Расчет ХТС производства серной кислоты из элементарной серы одинарным контактированием

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Ноября 2012 в 23:20, курсовая работа

Краткое описание

Нарисовать технологическую схему производства серной кислоты из серы («короткая схема»), дать ее функциональную, структурную, операторную и расчетную формы. Описать функционирование схемы и ее технологические параметры с учетом рассчитанного материального баланса.
Определить:
- количество серы, воздуха и воды для обеспечения заданной производительности с точностью 1%;
- расходные коэффициенты по сере, воздуху, воде на 1 тонну продуктов (100%);

Содержание

1 . З а д а н и е … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . 3
2 . С и с т е м ы Х Т С … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . . 4
2.1. Химическая система ХТС.
2.2. Функциональная система ХТС.
2.3. Структурная система ХТС.
2.4. Расчетная система ХТС.
3 . О п и с а н и е т е х н о л о г и ч е с к о й с х е м ы Х Т С с у ч е т о м р а с с ч и т а н н о г о м а т е р и а л ь н о г о б а л а н с а … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . 7
3.1. Технологическая схема ХТС.
3.2. Расчетная схема ХТС.
4 . М а т е м а т и ч е с к о е о п и с а н и е р а с ч е т н ы х э л е м е н т о в … … … … … . . . … 1 0
5 . М а т е м а т и ч е с к о е о п и с а н и е п р о ц е с с а в с л о е к а т а л и з а т о р а … … … 1 1
6 . М е т о д р е ш е н и я м а т е м а т и ч е с к о г о о п и с а н и я Х Т С … … … … … . . . … 1 2
7 . О ц е н к а к о л и ч е с т в и с х о д н ы х в е щ е с т в д л я о б е с п е ч е н и я з а д а н н о й п р о и з в о д и т е л ь н о с т и Н 2 S O 4 … … … … … … … … … … … … … … … … . . 1 3
8 . Т а б л и ц а с м а т е р и а л ь н ы м б а л а н с о м Х Т С … … … … … … … … … … . . 1 3
9 . Р а с ч е т к о н т а к т н о г о а п п а р а т а в с х е м е … … … … … … … … … … … . . . 1 5
9.1 Расчет равновесной степени превращения диоксида серы.
9.2 Расчет значений для линии оптимальных температур.
9.3 Оптимизация многослойного реактора с вводом холодного газа после первого слоя.
9.4 Оптимальный режим действующего реактора с вводом холодного газа после первого слоя.
9.5Расчет объема катализатора на каждом слое.
1 0 . Р е к о м е н д а ц и и п о э к о л о г и и … … … … … … … … … … … … … … … . . … 1 8
1 1 . В ы в о д ы … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 1 9
1 2 . С п и с о к и с п о л ь з о в а н н о й л и т е р а т у р ы … … … … …

Скачать полностью (187.42 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Прикрепленные файлы: 1 файл

Расчет производства серной кислоты - Вкин - Никишина - 2005.doc

— 559.50 Кб (Скачать документ)

3. Реактор линейный
Реагент	Вход из аппарата 2				Выход в аппарат 4
Реагент	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
O2	62.851	29.4371	63.565	42.0950	59.965	27.506 9	59.397	39.3349
N2	34.755	16.2894	30.771	4920.3780	35.486	16.284	30.771	20.3780
H2O	0	0	0	0	0	0	0	0
S2	2.061	0.9679	4.176	2.7654	0	0	0	0
SO2	0	0	0	0.0001	4.208	1.9320	8.344	5.5255
SO3	0	0	0	0.0001	0	0	0	0.0001
H2SO4	0	0	0	0.0001	0	0	0	0.0001
Примеси	0.334	0.6567	1.487	0.985	0.341	0.6567	1.487	0.9850
Сум.расх.	100	47.3511	100	66.2236	100	46.3850	100	66.2236
Плотность 0.72					Плотность 0.7

4. Реактор линейный
Реагент	Вход из аппарата 3				Выход в аппарат 5
Реагент	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
O2	59.965	27.5069	59.397	39.3349	59.118	26.5563	57.344	37.9756
N2	35.486	16.2894	30.771	20.3780	36.237	16.2894	30.771	20.3780
H2O	0	0	0	0	0	0	0	0
S2	0	0	0	0	0	0	0	0
SO2	4.208	1.9320	8.344	5.5255	0.64	0.290	0.125	0.829
SO3	0	0	0	0.0001	4.232	1.9053	10.271	6.8021
H2SO4	0	0	0	0.0001	0	0	0	0.0001
Примеси	0.341	0.6567	1.487	0.985	0.348	0.6567	1.487	0.985
Сум.расх.	100	46.3850	100	66.2236	100	45.4367	100	66.2236
Плотность 0.7					Плотность 0.69

5. Смеситель
Реагент	Вход из аппарата 4				2 - ой вход из аппарата 9				Выход в аппарат 6
Реагент	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
O2	59.12	26.556	57.34	37.976	0	0	0	0	40.94	26.556	46.08	37.976
N2	36.24	16.289	30.77	20.378	0	0	0	0	25.09	16.289	24.72	20.378
Н2О	0	0	0	0	99.81	20.038	98.95	16.030	30.69	20.038	19.45	16.03
SO2	0.6	0.29	0.13	0.83	0	0	0	0	0.04	0.029	0.10	0.083
SO3	4.23	1.905	10.27	6.802	0	0	0	0	2.93	1.905	8.25	6.802
H2SO4	0	0	0	0	0.19	0.39	1.05	0.170	0.06	0.38	0.20	0.167
Примеси	0.35	0.657	1.49	0.985	0	0	0	0	0.24	0.657	1.2	0.985
сум.расх	100	45.437	100	66.224	100	20.077	100	16.201	100	65.513	100	82.421
Плотность 0.67					Плотность 1.24				Плотность 0.79

6. Реактор линейный
Реагент	Вход из аппарата 5				Выход в аппарат 7
Реагент	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
O2	40.938	26.5564	46.075	37.9756	42.174	26.5564	46.075	37.9756
N2	25.093	16.2894	24.724	20.3780	25.851	16.2894	24.724	20.378
H2O	30.694	20.0375	19.449	16.03	28.601	18.1242	17.592	14.4994
S2	0	0	0	0.0001	0.	0	0	0.0001
SO2	0.045	0.029	0.101	0.0829	0.046	0.029	0.101	0.0829
SO3	2.931	1.9054	8.253	6.8021	0	0	0	0
H2SO4	0.059	0.0383	0.02	0.1669	3.08	1.9508	10.313	8.4997
Примеси	0.241	0.6568	1.195	0.9851	0.248	0.6568	1.195	0.9851
Сум.расх.	100	65.5127	100	82.4208	100	63.6065	100	82.4208
Плотность 0.79					Плотность 0.77

7. Делитель линейный
Реагент	Вход из аппарата 6				Выход в аппарат 8				2 - ой выход в аппарат 10
Реагент	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
O2	42.17	26.556	46.08	37.976	0	0	0	0	43.51	26.556	51.37	37.976
N2	25.85	16.289	24.72	20.378	0	0	0	0	26.67	16.289	27.57	20.378
SO2	28.6	18.124	17.59	14.499	0	0	0	0	29.51	18.124	19.61	14.499
SO3	0.05	0.029	0.1	0.83	0	0	0	0	0.05	0.029	0.11	0.083
H2SO4	3.08	1.951	10.31	8.5	100	1.951	100	8.5	0	0	0	0
Примеси	0.25	0.657	1.2	0.985	0	0	0	0	0.26	0.657	1.33	0.985
сум.расх	100	63.607	100	82.421	100	1.951	100	8.5	100	61.656	100	73.991
Плотность 0,77					Плотность 0.23				Плотность 0.83

8. Делитель простой
реагент	Вход из аппарата 7				Выход в аппарат 9				2 - ой выход в аппарат 0
реагент	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
H2SO4	100	1.951	100	8.5	100	0.039	100	0.17	100	1.912	100	8.33
сум.рас х	100	1.951	100	8.5	100	0.039	100	0.17	100	1.912	100	8.33
Плотность 0.23					Плотность 0.23				Плотность 0.23
Доля потока, направляемого в 9 - ый аппарат 0,02

9. Смеситель
реагент	Вход из аппарата 8				2 - ой выход из аппарата 0				Выход в аппарат 5
реагент	%мол.	тыс.м3	%вес.	Т	%мол	тыс.м3	%вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
Н2О	0	0	0	0	100	20.038	100	16.03	99.81	20.038	98.98	16.03
H2SO4	100	0.039	100	0.17	0	0	0	0	0.19	0.039	1.05	0.17
сум.рас х	100	0.039	100	0.17	100	20.038	100	16.03 1	100	20.077	100	16.201
Плотность 0.23					Плотность 1.25				Плотность 1.24

10. Делитель линейный
Реагент	Вход из аппарата 7				Выход в аппарат 0				2 - ой выход в аппарат 0
Реагент	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т	% мол.	тыс.м3	% вес.	Т
O2	43.51	26.556	51.37	37.976	61.96	26.556	64.96	37.976	0	0	0	0
N2	26.67	16.289	27.57	20.378	37.98	16.289	34.87	20.378	0	0	0	0
H2O	29.51	18.124	19.61	14.499	0	0	0	0	99.14	18.124	93.64	14.499
SO2	0.05	0.029	0.11	0.083	0.07	0.029	0.14	0.083	0	0	0	0
Примеси	0.26	0.657	1.33	0.985	0	0	0	0	0.86	0.657	6.36	0.985
сум.расх	100	61.656	100	73.921	100	42.875	100	58.437	100	18.781	100	15.485
Плотность 0.83					Плотность 0.73				Плотность 1.21

9.Расчет контактного аппарата окисления SO₂ в SO₃.

Расчет ведем, пользуясь программой, данные по содержанию SO₂ и O₂необходимо вводить в объемных процентах. Рассчитаем содержание компонентов в объемных процентах, используя расчет материального баланса:

N_п_р_а_кт(SO₂)=85,119 кмоль, V(SO₂)=85,119*22,4=1906,6665 м³;

V(N₂)=16302,361 м³;

N(O₂)=193,46-85,119=108,341 кмоль, V(O₂)=108,341*22,4=2426,838 м³.

φ(SO₂)=1906,665/(1906,665+2426,838+16302,361)=9,23 об.%

φ(O₂)= 2426,838/(1906,665+2426,838+16302,361)=11,76 об.%

Суммарный объемный расход газовой смеси составляет: V₀=1906,6665+2426,838+16302,361=20635,8655 м³/ч=5,7322 м³/с

9.1. Расчет равновесной степени превращения диоксида серы.

Вводимые данные:

Концентрации SO₂ и O₂ в поступающей газовой смеси (объемные доли) –

0,0923 и 0,1176, соответственно. Давление в аппарате 1,2ата. Интервал температур 693-923 К. Шаг по температуре 30К

_T_{, к}	_X_р_а_в_н	_К_р
₆₉₃	_0,9879	_270,66
₇₂₃	_0,9765	_137,64
₇₅₃	_0,9573	_73,87
₇₈₃	_0,9272	_41,58
₈₁₃	_0,8833	_24,4₂
₈₄₃	_0,8243	_14,89
₈₇₃	_0,7511	_9,4
₉₀₃	_0,6672	_6,11
₉₂₃	_0,6079	_4,66

9.2. Расчет значений для линии оптимальных температур.

Вводим необходимые данные для расчета: концентрации SO₂ и O₂ в поступающей газовой смеси (объемные доли) – 0,0923 и 0,1176, давление в аппарате – 1,2ата, интервал степеней превращения от 0,6 до 1, шаг 0,02.

Информация о работе Расчет ХТС производства серной кислоты из элементарной серы одинарным контактированием