4.2.3. Расчет показателей процесса абсорбции диоксида серы

По полученным экспериментальным данным рассчитывают степень абсорбции и концентрацию SO₂ на выходе из абсорбера.

1. Степень абсорбции SO₂ (Х), %

Х = (m_SO2^I – m_SO2^II )  100/ m_SO2^I, (48)

где m_SO2^I – масса SO₂, поступившего в абсорбционную колонку, г; m_SO2^II – масса SO₂ на выходе из абсорбционной колонки, г.

Массу SO₂, поступившего в абсорбционную колонку, рассчитывают, исходя из уравнения

S + O₂ = SO₂.

Массу выгоревшей серы определяют согласно соотношению

m_S = m /К, (49)

где m = m₁ – m₂; m₁ – масса лодочки с колчеданом до обжига; m₂ – масса лодочки с колчеданом после обжига; К – коэффициент, учитывающий прирост массы за счет образования Fe₂O₃.

Коэффициент К рассчитывается исходя из уравнения

4FeS₂ + 11O₂ = 8SO₂ + 2Fe₂O₃,

и равен 0,63.

Массу сернистого ангидрида m_SO2^II на выходе из абсорбционной колонки определяют согласно уравнению реакции

SO₂ + I₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HI.

Массу йода, вступившего во взаимодействие с SO₂, находят по разности

m_I = m^I – m^II, (50)

где m^I – масса йода в поглотительной склянке до начала абсорбции SO₂; m^II – масса йода, оттитрованная раствором тиосульфата натрия согласно уравнению I₂ + 2S₂O₃^2-  2I^- + SO₄O₆^2-, после окончания опыта.

Объемную долю SO₂ в отходящем газе после абсорбции С_SO2, об. %, рассчитывают по формуле

С_SO2 = V_SO2  100 / (V_SO2 + V_ВОЗД.), (51)

где V_SO2 – объем SO₂, который обесцветил раствор йода, мл; V_ВОЗД. – объем воздуха, который прошел через поглотительную склянку, рассчитывается по формуле

V_ВОЗД = V_ВОДЫ  273,15 (Р_А – Р_В)/ (Т  Р₀), (52)

где V_ВОДЫ – объем воды, которая вытекла из аспиратора, мл; Р_А – атмосферное давление в момент опыта, кПа; Р_В – парциальное давление паров воды согласно таблице 8, кПа; Т – температура воды в аспираторе, К; Р₀ – стандартное давление, Р₀ = 101,325 кПа.

Таблица 8 – Равновесное давление паров воды

Т, К	289	290	291	292	293	294	295	296	297
РВ, кПа	1,800	1,920	2,053	2,173	2,320	2,466	2,626	2,786	2,960

Результаты исследования процесса абсорбции SO₂ жидкими поглотителями представьте в виде таблицы 9.

Таблица 9 – Условия опыта, экспериментальные и расчетные данные

Условия опыта, экспериментальные и расчетные данные	Номер опыта
	1	2	3
Расход воздуха, мл/мин
Температура обжига колчедана, С
Поглотитель
Расход поглотителя, мл/мин
Масса лодочки с колчеданом до опыта, г
Масса лодочки с колчеданом после опыта, г
Объем воды, вытекшей из аспиратора, мл
Объем 0,01 н раствора йода в поглотительной склянке, мл
Объем тиосульфата натрия, пошедшего на титрование, мл
Температура воды в аспираторе, С
Атмосферное давление, кПа
Степень абсорбции SO2, %
Концентрация SO2 в отходящем газе, % об.