Расчет материального баланса ХТС

Исходные данные для расчета

Таблица № 3

Показатель.	Условное обозначение.	Значение.
Степень превращения S в SO2, %.	ХS.	92,0.
Степень превращения SO2 в SO3, %.	ХSO2.	99,0.
Степень абсорбции SO3, %.	ХSO3.	99,8.
Содержание SO2 в газе, поступающем в контактный аппарат, % (по объему).	г 12SO2.	8,0.
Содержание H2SO4 в целевом продукте, % (по массе).	г 301H2SO4.	92,5.
Базис расчета, кг H2SO4 в продукте.	G301H2SO4.

Структурная блок-схема ХТС

• 1. Серная печь: S + O2 = SO2
• 2. Контактный аппарат: 2SO2 + O2 = 2SO3
• 3. Абсорбер: SO3 + H2O = H2SO4
• 010. Поток исходного компонента S.
• 011. Поток исходного N2 + O2
• 10. Выход отходов S (огарок)
• 12. Поток в контактный аппарат SO2+O2+N2
• 23. Поток из контактного аппарата в абсорбер SO3+SO2+O2+N2
• 03. Поток исходного компонента в абсорбер H2O
• 301. Выход целевого продукта H2SO4 + H2O
• 302. Выход побочных продуктов SO3+SO2+O2+N2

Составление системы уравнений материального баланса

По первому блоку.

1.

2.

• 3.
• 4.

По третьему блоку.

5.

• 6.
• 7.
• 1. 0,92 • = N12 • 0,08
• 2. = N12 • 0,08 • 0,99
• 3. = N12 (0,21 — 0,08) — 0,5 • N12 • 0,08 • 0,99
• 4. = N12 (1 — 0,99) • 0,08
• 5. = (2000 • 0,925) / (98 • 0,998)
• 6. 0,998•18+2000 (1−0,925)
• 7.
• 5. = (2000 • 0,925) / (98 • 0,998) = 18,92
• 2. N12= 18,92/ (0,08• 0,99) = 238,9
• 3. = 238,9 (0,21 — 0,08) — 0,5 • 238,9 • 0,08 • 0,99 =21,6
• 4. =238,9 (1 — 0,99) • 0,08=0,19
• 6. = 18,92• 0,998•18+2000 (1−0,925) = 489,88
• 7. = 238,9 • 0.79• 28 + 32 • 21,6 + 0,19 • 64 + 18,92 • 0,002 • 80 = 5990,86
• 1. = 238,9 •0,08 •32/0,92 = 664,76