Российский Химико-Технологический Университет имени д.И. Менделеева
Кафедра Общей Химической Технологии
Курсовая работа
«Расчет контактного аппарата по производству серной кислоты контактным методом»
Вариант 4
Группа Ф-41
Выполнила: Зимова Е.А.
Проверил: Семенихин Я. В.
Москва - 2005
Исходные данные
-
Состав обжигового газа после обжига серосодержащего сырья:
-
Состав
Объемные %
SO2
16,3
SO3
0,17
Н2О
4,7
О2
2,6
N2
76,23
-
Перед подачей в реактор обжиговый газ подвергается осушке от H2O и очистки от SO3.
-
Обжиговый газ дополнительно разбавляется воздухом до содержания SO2 (объемные %):
Концентрация в объемн.% SO2 7,5
-
Окисление SO2 осуществляется в
а) адиабатическом реакторе с неподвижными слоями катализатора и промежуточным теплообменом.
б) с кипящими слоями катализатора
5. Заданная производительность установки (в тоннах 100%-ной серной кислоты в сутки):
П (H2SO4) 1000
-
Скорость подачи исходных реагентов в реактор равна =59,12 м3/с.
-
Температура зажигания 713 ОК, катализатор СВД, общее давление Р=1атм.
1 Состав реакционной смеси перед реактором.
Исходная смесь
|
SO2 |
16,3 |
|
SO3 |
0,17 |
|
Н2О |
4,7 |
|
О2 |
2,6 |
|
N2 |
76,23 |
Примем весь объем смеси за 100 м3, тогда после осушки от Н2О и очистки от SO2 в смеси останется:
Vсм = 100 - 0,17 - 4,7 = 95,13 м3
Концентрация SO2 в полученной смеси станет равной:
CSO2
=
= 17,1 об%
Для нахождения объема воздуха, необходимого для разбавления до содержания SO2 7,5 об%, составим пропорцию:
95,13 м3 __ 1/17,1 об%
(95,13 + Vвозд) м3 __ 1/ 7,5 об%
отсюда находим Vвозд:
Vвозд =121,77 м3
В этом объеме содержится:
VN2 = 121,77 * 0,79 = 96,2 м3
VO2 = 121,77 * 0,21 = 25,57 м3
Получаем объем реакционной смеси Vсм = 95,13 + 121,77 = 216,9 м3
Найдем концентрации SO2 , O2 и N2 в реакционной смеси :
C
SO2
=
= 7,5 об%
С
N2
=
= 13 об%
СO2
=
=79,5 об%
Тогда всего 7,5 + 13 + 79,5 = 100%
2 Значение равновесной степени превращения диоксида серы в зависимости от температуры (диапазон температур варьируем от 693 до 873 оК ).
Пользуюсь программой лабораторного практикума по ОХТ,
нашли значение равновесной степени превращения диоксида серы в зависимости от температуры. Результаты свели в таблицу:
|
Т |
X равн |
Кр |
|
693 |
0,9882 |
270,66 |
|
713 |
0,9816 |
171,35 |
|
733 |
0,9719 |
111,22 |
|
753 |
0,9585 |
73,87 |
|
773 |
0,9401 |
50,11 |
|
793 |
0,9160 |
34,66 |
|
813 |
0,8854 |
24,42 |
|
833 |
0,8478 |
17,49 |
|
853 |
0,8033 |
12,73 |
|
873 |
0,7526 |
9,40 |
Построили график зависимости равновесной степени превращения диоксида серы в зависимости от температуры (см. приложение)