Исходные данные

1. Состав обжигового газа после обжига серосодержащего сырья:

Состав	Объемные %
SO2	16,3
SO3	0,17
Н2О	4,7
О2	2,6
N2	76,23

2. Перед подачей в реактор обжиговый газ подвергается осушке от H₂O и очистки от SO₃.

3. Обжиговый газ дополнительно разбавляется воздухом до содержания SO₂ (объемные %):

Концентрация в объемн.% SO₂ 7,5

4. Окисление SO₂ осуществляется в

а) адиабатическом реакторе с неподвижными слоями катализатора и промежуточным теплообменом.

б) с кипящими слоями катализатора

5. Заданная производительность установки (в тоннах 100%-ной серной кислоты в сутки):

П (H₂SO₄) 1200

6. Температура зажигания 713 ^ОК, катализатор СВД, общее давление Р=1атм.

1 Состав реакционной смеси перед реактором.

Исходная смесь

SO2	16,3
SO3	0,17
Н2О	4,7
О2	2,6
N2	76,23

Примем весь объем смеси за 100 м³, тогда после осушки от Н₂О и очистки от SO₂ в смеси останется:

Vсм = 100 - 0,17 - 4,7 = 95,13 м³

Концентрация SO₂ в полученной смеси станет равной:

C_SO2 = = 17,1 об%

Для нахождения объема воздуха, необходимого для разбавления до содержания SO₂ 7,5 об%, составим пропорцию:

95,13 м3 ^__ 1/17,1 об%

(95,13 + Vвозд) м3 ^__ 1/ 7,5 об%

отсюда находим Vвозд:

Vвозд =121,77 м³

В этом объеме содержится:

V_N2 = 121,77 * 0,79 = 96,2 м³

V_O2 = 121,77 * 0,21 = 25,57 м³

Получаем объем реакционной смеси Vсм = 95,13 + 121,77 = 216,9 м³

Найдем концентрации SO₂ , O₂ и N₂ в реакционной смеси :

C _SO2 = = 7,5 об%

С _O2 = = 13 об%

С _N2 = =79,5 об%

Тогда всего 7,5 + 13 + 79,5 = 100%

2 Значение равновесной степени превращения диоксида серы в зависимости от температуры (диапазон температур варьируем от 693 до 873 ^оК ).

Пользуюсь программой лабораторного практикума по ОХТ,

нашли значение равновесной степени превращения диоксида серы в зависимости от температуры. Результаты свели в таблицу:

Т	X равн	Кр
693	0,9882	270,66
713	0,9816	171,35
733	0,9719	111,22
753	0,9585	73,87
773	0,9401	50,11
793	0,9160	34,66
813	0,8854	24,42
833	0,8478	17,49
853	0,8033	12,73
873	0,7526	9,40

Построили график зависимости равновесной степени превращения диоксида серы в зависимости от температуры (см. приложение)

3 Определяем зависимость скорости от температуры

Пользуюсь программой лабораторного практикума по ОХТ,

для пяти значении степени превращения – 0,6 ; 0,7 ; 0,8 ; 0,9 ; 0,95, интервал варьирования температуры 20 ^оК. Результаты свели в таблицу:

	Скорость W(X,T)
T, ^oK	X=0,6	X=0,7	X=0,8	X=0,9	X=0,95
693	0,211	0,157	0,104	0,051	0,024
713	0,5	0,371	0,244	0,118	0,053
733	0,654	0,485	0,318	0,149	0,056
753	0,843	0,623	0,404	0,175	0,033
773	1,036	0,785	0,496	0,177	-0,061
793	1,333	0,965	0,580	0,107
813	1,463	1,030	0,550	-0,134
833	1,404	0,938	0,367
853	1,240	0,771	0,031
873	1,112	0,475	-0,563