Химия \ Химическая технология неорганических веществ

Тепловой баланс контактного аппарата, страница 3

6.3.1. Приход тепловых потоков

1) Q₁– физическое тепло газа, поступающего на третий слой при температуре 440°С:

Q₁ = 1771,516∙1,507 ∙713=1913582,726 кДж

где: =

2) Определим Q₂ – теплоту, выделяющуюся в результате экзотермической реакции окисления SО₂ в SО₃.

Q₂=(98,89∙22,410)/0,0224= 98934,147 кДж

Суммарный приход тепла составит:

Q_1п∑= 1913582,726 +98934,147 =2012516,873 кДж.

6.3.2. Расход тепловых потоков

1) Потери тепла в окружающую среду принимаем 2 % от общего прихода :

Q₃=2012516,873 ∙0,02=40250,337 кДж.

2)Q₄-физическое тепло, выносимое отходящими газами:

Обозначим температуру газа, покидающего третий слой контактной массы, через Тх, тогда количество тепла уносимое с газами:

Q₄=1763,717∙1,512 ∙Tх = 2666,740∙Tх

Составляем уравнение теплового баланса 3 слоя катализатора:

2012516,873 =2666,740∙Tх+ 40250,337

Температура газа, выходящего из третьего слоя будет:

Tх =(2012516,873-40250,337)/2666,740=739,58 К или 466,49 ⁰С

Сходимость полученного значения температуры с найденной ранее (473⁰С) вполне удовлетворительна.

После третьего слоя газ охлаждается в экономайзере II ступени и в трубном пространстве теплообменника. Затем газ уходит на первую ступень абсорбции при температуре 180 ⁰С

3) Количество тепла, требуемое отвести в теплообменной аппаратуре:

Q₅=1972266,536–1763,717∙1,512 ∙(180+273) =774295,853 кДж

Суммарный расход тепла составит:

Q_1р∑= 1972266,536+40250,337=2012516,873 кДж

Таблица 6.6

Тепловой баланс 1 ступени конверсии (3 слой) на 1т 100% Н₂SO₄

Приход			Расход
Поток	МДж	%	Поток	МДж	%
где Q₁ - физическое тепло поступающего на окисление газового потока;	19135,823	95,08	Q₃ - потери	40,250	2
Q₂ – теплота реакции	98,934	4,92	Q₄ - физическое тепло отходящих газов	1972,267	98
Итого	2012,517	100	Итого	2012,517	100

6.3.3. Пересчет тепловых потоков на часовую производительность

Проведем перерасчет тепловых потоков на часовую производительность 75,95 т/ч 100 % Н₂SO₄

1) Q₁– физическое тепло, поступающего в аппарат с газами при температуре 440°С:

Q₁=1913582,726 ∙75,95=145336608,000 кДж

2) Q₂ – теплота, выделяющаяся в результате экзотермической реакции окисления SО₂ в SО₃.

Q₂=98934,147∙75,95=7514048,465 кДж

Суммарный приход тепла составит:

Q_1п∑145336608,000 +7514048,465 =152850656,500 кДж

3) Потери тепла в окружающую среду:

Q₃=40250,337∙75,95=3057013,095 кДж

4)Q₄-физическое тепло, выносимое отходящими газами:

Q₄= 1972266,536∙75,95=149793643,4 кДж

4)Q₅-кол-ва тепла, отданное в теплообменной аппаратуре:

Q₅=774295,853 ∙75,95=58807770,040 кДж

Общий расход тепла составит:

Q_1р∑=3057013,095 +149793643,4 =152850656,500 кДж

Тепловой баланс первого слоя сведем в таблицу 6.4.

Таблица 6.7

Тепловой баланс 1 ступени конверсии (3 слой) на 75,95т/ч 100% Н₂SO₄

Приход			Расход
Поток	кДж/ч	%	Поток	кДж/ч	%
где Q₁ - физическое тепло поступающего на окисление газового потока;	145336,608	95,08	Q₃ - потери	3057,013	2
Q₂ – теплота реакции	7514,048	4,92	Q₄ - физическое тепло отходящих газов	149793,643	98
Итого	152850,656	100	Итого	152850,656	100

6.4. Расчет теплового баланса 4 слоя контактного аппарата

Расчет проведем на 1 т 100 % Н₂SO₄ с последующим пересчетом на часовую производительность 75,95 т/ч 100 % Н₂SO₄

6.4.1. Приход тепловых потоков

1) Q₁– физическое тепло газа, поступающего на четвертый слой при температуре 425°С:

Q₁ = 1555,001∙1,336 ∙698=1450081,973 кДж

где: =

2) Определим Q₂ – теплоту, выделяющуюся в результате экзотермической реакции окисления SО₂ в SО₃.

Q₂=(98,89∙14,343)/0,0224= 63320,503 кДж

Суммарный приход тепла составит:

Q_1п∑= 1913582,726 +98934,147 =1513402,476 кДж.

6.4.2. Расход тепловых потоков

1) Потери тепла в окружающую среду принимаем 2 % от общего прихода :

Q₃=1513402,476 ∙0,02=30268,049 кДж.

2)Q₄-физическое тепло, выносимое отходящими газами:

Обозначим температуру газа, покидающего четвертый слой контактной массы, через Тх, тогда количество тепла уносимое с газами:

Q₄=1547,829∙1,341 ∙Tх = 2072,639 ∙Tх

1 2 3 4 5

Скачать файл