Расчет химико-технологической системы производства серной кислоты при атмосферном давлении

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2013 в 22:30, курсовая работа

Краткое описание

Основной целью химического производства является получение химического (целевого) продукта заданного качества при минимальных затратах и возможно меньшим количестве отходов, то есть производство должно отвечать экологическим требованиям и быть экономически оправданным.
Заводское получение серной кислоты относится к числу старейших крупномасштабных химических производств. Серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место среди минеральных кислот, производимых химической промышленностью, Объясняется это ее свойствами и себестоимостью

Скачать в ZIP архиве (299.38 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

Kursovaya_rabota_-_Proizvodstvo_sernoy_kisloty.doc

— 593.00 Кб (Скачать файл)

 

  1. Рассмотрим реакцию на 4 слое катализатора второго контактного аппарата    ( х = 0.79 )

SO2 +

O2 → SO3

Образуется:   

   

Всего:

Вступило в  реакцию:

Осталось после  реакции:

Приход

  

Расход

  

G

кг/с

G

кг/с

SO2

0.581

SO2

0.122

O2

3.601

O2

3.486

N2

31.853

N2

31.853

SO3

0.0039

SO3

0.577

Итого:

36.038

Итого:

36.038


 

  1. Рассмотрим реакцию на 5 слое катализатора второго контактного аппарата    ( х = 0.96 )

Определим количество сухого воздуха (холодного )подаваемого на 5 слой катализатора.

 

  при 700 К

 

 при 500 К

 

 

 

SO2 +

O2 → SO3

Образуется:   

   

Всего:

Вступило в  реакцию:

Дополнительное количество

и
:

 

Осталось после  реакции:

Найдем массовые потоки:

Приход

  

Расход

  

G

кг/с

G

кг/с

SO2

0.122

SO2

0.0049

O2

3.935

O2

3.906

N2

33.329

N2

33.329

SO3

0.577

SO3

0.724

Итого:

37.963

Итого:

37.963


 

  1. Рассмотрим 2 абсорбер ( β1 = 0.9994)

 

На входе:     

Вступило в реакцию: 

Осталось:

Образовалось:

 

Также из стехиометрического соотношения  в реакции образования кислоты  получаем, что  которое вступило в реакцию равно равно которое потребовалось для абсорбции SO3 .

 

Найдем массовые потоки реагентов:

Причем  составляет 1.5% от того количества кислоты, которое подается на орашение.

Найдем поток  кислоты с концентрацией 98.5%, которая  идет на орашение абсорбера №1 .

                                                                                  

Так как при абсорбции  реагирует только SO3 и H2O, то потоки остальных компонентов остаются неизменными из предыдущего реактора.

Приход

  

Расход

  

G

кг/с

G

кг/с

SO2

0.0049

SO2

0.0049

O2

3.906

O2

3.906

N2

33.329

N2

33.329

SO3

0.724

SO3

0.00043

H2O

0.163

H2SO4

0.886

Итого:

38.126

Итого:

38.126


 

 

  1. Расчет сушильной башни.

Для расчета сушильной башни нам необходимо знать все потоки входящие и выходящие из нее.

а) найдем концентрацию кислот выходящих  из 1 и 2 абсорберов.

для абсорбера №1

 

найдем массовые потоки:

Нам известен массовый поток орошающей  кислоты в пересчете на 100%

Найдем сколько кислоты и  воды выйдет из 1 абсорбера:

Найдем сколько образовалось 100% кислоты из SO3 ( из стехиометрического соотношения 1:1)

 

 

для абсорбера №1

 

найдем массовые потоки:

Нам известен массовый поток орошающей  кислоты в пересчете на 100%

Найдем сколько кислоты и  воды выйдет из 1 абсорбера:

Найдем сколько образовалось 100% кислоты из SO3 ( из стехиометрического соотношения 1:1)

 

 

б) найдем потоки 92,7% кислоты, которая  приходит в сборники под абсорберами  для разбавления кислоты до 98.5%

 

составим уравнение для нахождения отношения потоков входящих в  сборник и выходящих из него и  обозначим за Х массовый поток 92.7% кислоты, которая поступает для разбавления.

Т.к. в сборнике под абсорбером кислота  – 98.5% то:

 

решая это уравнение находим, что  Х = 0.2584 , значит соотношение кислот будет равно 1   :  3.8692  . Из этого соотношения можем найти сколько 92.7% кислоты поступает в каждый абсорбер.

Учитывая все потоки кислоты  найдем какой поток 98.5% кислоты покидает каждый сборник .

 

в) Составим баланс по сборнику кислоты  под сушильной башней.

после преобразования получаем:

 

Найдем, содержание воды в воздухе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приход

  

Расход

  

G

кг/с

G

кг/с

1.316

42.854

0.604

12.486

53.22

    

Итого:

55.200

Итого:

55.300


 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. В.С.Бесков ОХТ, Москва, ИКЦ «Академкнига», 2005

2. А.Г.Амелин, Технология серной кислоты, М., Химия, 1983

3. В.С.Бесков, Ю.Л.Вяткин, Н.З.Павлова, А.М.Каращук, Г.М.Семенов, Автоматизированный расчет материальных балансов химико-технологических систем, уч. пособие №3985, М.,1999

4.  В.С.Бесков, М.Г.Давидханова, В.И.Царев, Автоматизированная система расчетных работ в общеинженерных курсах по химической технологии, уч. пособие №4261, М., 2003

5.         «Основы химической технологии»: учеб. для студентов хим. - технол. спец. вузов/ И.П. Мухленов, А.Е. Горштейн, Е.С. Тумаркина, под ред. И.П. Мухленова. – 4-е изд.., перераб. и доп.  – М.: высш. шк.., 1991. – 463 с.

 

6.       «Расчёт материального баланса химико-технологических систем 

интегральным методом». Г.Н. Кононова, В.В. Сафонов, Е.В. Егорова. Москва, 1999 год.

 


Информация о работе Расчет химико-технологической системы производства серной кислоты при атмосферном давлении