2.4. Розрахунок другого ступеня контактного апарату

Газ з першого шару контакту поступає в проміжний теплообмінник, де охолоджується до температури 40°С, і далі поступає в абсорбцію колону, де три оксид сірки поглинається водою з утворенням сірчаної кислоти. Абсорбований газ знов поступає в проміжний теплообмінник, де в протитечії нагрівається до температури 380 °С.

Послідовність розрахунку аналогічна розглянутому в першій частині розрахунку.

Визначаємо рівноважний ступінь перетворення Хр по формулі

Розрахунок зводимо в таблицю.

При розрахунку об'ємні концентрації SO2 і O2 узяті з таблиці складу газу, що поступає в контактний апарат.

Одержані дані по рівноважній кривій перетворення наносимо на графік X — t. Оптимальна температура для кожного ступеня контакту

За одержаними даними для Хр і toпт будуємо графік X—t. На цей графік наноситься крапка, відповідна початковим умовам тобто t = 380°C і X=0,81.

Ступінь контакту 1X = 0,98. Отсюда - кількість двоокису сірі, що окислюється в сірчаний ангідрид, буде

5mSO2 = 4mSO2 ∙4X = 5318∙0,98 = 5211 кг/ч.

Кількість двоокису сірі в газі, що йде з першого шару

6 mSO2= 4mSO2 -5mSO2 = 5318 — 5211 = 106 кг/ч.

Кількість сірчаного ангідриду, що утворився в шарі.

5 mSO3=5mSO2 ∙=5mSO2 ∙ fSO3/SO2 = 5211∙1,2497 = 6513 кг/ч,

де f so2/so3 — відношення молекулярних мас сірчаного ангідриду і двоокису сірі.

Кількість кисню, що зв'язується з двоокисом сірі в сірчаний ангідрид

5 mO2= 5 mSO3 - 5 mSO2 = 6513 — 5211 = 1301 кг/ч.

Кількість кисню, що залишається в газі

6 mO2 = 4 mO2 - 5 mO2 = 6893 - 1301 = 5592 кг/ч.

Зведений матеріальний баланс другого шару