Реферат: Производство серной кислоты

SО2 + 0,5О2 + СО2 +N2 <=> SО3 + СО2 +N2

а          b         т      п          

где а, b, т, п – количество (моль) компонентов исходной смеси  SО2, О2, СО2 и N2 (а + b+ т + п = 1).

Количество каждого компонента (моль) при достижении равновесной степени превращения хА,е составит

SО2                    О2                      СО2      N2       SО3

а – а · хА,е         b – 0,5а · хА,е        т         п        а · хА,е  

Общее число равновесной смеси:

а – а · хА,е +  b – 0,5а · хА,е+ т + п + а · хА,е  = 1 – 0,5а · хА,е

Константа равновесия

может быть рассчитано по уравнению (стр.433, [1]):

При температуре 520оС (793 К) константа равновесия равна:

Состояние равновесия реакции можно характеризовать значениями равновесной степени превращения

Обозначив общее давление через р, выразим равновесные давления компонентов:

Тогда

отсюда

   (6)

Подставляя исходные данные в уравнение (6), получим (р = 0,1 МПа):

Откуда методом итераций находим  и, следовательно, в равновесной смеси содержится:

SО3 – 6,38 % (об.), SО2 – 0,688 % (об.), О2 – 7,54 % (об.), СО2 – 0,412 % (об.), N2 – 84,98 % (об.);

2. Практическая степень превращения равна:

3. Суммарное уравнение окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI) и абсорбции оксида серы (VI) с образованием серной кислоты:

SО2 + 0,5О2 + Н2О  Н2SО4

64 г/моль                            98  г/моль

Исходя из уравнения реакции для получения 127 кг/ч серной кислоты необходимо оксида серы (IV):

       кг

С учетом рассчитанной степени превращения и заданной полноты абсорбции, практически необходимо  оксида серы (IV):      

 кг

 моль

4. Пересчитаем объемный состав газа в массовый.

Общее количество моль газовой  смеси равно

 моль

Количество компонентов исходной смеси равно:

моль

 кг

 моль

 кг

  моль

 кг

Количество компонентов полученного газа:

 моль

 кг

  моль

 кг

Общее количество моль газовой  смеси равно

 моль

 моль

 кг

 моль

 кг

моль

 кг

Результаты расчетов сведем в таблицу 3

Таблица 3. Материальный баланс процесса контактного аппарата окисления сернистого газа.

Литература.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6