年產(chǎn)20萬噸硫酸車間轉(zhuǎn)化工段工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 09:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 SO320992O24016N22627∑100出四段SO2SO322704O2N22627∑3027100 第四章 轉(zhuǎn)化器各段的熱量衡算如果進(jìn)入一層觸媒層的氣體的溫度為420℃，那么可以計(jì)算出各組分的氣體的平均摩爾熱熔，：二氧化硫的平均摩爾熱熔： 氧氣的平均摩爾熱熔：氮?dú)獾钠骄枱崛郏汗蔬M(jìn)一段氣體每升高1℃所需熱量為：二氧化硫所需熱量：=（KJ）氧氣所需熱量： =（KJ）氮?dú)馑锜崃浚? 2627=（KJ）∑所需總熱量： ℃帶入熱量=420=40048050（KJ/h） 預(yù)計(jì)反應(yīng)后溫度t=420+256=（℃）反應(yīng)時(shí)平均溫度t=(420+)/2=(℃)所以可得各組分氣體的平均摩爾熱熔：二氧化硫的平均摩爾熱熔：三氧化硫的平均摩爾熱熔：氧氣的平均摩爾熱熔：氮?dú)獾钠骄枱崛郏汗食鲆欢螝怏w每升高1℃所需熱量為：二氧化硫所需熱量：=（KJ)三氧化硫所需熱量：=（KJ)氧氣所需熱量： =（KJ)氮?dú)馑锜崃浚? 2627=（KJ)∑所需總熱量： ℃ 摩爾反應(yīng)熱Q=（273+）=（KJ）一段出口溫度：t=總反應(yīng)熱 Q==（KJ） Q= = KJ/h如果進(jìn)入二層觸媒層的氣體的溫度為470℃，那么可以計(jì)算出各組分的氣體的平均摩爾熱熔，：二氧化硫的平均摩爾熱熔：三氧化硫的平均摩爾熱熔：氧氣的平均摩爾熱熔：氮?dú)獾钠骄枱崛郏汗蔬M(jìn)二段氣體每升高1℃所需熱量為：二氧化硫所需熱量：=（KJ）三氧化硫所需熱量：=（KJ）氧氣所需熱量： = （KJ）氮?dú)馑锜崃浚? 2627=（KJ）∑所需熱量： ℃帶入熱量=470=（KJ/h） 預(yù)計(jì)反應(yīng)后溫度t=470+（）256=（℃） 反應(yīng)時(shí)平均溫度t=（470+）/2=（℃） 所以可得各組分氣體的平均摩爾熱熔：二氧化硫的平均熱熔： 三氧化硫的平均熱熔：氧氣的平均熱熔： 氮?dú)獾钠骄鶡崛? 故出二段氣體每升高1℃所需熱量為： 二氧化硫所需熱量：57= （KJ） 三氧化硫所需熱量：= （KJ） 氧氣所需熱量： = （KJ） 氮?dú)馑锜崃浚? 2627=（KJ） ∑所需熱量： （KJ） 摩爾反應(yīng)熱Q=（273+）=（KJ/mol） 總反應(yīng)熱 Q=（）=（KJ/h） 二段出口溫度t=（+）=（℃） Q==） 如果進(jìn)入三層觸媒層的氣體的溫度為440℃，那么可以計(jì)算出各組分的氣體的平均摩爾熱熔，：二氧化硫的平均摩爾熱熔：三氧化硫的平均摩爾熱熔：氧氣的平均摩爾熱熔：氮?dú)獾钠骄枱崛郏汗蔬M(jìn)三段氣體每升高1℃作序熱量為：二氧化硫所需熱量：57= (KJ)三氧化硫所需熱量：=(KJ)氧氣所需熱量： = (KJ)氮?dú)馑锜崃浚? 2627= (KJ)∑所需熱量： (KJ)帶入熱量 Q=430=(KJ/h) 出轉(zhuǎn)化器預(yù)計(jì)反應(yīng)后溫度t=430+（）256=（℃） 反應(yīng)的平均溫度t=（460+）/2=（℃）二氧化硫的平均摩爾熱熔：三氧化硫的平均摩爾熱熔：氧氣的平均摩爾熱熔：氮?dú)獾钠骄枱崛郏汗食鋈螝怏w每升高1℃所需的熱量為：二氧化硫所需熱量：=（KJ）三氧化硫所需熱量：=（KJ）氧氣所需熱量： = （KJ）氮?dú)馑锜崃浚? 2627=（KJ）∑所需總熱量： （KJ） （273+）=(J/mol)總反應(yīng)熱Q=()=(KJ/h)三段出口溫度t=（+）/=（℃）Q==（KJ/h）如果進(jìn)入四層觸媒層的氣體的溫度為420℃，那么可以計(jì)算出各組分的氣體的平均摩爾熱熔：二氧化硫的平均摩爾熱熔：三氧化硫的平均摩爾熱熔：氧氣的平均摩爾熱熔：氮?dú)獾钠骄枱崛郏汗蔬M(jìn)四段氣體每升高1℃所需的熱量為：二氧化硫所需熱量：=（KJ）三氧化硫所需熱量：=(KJ)氧氣所需熱量： =（KJ）氮?dú)馑锜崃浚? 2627=（KJ）∑所需總熱量： （KJ）帶入熱量 Q=410=（KJ/h） 預(yù)計(jì)反應(yīng)后溫度t=410+（）256=（℃） 反應(yīng)時(shí)平均溫度t=（410+）/2=（℃） 所以可得各組分氣體的平均摩爾熱熔： 二氧化硫的平均摩爾熱熔： 三氧化硫的平均摩爾熱熔： 氧氣的平均摩爾熱熔： 氮?dú)獾钠骄枱崛郏汗食鏊亩螝怏w每升高1℃所需的熱量為： 二氧化硫所需熱量：= （KJ） 三氧化硫所需熱量：=（KJ） 氧氣所需熱量： =（KJ） 氮?dú)馑锜崃浚? 2627=（KJ） ∑所需總熱量： （KJ） 摩爾反應(yīng)熱 Q=（273+）=（KJ/h）總反應(yīng)熱Q=()=(KJ/h)三段出口溫度t=（+）/= Q==(KJ/h) 轉(zhuǎn)化器熱量平衡表41表41 轉(zhuǎn)化器熱量衡算結(jié)果段數(shù)氣體進(jìn)口反應(yīng)熱量﹙﹚氣體出口溫度﹙℃﹚熱量﹙﹚溫度﹙℃﹚熱量﹙﹚一段42040048050二段470三段430四段410∑171721312 第五章 換熱器溫度，傳熱面積的計(jì)算由實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以知道，氣體換熱時(shí)的熱損失量表現(xiàn)為溫度下降3到6攝氏度，為了計(jì)算方便和實(shí)用，現(xiàn)假設(shè)二氧化硫氣體下降4攝氏度，三氧化硫氣體也下降4℃，所帶的熱量Q=℃，所帶熱量Q= KJ/h熱損失Q= KJ/h三氧化硫氣體在換熱器進(jìn)口處溫度為472℃，所帶熱量Q= KJ/h三氧化硫氣體在到達(dá)第二段觸媒層的溫度為470℃，所帶熱量Q= KJ/h熱損失Q= KJ/h換熱器交換熱量Q== KJ/h二氧化硫氣體在換熱器出口：414℃，Q= KJ/h二氧化硫氣體在到達(dá)第四段觸媒層：410℃，Q= KJ/h熱損失Q= KJ/h三處熱損失∑Q=++= KJ/h預(yù)計(jì)二氧化硫奇異（二次）在換熱器進(jìn)口溫度為300℃左右，則：二氧化硫：= KJ/℃氧氣： = KJ/℃氮?dú)猓? 2627= KJ/℃∑： ++= KJ/℃所以二氧化硫氣體在換熱器進(jìn)口處溫度為：t=（）/= ℃三氧化硫： → 472 ℃氧氣： 414 ← ℃△t=（+）/2= ℃換熱器的傳熱系數(shù)，(㎡.K)之間（，新型換熱器在上限，舊型換熱器在下限，現(xiàn)取K=，則換熱面積：F=Q/(K.△t)=（1000）/（3600）=（㎡）降溫（即熱損失引起的溫度降低）：二氧化硫氣體4℃，三氧化硫氣體6℃。二氧化硫氣體在二段觸媒層出口：℃，Q= KJ/h二氧化硫氣體在換熱器進(jìn)口：℃，Q= KJ/h
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