【正文】 節(jié) 吸收塔的工藝計(jì)算 進(jìn)塔氣溫： 180℃，出塔氣溫 60℃；進(jìn)塔氣體壓力： ，出塔氣體壓力： 0kPa。 h 由式（ ）得： mH 103/23652 ???填 （ 4）壓力降 P? 22??????????????????????????LGLLGGLg???????? 查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)計(jì)算篇》 二 ， 239P 圖 填料層壓降的通用關(guān)聯(lián)圖得： 填料層壓力降 填料mOm mHP / 2?? pa291 3????? ? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 47 （ 5）填料塔阻力 阻P? ①填料層阻力 1P? 查《接觸法硫酸工藝設(shè)計(jì)常用參考資料選編》 44P ，圖 得： 當(dāng) 時(shí)sm /?? ， 填料干 mOm mHP /10 2?? 淋酸密度 : hmmsVL L ???? ?23 / 39。 則填料層持酸量 32 3 6 5100 9 m???? ? （ 7）塔高 H 在填料層高度確定后，其它部位的高度均根據(jù)裝配和工作空間高度來(lái)決定，具體尺寸北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 48 為： 下氣室（包括進(jìn)氣、出酸管）：高度 ； 分酸管、槽高度： 2m；。 ③填料塔阻力 ?????? 21 PPP阻 959+618=1577pa （ 6）填料層持酸量 持酸量 =硫酸液膜厚度填料面積 潤(rùn)濕率 : 39。 h 出塔氣量： （或 ）， 其中： SO3： ；大氣壓。 則硫酸的液膜厚度經(jīng)校正后為 。 淋酸密度 : hmmsVL L ???? ?23 / 39。 kpa) ③干燥推動(dòng)力 P? ： 入塔壓力 ==，出塔壓力 == 入塔氣體水蒸氣分壓： k paP 1 ???? 出塔氣體水蒸氣分壓： k paP 2 ???? k p aPPPPP 6 6 0 0 0 1 0 8 5 0 0 0 1 1 8 5 2121 ????????? 將以上計(jì)算結(jié)果帶入式 ()得： 填料面積 73 mF ??? （ 3）填料高度 填H 選用尺寸為 50mm 的瓷質(zhì)矩鞍形填料為干燥層。 h s s s 假設(shè)：每排 4層，每層 6根管。 s s 假設(shè)：每排 6層，每層 7根管。 s s k)。 ?? udB?Re （ ） ?? pC?Pr （ ） 上兩式中： ? — 硫酸密度， kg/m3； Bd — 管內(nèi)直徑， m； u— 酸在排管內(nèi)流速， m/s； ? — 硫酸的粘度， pa s k)。 k)； 21 RR、 — 管內(nèi)、外的污垢系數(shù)， kJ/（ m2 ①平均溫差 t? 酸側(cè) → ℃， ???? Ht ℃ 水側(cè) 36→ 30℃， ???? Kt ℃ 平均溫差 KHKHttttt??????? （ ） 由式（ ）得：平均溫差 ??t ℃ ②傳熱系數(shù) K ???酸 ℃ 在此溫度下的物性數(shù)據(jù)（查《硫酸物性手冊(cè)》）： 密度： 33 / mkg??? 粘度： )/( 3 smkg ??? ?? 導(dǎo)熱系數(shù)： )/(103 3 3 3 ksmkJ ???? ?? 比 熱容： )/( kkgkJC p ?? 221111111???? ?????RRK管 ， kJ/(m2 假設(shè)：每排 6層，每層 6根管。 已知 進(jìn)一段觸媒層氣體溫度為 360℃ ， 所以可得各組分 氣體的平均摩爾熱容： SO2的平均摩爾熱容： 273 360 2 6 2 8 32732( 10 10 10 ) / ( )360P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 O2的平均摩爾熱容： 273 360 2 6 22732( 25 .7 4 1. 30 10 3. 86 10 )30 .8 0 / ( )360P OT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? N2的平均摩爾熱容： 2270 360 2 6 2270( 10 10 ) / ( )360P NT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? 故 進(jìn)一段氣體每升高 1℃ 所需熱量 為 ： SO2所需熱量 ： 80 kJ?? O2所需熱量 ： 10 0 30 .80 30 79 .52 1 kJ?? N2所需熱量 ： 82 0 29 .7 8 24 42 3. 06 kJ?? ∑所需總熱量 ： 帶入熱量 = 360 11188600 kJ?? (2)已知 出轉(zhuǎn)化器第一段氣體溫度 545℃ 所以可得各組分 氣體的平均摩爾熱容： SO2的平均摩爾熱容：273 545 2 6 2 8 32732( 10 10 10 ) / ( )545P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? SO3的平均摩爾熱容： 2 7 3 5 4 5 2 6 2 8 32733( 15 .0 9 15 .2 10 12 0. 7 10 3. 62 10 )66 .4 4 / ( )545P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? O2的平均摩爾熱容： 273 545 2 6 22732( 25 .7 4 1. 30 10 3. 86 10 )31 .5 9 / ( )545P OT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? N2的平均摩爾熱容： 2270 545 2 6 2270( 10 10 ) / ( )545P NT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? 故 出一段氣體每升高 1℃ 所需熱量 為 ： 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 SO2所需熱量 ： 14 .5 12 46 .8 4 67 9. 81 kJ?? SO3所需熱量 ： 65 .4 88 66 .4 4 43 51 .3 kJ?? O2所需熱量 ： 6 9 .2 5 6 3 1 .5 9 2 1 2 4 .4 4 kJ?? N2所需熱量 ： 82 0 30 .2 9 24 84 1. 87 kJ?? ∑所需總熱量 ： (3)反應(yīng)熱 摩爾反應(yīng)熱 10 13 14 .4 8 2. 21 ( 27 3 45 2. 5 ) 99 71 1. 13Q k J? ? ? ? ? 總反應(yīng)熱 k J? ? ? 一段出口溫度 11188600 5 5 3 . 73 1 9 9 7 . 4 2tC??? (4)一段出口氣體帶出熱量1 11188600 k J? ? ? 轉(zhuǎn)化 二 段反應(yīng)熱量和出口溫度 (1)進(jìn)轉(zhuǎn)化器第 二 段氣體帶入熱量（以每小時(shí)氣量計(jì)算） 已知 進(jìn) 二 段觸媒層氣體溫度為 480℃ ， 所以可得 氣體的平均摩爾熱容： SO2的平均摩爾熱容： 273 480 2 6 2 8 32732( 10 10 10 ) / ( )480P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? SO3的平均摩爾熱容： 2 7 3 4 8 0 2 6 2 8 32733( 15 .0 9 15 .2 10 12 0. 7 10 3. 62 10 )64 .9 4 / ( )480P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? O2的平均摩爾熱容： 273 480 2 6 22732( 25 .7 4 1. 30 10 3. 86 10 )31 .3 2 / ( )480P OT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? N2的平均摩爾熱容： 2270 480 2 6 2270( 10 10 ) / ( )480P NT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 故 進(jìn) 二 段氣體每升高 1℃ 所需熱量 為 ： SO2所需熱量 ： 14 .5 12 46 .1 5 66 9. 77 kJ?? SO3所需熱量 ： 6 5 .4 8 8 6 4 .9 4 4 2 5 2 .8 5 kJ?? O2所需熱量 ： kJ?? N2所需熱量 ： 82 0 30 .1 2 24 69 5. 44 kJ?? ∑所需總熱量 ： 帶入熱量 = 480 15227737 kJ?? (2)已知 出轉(zhuǎn)化器第 二 段氣體溫度 500℃ 所以可得各組分 氣體的平均摩爾熱容： SO2的平均摩爾熱容： 273 500 2 6 2 8 32732( 10 10 10 ) / ( )500P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? SO3的平均摩爾熱容： 2 7 3 5 0 0 2 6 2 8 32733( 15 .0 9 15 .2 10 12 0. 7 10 3. 62 10 )65 .4 2 / ( )500P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? O2的平均摩爾熱容： 273 500 2 6 22732( 25 .7 4 1. 30 10 3. 86 10 )31 .4 0 / ( )500P OT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? N2的平均摩爾熱容： 2270 500 2 6 2270( 10 10 ) / ( )500P NT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? 故 出 二 段氣體每升高 1℃ 所需熱量 為 ： SO2所需熱量 ： 32 46 .37 34 4 kJ?? SO3所需熱量 ： 7 2 .5 6 8 6 5 .4 2 4 7 4 7 .2 8 kJ?? O2所需熱量 ； kJ?? N2所需熱量 ： 82 0 30 .1 7 24 74 0. 58 kJ?? ∑所需總熱量 ： (3)反應(yīng)熱 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 摩爾反應(yīng)熱 ( 273 490) k J? ? ? ? ? 總反應(yīng)熱 ( ) k J? ? ? ? 二 段出口溫度 07 0 5 3 6 8 . 0 1 1 5 2 2 7 7 3 7 5 0 0 . 83 1 8 1 7 . 5 4tC??? (4)二 段出口氣體帶出熱量2 15227737 k J? ? ? 轉(zhuǎn)化 三 段反應(yīng)熱量和出口溫度 (1)進(jìn)轉(zhuǎn)化器第 三 段氣體帶入熱量（以每小時(shí)氣量計(jì)算） 已知 進(jìn) 三 段觸媒層氣體溫度為 450℃ 所以可得各組分 氣體的平均摩爾熱容： SO2的平均摩爾熱容： 273 450 2 6 2 8 32732( 10 10 10 ) / ( )450P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? SO3的平均摩爾熱容： 2 7 3 4 5 0 2 6 2 8 32733( 15 .0 9 15 .2 10 12 0. 7 10 3. 62 10 )64 .2 0 / ( )450P SOT T T dTC k J m ol K? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? O2的平均摩爾熱容： 273 450 2 6 22732( 25 .7 4 1. 30 10 3. 86 10 )31 .1 9 / ( )450P OT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? N2的平 均摩爾熱容： 2270 450 2 6 2270( 10 10 ) / ( )450P NT T dTC k J m ol K? ??? ? ? ?? ? ?? 故 進(jìn) 三 段氣體每升高 1℃ 所需熱量 為 ：