- •Введение
- •Общие замечания
- •Перечень сокращений
- •Раздел 1 Состав технических материалов
- •1 Газовые смеси
- •2 Растворы
- •Способы выражения концентраций
- •Пересчет концентраций
- •Приготовление растворов из твердых веществ
- •4 Расчеты по химическим формулам
- •5 Расчеты по химическим уравнениям
- •5.1 Расходные коэффициенты отдельных стадий производствав (прямая задача)
- •5.2 Расходные коэффициенты отдельных стадий производствав (обратная задача)
- •5.3 Расходные коэфиициентыв производства
- •Раздел 2 расчеты в ппп еxcel
- •2.1. Общие операции с таблицами
- •2.2 Материальный баланс
- •2.2.1 Материальный баланс отдельной стадии производства
- •2.2.2 Материальный баланс производства в целом
- •2.3. Тепловой баланс
- •2.3.2 Тепловой баланс производства
- •3. Примеры составления материального баланса в ехсel
- •Литература
- •Приложение а– Основные термины
2.3.2 Тепловой баланс производства
Пример 3.4.
Составить тепловой баланс получения
1т Н2SО4 из технической серы
S + 1,5О2 + Н2О = Н2SО4
Производительность: Н2SО4 (целевой продукт) – 1000 кг
Примеси: в техн. сере – 5 % (тв. примеси); в воздухе – 79 % (N2, СО2 и др.) в технической воде – 1 % (жидкие примеси)
1 |
В |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
||
2 |
Производство серной кислоты |
||||||||||
3 |
Дано: Производительность по техн. сере (сырье), кг |
1000 |
|||||||||
4 |
Примеси: |
в техн. сере (твердые примеси), % |
5 |
||||||||
5 |
|
в воздухе (N2 , СО2 и др газы), % |
79 |
||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
Проверка уравнения |
||||
7 |
Мв (сумма) |
|
32 |
32 |
|
|
98 |
|
0 |
||
8 |
Мв, г |
|
32 |
32 |
|
|
98 |
|
0 |
||
9 |
Реакция |
|
S + |
O2 + |
Н2O |
= |
Н2SO4 |
|
|
||
|
Таблица 3.4 - Тепловой баланс производства Н2SO4 |
||||||||||
|
Дано: Температура исходных компонентов t (сырье), градус |
20 |
|||||||||
|
Температура конечны продуктов t(пр), градус |
50 |
|||||||||
|
В |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка |
|
28 |
Мв (сумма) |
|
32 |
32 |
|
64 |
|
|
0 |
29 |
Мв, г |
|
32 |
32 |
|
64 |
|
|
0 |
30 |
Реакция |
|
S + |
O2 |
= |
SO2 |
|
|
|
32 |
Н298, Дж/моль*К |
|
0 |
0 |
|
-297,1 |
|
|
|
33 |
Н298 (с учетом молей) |
|
0 |
0 |
|
-297,1 |
|
|
|
34 |
Формула пересчета Ср = Ср*/Мв, Дж/(кг.К)] |
||||||||
35 |
Ср*298, Дж / (моль.К) |
|
22,69 |
29,37 |
|
39,90 |
|
|
|
35 |
Ср 298, кДж / (кг.К) |
|
0,709 |
0,918 |
|
0,62 |
|
|
|
Таблица 3.4 – Тепловой баланс производства Н2SO4 |
|||||||
|
B |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
|
Приход |
Расход |
|||||
|
|
|
кДж |
% |
|
кДж |
% |
|
Сырье |
|
|
|
Продукты |
|
|
41 |
1.С техн. серой |
|
|
|
1. С серной кислотой (50 оС) |
|
|
42 |
|
|
|
|
|
|
|
43 |
2. С воздухом |
|
|
|
2. с газами |
|
|
44 |
|
|
|
|
|
|
|
45 |
3. С водой |
|
|
|
3. Потери тепла |
|
|
46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Теплота реакции |
|
|
|
4. Теплота подводимая |
|
|
47 |
Cумма(кДж) |
|
|
|
Cумма(кДж) |
|
|
48 |
Сумма(%) |
|
|
100 |
Сумма(%) |
|
100 |
Пример 3.5
Составить тепловой баланс получения
1т Н2SО4 из технической серы
S + 1,5О2 + Н2О = Н2SО4
Производительность: Н2SО4 (целевой продукт) – 1000 кг
Примеси: в техн. сере – 5 % (тв. примеси); в воздухе – 79 % (N2, СО2 и др.) в технической воде – 1 % (жидкие примеси)
1 |
В |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
||
2 |
Производство серной кислоты |
||||||||||
3 |
Дано: Производительность по техн. сере (сырье), кг |
1000 |
|||||||||
4 |
Примеси: |
в техн. сере (твердые примеси), % |
5 |
||||||||
5 |
|
в воздухе (N2 , СО2 и др газы), % |
79 |
||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
Проверка уравнения |
||||
7 |
Мв (сумма) |
|
32 |
32 |
|
|
98 |
|
0 |
||
8 |
Мв, г |
|
32 |
32 |
|
|
98 |
|
0 |
||
9 |
Реакция |
|
S + |
O2 + |
Н2O |
= |
Н2SO4 |
|
|
||
|
Таблица 3.5 - Тепловой баланс производства Н2SO4 |
||||||||||
|
Дано: Температура исходных компонентов t (сырье), градус |
20 |
|||||||||
|
Температура конечны продуктов t(пр), градус |
50 |
|||||||||
Таблица 3.5 – Тепловой баланс производства Н2SO4 |
|||||||
|
B |
С |
D |
E |
F |
G |
H |
|
Приход |
Расход |
|||||
|
|
|
кДж |
% |
|
кДж |
% |
|
Сырье |
|
|
|
Продукты |
|
|
41 |
1.С техн. серой |
|
|
|
1. С серной кислотой (50 оС) |
|
|
42 |
|
|
|
|
|
|
|
43 |
2. С воздухом |
|
|
|
2. с газами |
|
|
44 |
|
|
|
|
|
|
|
45 |
3. С водой |
|
|
|
3. Потери тепла |
|
|
46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Теплота реакции |
|
|
|
4. Теплота подводимая |
|
|
47 |
Cумма(кДж) |
|
|
|
Cумма(кДж) |
|
|
48 |
Сумма(%) |
|
|
100 |
Сумма(%) |
|
100 |