2.5. Тепловий баланс другого ступеня

Перше наближення: температура на виході з шару 380°C.

Прихід тепла.

Тепло газів, що поступають в шар:

4Q = (4mSO2∙4CSO2 + 4mO2∙4CO2 + 4mN2∙4CN2)∙4t,

4Q = (5317∙0,704+6893∙0,961 +56772∙1,057)∙380=23927669 кДж/ч

Тепло, що виділяється при окисленні двоокису сірки

5Q = 5q • 5mso2 = 1485 • 5211 = 7738971 кДж/ч,

де 5q — питоме тепло окислення при середній температурі в шарі (440 + 568): 2 = 410°С, кДж/кг.

Загальний прихід тепла

4Q + 5Q = 23927669 + 7738971 = 31666640 кДж/ч.

Витрата тепла.

Тепло, що відноситься газами, що відходять

6Q = (6mSO2∙6CSO2 + 6mSO2∙6CSO2 + 6mO2∙6CO2 + 6mN2∙6CN2)∙6t,

6Q = (6513 ∙ 0,8 + 106 ∙ 0,72 + 5592 ∙ 0,97 + 56772 ∙ 1,07) ∙ 440,

6Q = 31550791 кДж/ч

Різниця між приходом і витратою

4Q + 5Q - 6Q = 31666640 – 31650791= 15849 кДж/ч

Отже, наближення достатнє точно. На графік X — t наносимо одержану крапку X = 0,98 і t = 440, сполучаємо її з крапкою X = 0,81 і t = 380.

Тепловий баланс

2.6. Розрахунок контактної маси в контактному апараті

Кількість контактної маси в першому шарі.

Об'єм контактної маси в робочому поляганні в шарі

де vрабк.м — об'єм контактної маси в першому шарі в робочому стані, м3;

с — коефіцієнт запасу;

τ — секундний об'єм газів, що проходять через шар, нм3/сек;

h — фіктивний час контакту, сек.

Об'єм контактної маси при завантаженні в 1,1 рази більш робочого об'єму. Звідси

Насипна вага кільцевої контактної маси в робочому стані dрабк.м = 600 кг/м3, а при завантаженні dзаск.м = 450 кг/м3. У апарат засипається

Гідравлічний опір контактної маси першого шару.

При внутрішньому діаметрі першого шару контактного апарату 5 м і відповідно площі перетину 19,03 м2 висота шару контактної маси рівна

Лінійна швидкість газів в шарі при середній температурі шаруючи 504°С

де ω — лінійна швидкість газу, м/сек;

vчас — об'єм газу за нормальних умов, нм3/час;

а — коефіцієнт об'ємного розширення, град-1;

t — температура газу °C;

F — площа перетину, м2;

3600 — коефіцієнт переходу від годин до секунд, сек/ч.

Щільність газів

де ρ — щільність газів в шарі, кг/м3;

mчас — годинна маса газів, кг/ч.

Гідравлічний опір шару:

Кількість контактної маси в другому шарі.

Об'єм контактної маси в робочому стані шару

де vрабк.м — об'єм контактної маси в першому шарі в робочому стані, м3;

с — коефіцієнт запасу;

τ — секундний об'єм газів, що проходять через шар, нм3/сек;

h — фіктивний час контакту, сек.

Об'єм контактної маси при завантаженні в 1,1 разу більш робочого об'єму. Звідси

Насипна вага кільцевої контактної маси в робочому стані dрабк.м. = 600 кг/ м3, а при завантаженні dзаск.м = 450 кг/ м3. У апарат засипається

Гідравлічний опір контактної маси другого шару.

При внутрішньому діаметрі першого шару контактного апарату 5 м і відповідно площі перетину 19,03 м2 висота шару контактної маси рівна

Лінійна швидкість газів в шарі при середній температурі шару 504°С

де ω — лінійна швидкість газу, м/сек;

vчас — об'єм газу за нормальних умов, нм3/час;

а — коефіцієнт об'ємного розширення, град-1;

t — температура газу °C;

F — площа перетину, м2;

3600 — коефіцієнт переходу від годинника до секунд, сек/ч.

Щільність газів

де ρ — щільність газів в шарі, кг/м3;

mчас — годинна маса газів, кг/ч.

Гідравлічний опір шару:

3. Охорона навколишнього середовища

пов'язана з виробництвом сірчаної кислоти

Основною сировиною для виробництва сірчаної кислоти, є сірка. Вона належить до найбільш поширених числу хімічних елементів на нашій планеті.

Виробництво сірчаної кислоти відбувається в три стадії на першій стадії одержують SO2, шляхом випалення FeS2, потім SO3, після чого на третій стадії одержують сірчану кислоту.