Тепловой баланс контактного аппарата, страница 2

                                      Q₄= 2403886,728∙75,95=182575197,00 кДж

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

                                   Q₅=469411,299 ∙75,95=35651788,16 кДж

Общий расход тепла составит:

                        Q_1р∑ = 182575197,00 +3742599,391 =187129968,900 кДж

Тепловой баланс первого слоя сведем в таблицу 6.4.

 

Таблица 6.3

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

Приход			Расход
Поток	МДж/ч	%	Поток	МДж/ч	%
где Q1 - физическое тепло поступающего на окисление газового потока;	139791,128	74,70	Q3   - потери	3742,599	2,00
Q2 – теплота реакции	47338,841	25,30	Q4 - физическое тепло отходящих газов	182575,197	97,00
Итого	187129,969	100	Итого	187129,969	100

6.2.Рассчет теплового баланса 2 слоя контактного аппарата

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

6.2.1. Приход тепловых потоков

1)  Q₁ – физическое тепло, поступающее во второй  слой   с газами при температуре 

              450°С:

                                    Q₁ = 1796,926∙1,489∙723=1934475,429  кДж

где:   =                                                                         

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

                                    Q₂=(98,89∙44,820)/0,0224= 197868,295 кДж

Суммарный приход тепла составит:       

                             Q_1п∑ =197868,295  +1934475,429 =2132343,724 кДж.

6.2.2. Расход тепловых потоков

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

                                       Q₃=2132343,724 ∙0,02=42646,874 кДж.

2)Q₄-физическое тепло, выносимое  отходящими газами:

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

                                      Q₄ =1771,516∙1,507 ∙Tх = 2669,674∙Tх

Составляем уравнение теплового баланса 2 слоя катализатора:

                                       2132343,724  =2669,674∙Tх+ 63970,312

Температура газа, выходящего из второго слоя будет:

                 Tх =(2132343,724 -42646,874)/2669,674=785,753 К или 512,753  ⁰С

Сходимость полученного значения температуры с найденной ранее (516⁰С) вполне удовлетворительна.

После второго  слоя газ направляется в теплообменник. Охладившись там до 440 °С, он возвращается в третий слой контактного аппарата.

3) Количество тепла, требуемое отвести в теплообменной аппаратуре, определим по формуле:

                              Q₅=2089696,85 –1913582,726  =176114,124 кДж

Суммарный расход тепла составит:

                             Q_1р∑= 2089696,85 +42646,874=2132343,724 кДж

Таблица 6.4

           Тепловой баланс 1 ступени конверсии (2 слой)  на 1т 100% Н₂SO₄

Приход			Расход
Поток	МДж	%	Поток	кДж/ч	%
где Q1 - физическое тепло поступающего на окисление газового потока;	1934,475	90,72	Q3   - потери	42,647	2
Q2 – теплота реакции	197,868	9,28	Q4 - физическое тепло отходящих газов	2089,697	98
Итого	2132,344	100	Итого	2132,344	100

6.2.3. 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 410°С:

                                    Q₁=1934475,429  ∙75,95=146923408,800 кДж

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

                                      Q₂=197868,295∙75,95=15028097,010 кДж

Суммарный приход тепла составит:

                            Q_1п∑ =146923408,800 +15028097,010  = 164951505,800 кДж

3) Потери тепла в окружающую среду:

                                      Q₃=42646,874 ∙75,95=3239030,080 кДж

4)Q₄-физическое тепло, выносимое  отходящими газами:

                                      Q₄= 2089696,85∙75,95= 158712475,800 кДж

Общий расход тепла составит:

                        Q_1р∑ =3239030,080 +158712475,800 =164951505,800  кДж

Кол-ва тепла, отданное в теплообменной аппаратуре:

                                       Q₅=176114,124 ∙75,95=13375867,720 кДж

Тепловой баланс первого слоя сведем в таблицу 6.4.

Таблица 6.5

           Тепловой баланс 1 ступени конверсии (2 слой)  на 75,95т/ч 100% Н₂SO₄

Приход			Расход
Поток	кДж/ч	%	Поток	кДж/ч	%
где Q1 - физическое тепло поступающего на окисление газового потока;	146923,409	90,72	Q3   - потери	3239,030	2
Q2 – теплота реакции	15028,097	9,28	Q4 - физическое тепло отходящих газов	158712,476	98
Итого	164951,506	100	Итого	164951,506	100

6.3. Расчет теплового баланса 3 слоя контактного аппарата

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