контактирования степень превращения равна 98,0%

_SO2+0,5О₂=SO₃

2N(O2)=N(SO3)= N(SO2)=35,764*0,98=35,049 кмоль

G(SO3)=2803,9 кг

G(SO2)=2243,1 кг

N(O2)=17,524 кмоль, G(O2)=560,8 кг

В отход газы, G(O2)=2871,3-560,8=2310.5 кг

Кол-во SO3 поступающего в 2 абсорбер

N(SO3)= 35,049+29,444=64,493кмоль, G(SO3)=5159,4кг

G(H₂O)=9183,7-8093,1=1090,6 кг,

N(H₂O)=60,589 кмоль.

Расчитаем кол-во SO_{3 в олеуме:}

mSO₃+H₂O= H₂SO_{4 n}SO_{3, n=m-1}

по реакции N(SO3)= N(H₂O)=60,589 кмоль

изб N(SO3)=64,493-60,589=3,904 кмоль

G(SO3)=312,32 кг = 312,5 кг

5. Таблица материального баланса с описанием.

Мат. баланс ХТС.

Приход	G кг/ч	N кмоль/ч	V м^3/ч	Расход	G кг/ч	N кмоль/ч	V м^3/ч
Сера	16349,4	255,46		Продукты:
Вода	6228,9	346,05		олеум	6250	64,48545918
Воздух:	120515,36	4155,702	93087,7	H2SO4(99,8%)	43750	450,3968254
N2	88293,1	3153,226	70632,2624	газы:
O2	26823,2	828,226	18552,2624	O2	1749,856	54,683	1224,8992
H2O	2954,8	164,153	3677,0272	N2	88293,1	3153,226	70632,2624
				SO2	45,76	0,715	16,016
СУММА	143093,66	4757,212	93087,7	СУММА	140088,716	3723,506285	71873,1776