2.2 Расчет материального баланса

Осушке подвергается воздух, который поступает в печь для сжигания серы, для разбавление печного газа ,а так же добавляемый к обжиговому газу после 3 и 4 слоев катализатора ,с целью понижения его температуры перед поступлением на следующий слой контактной массы .В печь и для разбавления печного газа подается горячий воздух ,нагреваемый в теплообменниках 32,33 контактного узла.

Осушка воздуха осуществляется Х % - ной кислотой. По мере поглощения влаги происходит разбавление кислоты. Для поддержания оптимальной концентрации серной кислоты в цикле СБ в сборник ее непрерывно вводятся необходимое количество Х%-ной серной кислоты из сборника моногидратного абсорбера .Часть 94,5%-ной серной кислоты выводится в цикл орошения моногидратного абсорбера.H₂SO₄

В соответствии с материальными и тепловыми расчетами процессов сжигания серы, разбавления печного газа, а так же окисления SO2 d SO3 необходимое количество воздуха для осушки воздуха Vвозд = 175000 м3/ч (н.у.)

Где : ρ = 1,29 плотность воздуха при нормальных условиях кг/м3

Количество воздуха на 1 г моногидрата серной кислоты, составит:

Количество влаги содержащейся в воздухе:

Х = 2572,75 м³

Количество влаги на выходе, составит:

, м³

м³

кг

Количество воздуха на выходе, составит:

м³

кг

Количество кислоты на входе, составит:

кг

кг / м³

кг

Количество кислоты на выходе, составит:

	Приход				Расход
Поток	кг	м3	%	Поток	кг	м3	%
1Воздух	225750	175000	13,28	1Воздух	222431,2	172427,25	13,04
Сухой	158477,3	122410	-	Сухой	223209,4	172410	-
Влага	2081,2	2590	-	Влага	13,86	17,25	-
2Кислота	1481000	-	86,77	2Кислота	1483067,4	-	86,96
Серная кислота	1458785	-	-	Серная кислота	1458785	-	-
Вода	22215	-	-	Вода	24282,4	-	-
Всего:	1706750		100	Всего:	1705499		100

Вывод: определен состав газа на выходе из олеумного абсорберав числах % по компонентам.

2.3 Расчет теплового баланса

Приход тепла

Приход тепла, приносимое с воздухом при 20^о С:

ккал/ч

где 0,310 – теплоемкость воздуха при 20^о С, ккал/ч*град.;

175000 – объем осушаемого воздуха, м³/ч

Физическое тепло орошающей кислоты при 52,5^о С:

ккал/ч

где 18,5 - теплосодержание 98,5%-ной серной кислоты при 52,5^о С ,ккал/кг

Тепло выделяющееся при конденсации водяных паров при средней температуре башне 55^о С:

Для определения количества тепла, выделяющегося при разбавлении орошающей кислоты с 98,5 % до 95,4 % H₂SO₄, находим дифференциальную теплоту разбавления по формуле:

где Q₁ и Q₂ – теплоты разбавления серной кислоты начальной и конечной концентраций, ккал/кг*моль;

n- число кг*моль воды на 1 кг*моль серной кислоты

Для 98,5%-ной серной кислоты:

Для 98,4%-ной серной кислоты:

Находим дифференциальную теплоту разбавления:

Количество молей орошающей кислоты составляет:

Теплота разбавления 98,5%-ной серной кислоты:

Суммарный приход тепла:

Расход тепла.

Тепло, уносимое с осушенным воздухом при 55^о С:

Потери тепла в окружающие пространство по практическим данным составляет 2% от прихода:

Тепло уносимое с вытекающей кислотой из сушильной башни:

Температура вытекающей из сушильной башни кислоты:

где 0,3383 – теплоемкость серной кислоты, ккал/кг*град

	ПРИХОД			РАСХОД
Поток	Ккал/Ч	%	Поток	Ккал/Ч	%
Q1	4546150	11,47	Q5		40,09
Q2	4895993	12,35	Q6		8,38
Q3	27384840	69,09	Q7		51,53
Q4	2810526	7,09
Всего:	39637509	100	Всего:	39637509	100

Вывод: Таким образом ,температурный режим в абсорбере при принятой величине орошения будет находится в оптимальных пределах .Для его поддерживания необходимо охладить входящую из абсорбера кислоту с 52,5^о С до 57.5^о С в выносном холодильнике.