Каталитическое окисление диоксида серы в производстве серной кислоты контактным способом ДКДА

ify">     ;

а также  температуры для каждого слоя контактной массы:

      . 

2. Материальный баланс 

   Расходы по компонентам определяем с учетом их мольной массы ( ; ; ; ) и мольного объема при нормальных условиях ( ; остальные газы считаем идеальными и принимаем для них ).

   При составлении  материального баланса для каждого  слоя используем следующие зависимости в соответствии со стехиометрическими соотношениями:

   

где - количество реагента, .

   От  массового расхода реагентов  можно перейти к объемному  расходу через плотность реагента. Поскольку все таблицы материального  баланса составляют для нормальных условий, при пересчете единиц измерения  расхода можно использовать плотность газа в нормальных условиях, рассчитываемую следующим образом:

    .

   Для каждого компонента в газовой  смеси представляют также его  мольную ( ) или объемную концентрацию ( ) с точностью не выше, чем до трех знаков: . Причем сумма их должна быть равна 1 или же соответственно. Если , то выбирают реагент с максимальным его содержанием в газовой смеси и его мольную долю «подгоняют» таким образом, чтобы выполнялось условие . 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

3. Определение количества контактной массы

во  втором слое

   Объем контактной массы, находящейся в  стационарном слое (без учета коэффициента запаса), рассчитывают по уравнению

    ,

где - объем контактной массы, включая свободное пространство между зернами, ; - объемный расход газа через слой контактной массы, ; - условное время соприкосновения, .

   Для каждого слоя контактной массы  определяется из уравнения материального баланса для реактора идеального вытеснения

    .

   Значение  интеграла может быть определено графическим методом при помощи диаграммы  . Полученные на этом графике площади соответствуют интегралам в пределах: от до - для первого слоя контактной массы и от до - для второго, и численно равны условным значениям времени соприкосновения газа с катализатором.

   Для первого слоя контактной массы уравнение  адиабаты

     при 

для второго: при .

 

   По  данным таблицы находим время  пребывания газа во втором слое катализатора . 

   Определим средний расход газа при рабочих  условиях через первый слой контактной массы

    .

   Объемные  расходы на входе в слой и на выходе из него определяют при соответствующих температурах и давлениях по уравнению Менделеева-Клайперона:

   

    .

   Тогда

   

и объем  контактной массы во втором слое составит

    . 

   Определим средний расход газа при рабочих  условиях через второй слой контактной массы

    .

   Объемные  расходы на входе в слой и на выходе из него определяют при соответствующих температурах и давлениях по уравнению Менделеева-Клайперона:

   

    .

   Тогда

   

и объем  контактной массы во втором слое составит

    .

     Таким образом

- определена степень превращения диоксида серы – 0,88 после двух слоев     катализатора в контактном аппарате с промежуточными теплообменниками;

 - составлен материальный баланс для каждого слоя контактной массы;

 - рассчитанный объем контактной массы во втором слое (без учета коэффи   циента запаса)