Курсовая работа / Расчет окисления SO2 - Android - 2004 / курсовик по ОХТ

Российский химико-технологический университет

имени Д.И. Менделеева.

Расчёт реактора контактного аппарата окисления на ванадиевом катализаторе.

Выполнил: Android (КС-40).

Проверил: Давидханова М.Г.

Москва. 2004 г.

Исходные данные.

Гетерогенно-каталитическая экзотермическая реакция:

SO₂+1/2O₂=SO₃

Состав обжигового газа (об. %):

SO2	12.8
SO3	0.08
H2O	5.7
O2	1.8
N2	79.62

Перед подачей в контактный аппарат, газ подвергается осушке и очистке от SO₃ и разбавляется воздухом до содержания SO₂ 8 %.

Окисление SO₂ проводится в 4-5 стадий в адиабатическом реакторе с неподвижными слоями катализатора и промежуточным теплообменом.

Производительность П=1500 т/сутки 100 % серной кислоты.

Решение.

1. Расчёт состава реакционной смеси перед реактором.

В 100 литрах обжигового газа содержится:

12,8 л SO₂ 1.8 л О₂

0.08 л SO₃ 7.9 л N₂

5.7 л H₂O

После осушки и очистки от SO₃ в смеси осталось

12,8 л SO₂+1,8 л О₂+7,9 л N₂=94,22 л

Разбавление воздухом:

12,8 л – 8%

x л – 100%

x=160 л – объём разбавленной смеси.

Воздуха добавили 160-94,22=65,78. В добавленном воздухе 21% О₂ и 79% N₂

O₂=0,21*65,78+1,8=15,6 л

N₂=0,79*65,78+79,62=131,59 л

Смесь перед реактором (в объёмных процентах):

8% SO₂

9,75% О₂

82,25% N₂

2. С помощью комплекса учебных программ по курсу общей химической технологии рассчитаны и построены зависимости:

1) Равновесной степени превращения от температуры.

2) Скорости превращения от температуры при заданной степени превращения.

3) Определён коридор ведения процесса (допуская, что скорость отличается от максимальной не более, чем на 20%).

3. Определение количества слоёв катализатора.

Зависимость температуры от степени превращения:

, T_Н=440⁰ С – температура сжигания катализатора.

X_H=0

Используя зависимость , по графику определяем количество слоёв катализатора и их параметры:

№	Тнач	Ткон	Хнач	Хкон	W(xнач)		Vкт(кг)
1	713	867	0	0,668	0,975	0,456	28500
2	802	829	0,668	0,784	0,845	0,184	11500
3	769	794	0,784	0,876	0,353	0,384	24000
4	732	747	0,876	0,936	0,120	0,748	46750
5	698	706	0,936	0,972	0,037	1,648	103000

W(x_нач) определяем с помощью программного комплекса,

определяем графически, построив зависимость , как площадь под кривой, умноженная на мольную долю SO₂.