Материал: Производство серной кислоты при повышенном давлении
2.5 Расчет моногидратного абсорбера
(МА)
Материальный баланс для МА будет выглядеть
следующим образом:
|
Приход |
Расход |
|||||||
|
Статья прихода |
кг/ч |
% масс. |
% об. |
Статья расхода |
кг/ч |
% масс. |
м3/ч |
% об. |
|
Реакционная смесь |
88688,604 |
100 |
|
Реакционная смесь |
86676,618 |
100 |
69171,405 |
100 |
|
Сернистый газ |
32,856 |
0,04 |
0,02 |
Сернистый газ |
32,856 |
0,04 |
12,493 |
0,02 |
|
Триоксид серы |
2011,985 |
2,27 |
1,49 |
Триоксид серы |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Азот |
853393,985 |
96,22 |
97,23 |
Азот |
85339,985 |
98,46 |
68271,988 |
98,07 |
|
Кислород |
1303,778 |
1,47 |
1,26 |
Кислород |
1303,778 |
1,50 |
886,924 |
1,28 |
|
Серная кислота |
19948,563 |
|
|
98,4% СК (продукт) |
42344,173 |
|
|
|
|
Олеум |
20453,616 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
129090,783 |
|
|
Итого |
129020,791 |
|
69171,405 |
|
2.6 Расчет технологических показателей
1. Производительность по целевому продукту:
П (100% серная кислота) = 41 666,667 кг / ч
. Селективность по целевому продукту (показатель эффективности протекания целевой реакции в сложном химическом процессе):
S (100%-я серная кислота) = 100%, т.к. побочных реакций нет.
. Выход целевого продукта (показатель
эффективности процесса):
Е (100%-я серная кислота) = NRпракт
/ NRмакс
Весь сернистый газ превратится в серную кислоту.
Е (100%-я серная кислота) = 424,836 / 512,864 = 0,8284
или 82,84%
. Расходный коэффициент.
Основным показателем использования сырья (а также вспомогательных материалов) является расходный коэффициент, показывающий количество затраченного сырья (вспомогательных материалов) на производство единицы продукции. Различают теоретический расходный коэффициент, определяемый из стехиометрического уравнения химической реакции образования продукта из исходных веществ при полном их превращении, и практический (или расходный коэффициент), т.е. реально достигнутый в производстве. Их отношение показывает степень использования сырья.
К - расходный коэффициент.
Суммарное стехиометрическое уравнение получения
серной кислоты из серы:
S + H2O
+ 2О2 = H2SO4
С массовыми стехиометрическими коэффициентами превращение
описывается уравнением:
S + 18 H2O
+ 32 О2 =98 H2SO4
Теоретически 1 т 100% -ой серной кислоты можно получить из
32 / 98 = 326,53 кг 100%-ой серы. Это - теоретический расходный коэффициент.
К (теор) по осн.сырью = 326,53 кг 100%-ой серы/ 1т 100%-й серной кислоты
С учетом того, что сера в виде сернистого газа и триоксида серы превращается не полностью в серную кислоту, то получаем:
К (реал) по осн.сырью = 326,53 / 0,8284 = 394,188 кг серы на 1 т 100%-й серной кислоты.
или 82,84%
Основные причины различия теоретического и реального расходных коэффициентов заключается в следующем:
Ø неполнота превращения исходного вещества в продукт и выделения продукта;
Ø потери промежуточных компонентов и продукта;
Ø использование части сырья на
вспомогательные цели.
Библиографический список
1. <http://www.sigmatec.ru/main/prod/sernaya_kislota>
. Кутепов А.М. Общая химическая технология: Учеб.для вузов/А.М.Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г.Беренгартен. - 3-е изд., перераб. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 528 с.
. Бесков В.С. Общая химическая технология: Учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 452 с.: ил.
. Игнатенков В.И., Бесков В.С. Примеры и задачи по общей химической технологии: Учеб.пособие для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 198с.:ил.
. Методическое пособие 4205.