Общая химическая технология

Автор: Пользователь скрыл имя, 25 Декабря 2011 в 19:59, курсовая работа

Краткое описание

Нарисовать технологическую схему производства серной кислоты из серы («короткая схема»), дать ее функциональную, структурную, операторную и расчетную формы. Описать функционирование схемы и ее технологические параметры с учетом рассчитанного материального баланса.
Определить:
• количество серы, воздуха и воды для обеспечения заданной производительности с точностью 1%
• расходные коэффициенты по сере, воздуху, воде на 1 тонну продуктов (100%)
• количество оксидов серы, выбрасываемых в атмосферу на 1 тонну продуктов
• кратность циркуляции жидкости в абсорбере
• количество твердых отходов на 1 тонну продуктов.

Оглавление

1.Задание………………………………………………………………………………………….....2
2.Химическая, функциональная, структурная, расчетная система ХТС……………………......3
3.Описание технологической схемы ХТС с учетом рассчитанного материального баланса....5
4.Математическое описание расчетных элементов………………………………………………6
5.Математическое описание процесса в слое катализатора……………………………………..7
6.Метод решения математического описания ХТС……………………………………………....9
7.Оценка количеств исходных веществ, для обеспечения заданной производительности Н2SO4 ………………………………………………………………………………………………9
8.Таблица с материальным балансом ХТС……………………………………………………...12
9.Расчет контактного аппарата в схеме………………………………………………………….15
10.Рекомендации по экологии……………………………………………………………………18
11.Выводы…………………………………………………………………………………………19
12.Список использованной литературы…………………………………………………………20

Скачать в ZIP (447.46 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

курсовая Вяткина.doc

— 984.00 Кб (Скачать)

Теперь необходимо рассчитать массу товарной кислоты на выходе:

По условию  мы получаем 48т/сут (2000кг/ч) 100%-ой кислоты, тогда исходя из пропорции

99,5% - 2000

100% - У           тогда У=G(H2SO4)практ=2010,050кг

Рассчитываем  количество несгоревших примесей, по условию содержание негорючих примесей в сере 0,5%, тогда масса их составит:

G(прим)практ=667,02*0,005=3,335кг

Расчет выходящих  газов, которые не приняли участие  в реакции:

а) по условию 0,15% SO2 не вступило в реакцию, тогда

N(SO2)вых=20,740*0,015=0,311кмоль

V(SO2)вых=0.311*22.4=6,966м3

G(SO2)вых=0.311*64=19,904кг

б) по условию 0,1% SO3 не вступил в реакцию, тогда

N (SO3)вых=20,429*0,001=0,0204кмоль

V (SO3)вых=0,0204*22,4=0,457м3

G (SO3)вых=0,0204*80=1,632кг

в)  N2 в реакцию не вступает, значит, он тоже будет в отходящих газах

V (N2)вых=4952,820*0,79=3912,728м3

N (N2)вых=3912,728/22,4=174,675кмоль

G (N2)вых=174,675*28=4890,910кг

г) V(O2)прореаг=4952,820*0,21=1040,092м3   N(O2)прореаг=1040,092/22,4=46,433кмоль

N (O2)вых=46,433-20,740-10,215=15,478кмоль

V(O2)вых=15,478*22,4=346,707м3

G (O2)вых=15,478*32=495,296кг 

Составляем  таблицу материального баланса

Приход G, кг/ч V, м3/ч Расход G, кг/ч V, м3/ч
Сера 667,02   H2SO4(товар) 2010,05  
Воздух 6412,12 4952,820 Примеси 3,335  
Вода 377,394   Газы    
      а) SO2 19,904 6,966
      б) SO3 1,632 0,457
      в) N2 4890,910 3912,728
      г) O2 495,296 346,707
 
=7456,534		    
=7441,031		  
 
 

Расходные коэффициенты:

  • по сере  ηs=667,02/2=333,51 кгS/тН2SO4
  • по воздуху  ηвозд=4952,820/2=2476,41 м3возд/ тН2SO4
  • по воде  ηвода=377,394/2=188,697 кгН2О/тН2SO4
 

Количество оксидов  серы, выбрасываемых в атмосферу, на 1 тонну продуктов: 

    Vокс=(6,966+0,457)/2=3,7115м3оксидов/ тН2SO4 

Кратность циркуляции жидкости в абсорбере: 

К=Gрец./Gотб.=0,97/0,03=32,33 

Количество твердых отходов на 1 тонну продуктов: 

Gотх=3,335/2=1,6675 кг отх./ тН2SO4 
 
 
 
 
 

    8.Таблица с материальным балансом ХТС. 

1. Делитель линейный
реагент вход  из аппарата 0 выход в  аппарат 2 2-ой выход  в аппарат 0
%мол. тыс.м3 % вс. Т %мол. тыс.м3 % вс. Т %мол. тыс.м3 % вс. Т
S2 99,78 0,233 99,46 0,667 100 0,233 100 0,667 0 0 0 0
примеси 0,22 0,002 0,49 0,003 0 0 0 0 2,34 0,002 91,15 0,003
сум.расход 100,06 0,236 100 0,671 100 0,233 100 0,667 2,94 0,002 100 0,004
плотность 0,35 плотность 0,35 плотность 0,64
 
2. Смеситель
реагент вход  из аппарата 1 2-ой выход  в аппарат 2 выход в  аппарат 3
%мол. тыс.м3 % вс. Т %мол. тыс.м3 % вс. Т %мол. тыс.м3 % вс. Т
S2 100 0,233 100 0,667 0 0 0 0 4,5 0,233 9,47 0,667
О2 0 0 0 0 21,01 1,039 23 1,486 20,06 1,039 21,09 1,486
N2 0 0 0 0 78,99 3,91 76,69 4,891 75,44 3,91 69,43 4,891
сум.расход 100 0,233 100 0,667 100 4,949 100 6,377 100 5,182 100 7,044
плотность 0,35 плотность 0,78 плотность 0,74
 
3. реактор линейный
реагент вход  из аппарата 2 вход  в аппарат 4
%мол. тыс.м3 % вс. Т %мол. тыс.м3 % вс. Т
S2 4,495 0,2335 9,47 0,6671 0 0 0 0
SO2 0 0 0,001 0,0001 9,414 0,4661 18,922 1,3329
SO3 0 0 0,001 0,0001 0 0 0,001 0,0001
O2 20,064 1,039 21,093 1,4858 11,594 0,5734 11,6741 0,82
N2 75,441 3,9096 69,432 4,8909 78,99 3,9096 69,432 4,8909
H2O 0 0 0 0 0 0 0 0
H2SO4 0 0 0,001 0,0001 0 0 0,001 0,0001
примеси 0 0 0,002 0,0001 0 0,0001 0,002 0,0001
сум.расход 100,03 5,1823 100 7,0442 100 4,9492 100 7,0442
плотность 0,74 плотность 0,70
 
 
4. реактор линейный
реагент вход  из аппарата 3 вsход  в аппарат 5
%мол. тыс.м3 % вс. Т %мол. тыс.м3 % вс. Т
S2 0 0 0 0 0 0 0 0
SO2 9,414 0,4661 18,922 1,3329 0,148 0,007 0,284 0,02
SO3 0 0 0,001 0,0001 9,724 0,4596 23,295 1,6409
O2 11,594 0,5734 11,641 0,82 7,296 0,3441 6,986 0,4921
N2 78,99 3,9096 69,432 4,8909 82,83 3,9096 69,432 4,8909
H2O 0 0 0 0 0 0 0 0
H2SO4 0 0 0,001 0,0001 0 0 0,001 0,0001
примеси 0 0,0001 0,002 0,0001 0 0,0001 0,002 0,0001
сум.расход 100 4,9492 100 7,0442 100 4,7205 100 7,0442
плотность 0,70 плотность 0,67

Информация о работе Общая химическая технология