Расчет четырехслойного аппарата с промежуточными теплообменниками, страница 2

Таблица 2

t, °C	k, с-1·атм-1	t, °C	k, с-1·атм-1
			при х>0.6	при х<0.6
выше 530	2,81	460	1,18	1,00
520	2,50	450	1,02	0,408
510	2,23	440	0,89	0,22
500	1,97	430	0,47	0,12
490	1,74	420	0,24	0,060
480	1,54	410	0,12	0,030
470	1,35

В таблице 3 приведены значения констант равновесия К_р (в атм^-0,5) реакции окисления двуокиси серы

Таблица 3

t, °C	Кр	t, °C	Кр
390	571,0	520	34,42
400	442,9	530	28,83
410	345,5	540	24,25
420	271,5	550	20,49
430	214,9	560	17,39
440	171,3	570	14,81
450	137,4	580	12,67
460	110,8	590	10,88
470	89,97	600	9,375
480	73,47	610	8,107
490	60,32	620	7,034
500	49,78	630	6,124
510	41,29	640	5,348

Исходная газовая смесь содержит 7,5 % SO₂ и 10,5 % О₂. Степень превращения в первом слое х=0,707 Разделим слой на 8 участков.

В начале первого участка температура равна 440°C (это 1-ый участок 1-ого слоя). Коэффициент λ=213. Тогда в конце 1-ого участка (и в начале 2-ого) температура равна:

В начале 1-го участка степень превращении х=0, в конце первого участка (и в начале 2-го) х=0,05.

При температуре 440°C к=0,22 (табл. 2), K_р=171,3 (табл. 3)

При температуре 451°C к=0,45, K_р=134

Рассчитываем значения dx/dτ.

В начале 1-го участка:

       

В конце 1-го участка:

Соответственно  в начале 1-го участка и  в конце 1-го участка.

Среднее значение в 1-ом участке:

Тогда

В начале 2-го участка t=451°C

В начале 2-го участка степень превращении х=0,05, в конце 2-го участка (и в начале 3-го) х=0,1).

Тогда в конце 2-ого участка (и в начале 3-его) температура равна:

При температуре 451°C к=0,45, К_р=134.

При температуре 461°C к=1,07, К_р=106,6.

 в начале 2-го участка равен  в  конце  1-го  участка

=

В конце 2-го участка:

Соответственно  в начале 2-го участка и  в конце 2-го участка.

Среднее значение во 2-ом участке:

Тогда

В начале 3-его участка t=461°C

В начале 3-го участка степень превращении х=0,1, в конце 3-го участка (и в начале 4-го) х=0,2).

Тогда в конце 3-его участка (и в начале 4-ого) температура равна:

При температуре 461°C к=1,07, К_р=106,6

При температуре 483°C к=1,59, К_р=69,8.

В начале 3-го участка:

 в начале 3-го участка равен  в  конце  2-го  участка

=

В конце 3-го участка:

Соответственно  в начале 3-го участка и  в конце 3-го участка.

Среднее значение в 3-ем участке:

Тогда

В начале 4-ого участка t=483°C

В начале 4-го участка степень превращении х=0,2, в конце 4-го участка (и в начале 5-го) х=0,4).

Тогда в конце 4-го участка (и в начале 5-ого) температура равна:

При температуре 483°C к=1,59, К_р=69,8

При температуре 525°C к=2,65, К_р=31,6.

 в начале 4-го участка равен  в  конце  3-го  участка

=

В конце 4-го участка:

Соответственно  в начале 4-го участка и  в конце 4-го участка.

Среднее значение в 4-ом участке:

Тогда

В начале 5-ого участка t=525°C

В начале 5-го участка степень превращении х=0,4, в конце 5-го участка (и в начале 6-го) х=0,6).

Тогда в конце 5-го участка (и в начале 6-ого) температура равна:

При температуре 525°C к=2,65, К_р=31,6.  

При температуре 568°C к=2,81, К_р=15,3