Исходные данные

1. Состав обжигового газа после обжига серосодержащего сырья в атмосфере воздуха:

Состав	Объемные %
SO2	12,8
SO3	0,07
Н2О	5,7
О2	2,6
N2	78,83

2. Перед подачей в реактор газ подвергается осушке и очистки от SO₃, (объемные %):

Концентрация в объемн. % SO₂ 10,2

3. Окисление SO₂ осуществляется в несколько стадий контактирования в каталитическом реакторе:

Каталитический реактор промежуточными теплообменниками между 5-ю слоями катализатора. В системе ДК-ДА. С промежуточной очисткой от продуктов реакции и возвратом в колонну на последние слои катализатора.

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

П (H₂SO₄) 600

Расчет адиабатического разогрева

где Qр – тепловой эффект реакции 94,400[кДж/моль SO₂]

А – концентрация SO₂ = 0,095

Cр – теплоемкость смеси 0,252 [кал/л*газа*град]

Расчет концентраций на слоях катализатора:

Из формулы выражая x ,мы получим

1	2	3
598	567	488	TH
422	520	460	TK
0	0.51	0.79	xн
0.6	0.67	0.88	xp

Материальный баланс:

SO₂ + 0.5 O₂ = SO₃

x₁ =0,88

После первой ступени газ идет на очистку от SO₃, а это значит, что должен меняться объем потока и объемные доли газов, входящих в него.

Предположим, что , тогда

Рассчитаем для второй ступени:

	4	5
TH	444	422
TK	420	421
xн	0	0,61
xp	0,65	0,64

x₂ =0,64

Материальный баланс

Реакции процесса:

Суммарная реакция:

После сжигания SO₂ было 12.8% отсюда общий объём смеси газа после сжигания составит:

Остальные компоненты:

Составление материального баланса первой ступени

На первую ступень поступило 9.5% SO₂, что составило 1.645⋅0.128=0.211 . Объёмы остальных газов не изменились.

x₁=0.88

После Ι ступени получим:

Для пересчета используем формулу

Приход			Расход
SO2			SO2
O2			O2
SO3	0	0	SO3
N2	10.13		N2	10.13
Σ