【正文】 / 4 7 3 . 4 42 ??? ③入塔酸帶入熱 Q3 50℃ 93% H2SO4的熱焓 I1= hkJQ / 1 4 5 8 7 8 0 0 07 9 7 ????? ④ 93%酸稀釋熱 Q4 039。 ???? nnQ （ ） 式中： 39。Q — 稀釋熱， kJ/kmol H2SO4； n— 對于 1molH2 O 所用水的摩爾水。 對于濃度為 C1的硫酸，當稀釋到濃度為 C2時，放出的熱量按下式計算： 39。39。112212 ??????? ??????? nnnn （ ） 式中： 39。39。 12 ? — 每 kmol H2SO4放出的熱量， kJ/kmol； 12 nn、 — 濃度分別為 C C1時每 mol H2SO4所含水的摩爾數(shù)。 93% H2SO4→ % H2SO4 ??n k m olkJQ / 39。1 ????? 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 20 ??n k m olkJQ /14 6 9918 6 8 17 8 39。2 ????? k m o lkJ /8 1 61 3 8 8 31 4 6 9 939。39。 12 ???? hkJQ / ???? ⑤爐氣帶出熱 Q5（ t=45℃） SO2帶出熱量： hkJq / ???? O2帶出熱量 ： hkJq / ???? N2帶出熱量： hkJq / 7 3 0 6 ???? H2O 帶出熱量： hkJq /)18/(4 ???? 式中 、 、 、 分別為 0～ 45℃時 SO O N2 及 H2O 的摩爾熱容kJ/(kmol K)。 hkJqqqqQ / 1 0 4 2 2 443215 ????? ⑥出塔酸帶出熱 Q6和酸溫 543216 ????? hkJ / 7 0 9 8 2 7 0 1 0 4 2 2 1 1 1 4 3 1 4 5 8 7 8 5 4 5 0 9 0 8 7 1 8 0? ????? 則：出塔酸的熱焓 kgkJI / 7327 2666 0982 70 ??? 查表 通過內(nèi)插法得： % H2SO4 I=℃ 硫酸熱含量見下表。 表 硫酸的熱含量表 硫酸濃度 %（質(zhì)量） 熱含量 kJ/kg 40℃ 60℃ 80℃ 92 93 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 21 98 99 （ 2）干燥塔循環(huán)酸槽的熱量衡算 ①從干燥塔冷卻器來的 % H2SO4帶入熱 Q1 hIkJQ /2738791 ?? ②從 98%酸循環(huán)系統(tǒng)串來的 % H2SO4帶入熱 Q2 hkJQ /2 1 7 5 5 0 7 4 2 02 ??? 式中： 為 % H2SO4 的熱焓 kJ/kg。 ③混合熱 Q3 由 % H2SO % H2SO4兩種濃度的硫酸，混合成 93% H2SO4。 ??n k m olkJq /14 6 9918 6 8 17 8 ????? 0 8 ??n k m o lkJq /3 2 991 8 9 1 7 86 ????? ??n k m o lkJq /1 3 88 31 8 9 1 7 86 ????? hk m o lm / 5 7 38 7 91 ???? hk m o lm / 7 42 02 ???? ? ? 22113213 qmqmqmmQ ??????? 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 22 ? ?hkJ /8 0 7 5 0 99 0 9 2 0 43 7 9 9 8 3 8 53 9 7 1 5 0 9 83 2 9 4 6 9 5 8 51 3 8 8 5 8 5??????????? ④上塔酸帶出熱 Q4 hkJQ / ??? ⑤串往 98%酸循環(huán)槽的 93% H2SO4帶出熱 Q5 hkJQ / ??? 式中： 為 93% H2SO4 的熱焓 kJ/kg。 ⑥從干燥塔冷卻器 來的硫酸溫度 由熱量平衡得： 54321 Q ???? 2 0 6 5 3 8 0 92 7 3 8 7 9 2 2 6 5 2 6 02 1 3 7 1 5 6 18 0 7 5 0 92 1 7 5 5 0 32 7 3 8 7 9 ? ????II I= kJ/kg 查表 通過內(nèi)插法得： % H2SO4的溫度為 t=℃ 即干燥塔冷卻器出口酸溫為 ℃，進口酸溫 ℃ 干燥塔熱量衡算結(jié)果見下表 及 。 表 干燥塔熱量衡算表 項目 干燥塔進口熱量 kJ/h 項目 干燥塔出口熱量 kJ/h 爐氣帶入熱 Q1 爐氣帶出熱 Q5 水的冷凝熱 Q2 出塔酸帶出熱量 Q6 入塔酸帶入熱 Q3 93%硫酸稀釋熱 Q4 入塔總熱量∑ 出塔總熱量∑ 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 23 表 干燥塔循環(huán)酸槽的熱量衡算表 項目 帶入熱 kJ/h 項目 帶出熱 kJ/h % H2SO4帶入熱 Q1 20653809 上塔酸帶出熱 Q4 21371561 % H2SO4帶入熱 Q2 2175503 93% H2SO4 帶出熱 Q5 2265260 混合熱 Q3 807509 帶入總熱量∑ 23636821 帶出總熱量∑ 23636821 吸收塔及其循環(huán)槽的物料衡算 中間吸收塔物料衡算 （ 1）進塔氣體成分 ? ?hk m o lNhk m o lOhk m o lSOhk m o lSO/ 8 0:/2:/:/:2232??????? 進中間吸收塔氣體成分見下表。 表 進中間吸收塔氣體成分 項目 kmol/h kg/h m3/h SO2 SO3 O2 N2 ∑ （ 2）吸收 SO3 量（吸收率為 99%） hk m ol / ?? （ 3）出塔 SO3 量 hk m ol / ?? 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 24 出中間塔氣體成分見下表。 表 出中間塔氣體成分 項目 SO2 SO3 O2 N2 ∑ kmol/h （ 4）上塔酸量 G 為了便于管理，循環(huán)酸泵仍選用與干燥塔相同的酸泵（ 180 m3/h） 酸濃： 98%，比重： ，溫度： 55C? hkgG / ???? （ 5）出塔酸量 hkg /2 9 4 6 8 8 8 3 6 8 ??? （ 6）出塔酸濃度 出塔酸中含 SO3 %%100294 688 632 368 ????? 相當于出塔酸濃度 % H2SO4 中間吸收塔物料衡算結(jié)果見下表。 表 中間吸收塔物料平衡表 進物料 kg/h 出物料 kg/h 98% H2SO4 % H2SO4 進塔 SO3氣體 出塔 SO3氣體 ∑ ∑ 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 25 最終吸收塔物料衡算 （ 1）進塔氣體成分 ? ?? ?hk m o lNhk m lOhk m o lSOhk m o lSO/:/2:/:/:2232???????? 進最終吸收塔氣體成分見下表。 表 進最終吸收塔氣體成分 項目 kmol/h kg/h m3/h SO2 SO3 O2 N2 ∑ （ 2）吸收 SO3 量（吸收率為 99%） hkm ol / ?? （ 3）出塔 SO3 量 hkm ol / ?? 出最終吸收塔氣體成分見下表。 表 出最終吸收塔氣體成分 項目 SO2 SO3 O2 N2 ∑ kmol/h （ 4）上塔酸量 G 為了便于管理，吸收塔仍采用 180 m3/h 酸泵，上塔酸量同中間吸收塔 酸濃： 98%，比重： ，溫度： 55C? hkgG / ???? 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 26 （ 5）出塔酸量 hkg / 8 8 8 4 8 8 3 6 8 ??? （ 6）出塔酸濃度 出塔酸中含 SO3 %%100 848 368 ????? 相當于出塔酸濃度 % H2SO4 最終吸收塔物料衡算結(jié)果見下表。 表 最終吸收塔物料平衡表 進物料 kg/h 出物料 kg/h 98% H2SO4 % H2SO4 進塔 SO3氣體 出塔 SO3氣體 ∑ ∑ 吸收循環(huán)槽物料衡算 吸收循環(huán)槽物料衡算結(jié)果見下表。 表 吸收循環(huán)槽物料衡算表 進物料 kg/h 出物料 kg/h 中吸塔排管來 % H2SO4 上中間吸收塔 98% H2SO4 吸收塔排管來 % H2SO4 上最終吸收塔 98% H2SO4 93%塔串來 93% H2SO4 串去 93%塔 98% H2SO4 產(chǎn)成品 98% H2SO4 ∑ ∑ 吸收塔及其循環(huán)槽的熱量衡算 中間吸收塔熱量衡算 （ 1）進塔氣體帶入熱量 Q1（ t=160℃） SO2帶入熱量： hkJq / 7 9 8 6 ???? SO3帶入熱量： hkJq / ???? 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 27 O2帶入熱量： hkJq / ???? N2帶入熱 量： hkJq / 1 4 5 1 7 ???? 式中 、 、 、 分別為 0～ 160℃溫度內(nèi) SO SO O N2的平均熱容 kJ/(kmol K)。 hkJqqqqQ / 9 5 4 2 0 743211 ????? （ 2）入塔酸帶入熱 Q2 入塔酸溫 55℃，濃度 98% H2SO4，熱焓： I=hkJQ / ??? （ 3）吸收反應熱 Q3 hkJQ /110 8054 0701 38020632 03 ???? 式中： 7013 為 50℃時 98% H2SO4吸收氣 體 SO3 的吸收反應熱 OHkgkJ2/。 （ 4） 98% H2SO4濃縮為 % H2SO4的濃縮熱 Q4 ? ? hkJQ / 49 27 83 684 ?????? 式中： 及 分別為 98%及 99% H2SO4 的積分稀釋熱 OHkgkJ2/。 （ 5）出塔氣體帶入熱量 Q5（ t=60℃） SO2帶入熱量： hkJq / ???? SO3帶入熱量： hkJq / 4 1 69 7 ???? O2帶入熱量： hkJq / 1 3 2 ???? N2帶入熱量： hkJq / 1 6 5 1 0 ???? 式中 、 、 、 分別為 0～ 60℃溫度時 SO SO O N2的熱容 kJ/(kmol K)。 hkJqqqqQ / 2 0 6 2 6 143215 ????? 武漢工程大學本科畢業(yè)設計 ` 28 （ 6）出塔酸帶出熱 Q6 543216 ????? hkJ / 4 4 6 1 0 1 6 2 0 6 2 6 8 4 9 2 7 51 1 0 8 0 5 4 3 4 8 1 8 0 9 5 4 2 0 7? ????? （ 7）出塔酸溫 出塔酸熱焓 kgkJI / ?? ，查表 ，然后通過內(nèi)插法得出塔酸溫為79℃。 中間吸收塔熱量衡算結(jié)果見下表。 表 中間吸收塔熱量衡算表 項目 進口熱量 kJ/h 項目 出口熱量 kJ/h 進塔氣體帶入熱量 Q1 濃縮熱 Q4 入塔酸帶入熱 Q2 出塔氣體帶入熱量 Q5 吸收反應熱 Q3 11080540 出塔酸帶出熱 Q6 入塔總熱量∑ 出塔總熱量∑ 最終吸收塔熱量衡算 （ 1）進塔氣體帶入熱量 Q1（ t=180℃） SO2 帶入熱量： hkJq / ???? SO3 帶入熱量： hkJq / 1 0 2 ???? O2 帶入熱量： hkJq / 8 7 1 ???? N2 帶入熱量： hkJq / 5 7 5 5 7 ???? 式中 、 、 、 分別為 0～ 180℃溫度內(nèi) SO SO O N2的平均熱容 kJ/(km