【正文】 產(chǎn)生 100% 42SOH 的量： kgmmm 0 2 6 8 7 8 8 4 4 99 8 8 12 ???????? 氣體生 需加水的量 kgmm 6100 68 7100 23 ??? 設由干燥塔來的 93% 42SOH 總量 為 xkg 則 322 ??? ? mmx mx 解得 ?x 共生成 % 42SOH 的量 kgmmxm 3 2 1 3 0 2 0 2 6 8 7 4 0324 ??????? 去干燥塔酸的量： kgm 5 ??? 由圖可知每小時成品酸 =總 % 42SOH —去干燥的量 —去吸收塔內(nèi) 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 19 即： kgmmmm 7 7 4 31546 ???? 則一吸塔年產(chǎn)量為 kgm 2 7 7 5 7 7 4 3 ???? 第二次轉化出一段氣體量及成分 2SO 出氣量及組分 : ? ? k m o ln SO 9 4 ???? 2O 出氣量及組分： k m o ln O ????? 3SO 出氣量及組分： ? ? k m o ln SO . 9 40. 2 ??? 2N 出氣量及組分： k m o ln N ??? 二吸塔內(nèi)硫酸量，氣體量及成分 ，流程示意圖見圖 所示 圖 二吸塔物料衡算示意圖 %H2SO4 加水1:100 93%H2 SO4 二吸塔 3SO %H2SO4 去干燥塔 成品槽 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 20 2SO 出氣量及組分 : ? ? k m o ln SO 9 4 ???? 2O 出氣量及組分： k m o ln O ????? 3SO 出氣量及組分： ? ? ? ? k m oln SO 9 3 9 4 7 ????? N2的進氣量及成分： k m o ln N ??? 吸收 3SO 量： k m o ln SO 3 ?? 洗滌酸的用量： kgm 1 ??? 產(chǎn)生的 100% 42SOH ： kgmmm 3 3 1 7 09 8 8 12 ???????? 氣體生 需加水的量： kgmm 23 ??? 設由干燥塔來的 93% 42SOH 總量為 xkg 則 322 ??? ? mmx mx 解得 ?x 去干燥塔酸的量： kgm 4 ??? 每小時生 成 %酸的量： kgmmxm ???? 每小時產(chǎn)生的成品酸的量： kgmmm ??? 二吸塔年產(chǎn)量： kgm 4 7 1243 0 0 4 ???? 由以上計算匯總轉化器物料衡算結果于表 35。 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 21 表 25 轉換器物料衡算結果 第一次轉化 n(kmol) m(kmol) V標 (m3) V(%) 進一段 2SO 3SO 2O 2N ? 第一次轉化 出 n(kmol) m(kmol) V標 (m3) V(%) 一段（ 進 二 段 ） 2SO 3SO 9344 2O 2N ? 第一次轉化 出 n(kmol) m(kmol) V標 (m3) V(%) 二段（ 進 三 段 ） 2SO 3SO 2O 2N ? 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 22 出第一次轉化 n(kmol) m(kmol) V標 (m3) V(%) 進一吸塔 2SO 3SO 2O 3296 2N ? 出一吸塔（進 第 n(kmol) m(kmol) V標 (m3) V(%) 二次轉化一段） 2SO 3SO 2O 3296 2N ? 出第二次轉化 n(kmol) m(kmol) V標 (m3) V(%) 一段進二吸塔 2SO 3SO 2O 3280 2N ? 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 23 出二吸塔 n(kmol) m(kmol) V 標 (m3) V(%) 2SO 3SO 2O 3280 2N ? 轉化器各段的熱量衡算 氣體的摩爾熱熔量可按下式求出 ? ?? ?1238262,212108 6 TTdTTTTC TTSOmp ???????? ? ??? ? ?? ?1238262,213 2 TTdTTTTC TTSOmp ???????? ? ??? ? ?? ?12262,212TTdTTTC TTmp O ?????? ? ?? ? ?? ?12262,212103 3 9 TTdTTTC TTNmp ?????? ? ?? 轉化第一次第一段反應熱量和出口溫度 （ 1） 進轉換器第一段氣體帶入熱量 （以每小時氣量計算） 已知進一段觸媒層氣體溫度為 380℃ ， 所以可得各組分氣體的平均摩爾熱容： 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 24 2SO 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/( 38262, 2 Kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? 3SO 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/ 38262, 3 kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? （ 2O 的平均摩爾熱容 ： ? ?? ? )/(360 3 3 262, 2 Kk m olkJdTTTCOmp ??????? ? ? ?? 2N 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/( 262, 2 kk m olkJdTTTCNmp ??????? ? ? ?? 故進一段氣體每升高 1℃ 所需熱量為： 2SO 所需熱量： 4 5 7 8 ?? 3SO 所 需熱量： ?? 2O 所需熱量： 4 5 9 7 ?? 2N 所需熱量： ?? 所需總熱量： 帶入熱量： 2 5 2 3 6 0 53 6 2 5 6 5 ?? （ 2）預計 出轉化器第一段氣體溫度為 560℃ , 所以可得各組分氣體的平均摩爾熱容： 2SO 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/(47560 38262, 2 Kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? 3SO 的平均摩爾熱容： 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 25 ? ? ? ? )/ 38262, 3 kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? （2O 的平均摩爾熱容： ? ?? ? )/(560 262, 2 kk m olkJdTTTCOmp ??????? ? ? ?? 2N 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/( 56 3 3262, 2 kk m olkJdTTTCNmp ??????? ? ? ?? 故出一段氣體每升高 1℃ 所需熱量為： 2SO 所需熱量： ?? 3SO 所需熱量： 1 9 4 7 8 ?? 2O 所需熱量： 8 5 2 1 ?? 2N 所需熱量： ?? 所需總熱量： （ 3） 反應熱 摩爾反應熱 : kJQ 2 ??????? ????? 總反應： ? ? kJQ ???? （ 4） 一段出口氣帶出熱量 kJQ 5 2 1 2 6 8 2 6 8 9 0 8 2 5 2 3 6 0 51 ??? 一段出口溫度 833 ?? Ot ℃ 與一段預計出口溫度 560℃ 相近，滿足前述假設要求，合理。 轉化 第一次第 二段反應熱量和出口溫度 （ 1） 進轉 化器第二段氣體帶入熱量（以每小時氣量計算） 已知進二段觸媒層氣體溫度為 470℃ , 2SO 的平均摩爾熱容： 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 26 ? ? ? ? )/( 38262, 2 Kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? 3SO 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/ 38262, 3 kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? （2O 的平均摩爾熱容： ? ?? ? )/(470 3 3 262, 2 kk m olkJdTTTCOmp ??????? ? ? ?? 2N 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/( 262, 2 kk m olkJdTTTCNmp ??????? ? ? ?? 故進二段氣體每升高 1℃ 所需熱量為： 2SO 所需熱量： 3 9 ?? 3SO 所需熱量： 9 7 3 1 ?? 2O 所需熱量： 2 9 3 4 ?? 2N 所需熱量： ?? 所需總熱量： 帶入熱量 = 0 4 9 2 1 0 54 7 4 8 7 6 ?? （ 2）預計 出轉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： 2SO 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/( 38262, 2 Kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ???3SO 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/ 38262, 3 kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? （武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 27 2O 的平均摩爾熱容： ? ?? ? )/(500 3 3 262, 2 kk m olkJdTTTCOmp ??????? ? ? ?? 2N 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/( 262, 2 kk m olkJdTTTCNmp ??????? ? ? ?? 故出二段氣體每升高 1℃ 所需熱量為： 2SO 所需熱量： 0 7 ?? 3SO 所需熱量： 0 6 8 5 9 ?? 2O 所需熱量： 8 5 2 0 ?? 2N 所需熱量： ?? 所需總熱量： （ 3） 反應熱 摩 爾反應熱： kJQ 2 ??????? ????? 總反應熱 ? ? kJQ 8 1 7 7 9 9 6 3 82 .6 320 .9 15 ??? （ 4） 二段出口氣帶出熱量 kJQ 3 3 0 9 8 9 8 1 7 7 9 0 4 9 2 1 0 52 ??? 二段出口溫度 842 ?? Qt ℃ 與二段預計的二端出口溫度 500℃ 相近，滿足前述假設要求，合理。 第二次 轉化 第 三段反應熱量和出 口溫度 （ 1） 進轉化器第三段氣體帶入熱量（以每小時氣量計算） 已知進三段觸媒層氣體溫度為 440℃ , 所以可得各組分氣體的平均摩爾熱容： 2SO 的平均摩爾熱容： 武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 28 ? ? ? ? )/( 38262, 2 Kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? 3SO 的平均摩爾熱容： ? ? ? ? )/ 38262, 3 kk m olkJdTTTTCSOmp ????????? ? ? ??? （ 2O 的平均摩爾熱容： ? ?? ? )/(440 3 3 262, 2 kk m olkJdTTTCOmp ??????? ?