化工工艺课件解读.ppt

喷淋酸的温度 由表4-5、4-6可以看出，提高喷淋酸的温度，可 以减少SO2的损失，但是硫酸液面上水蒸气分压增高， 同时硫酸蒸气分压也增高，增加了酸雾含量，降低了干 燥效率。 若降低喷淋酸的温度，可减少硫酸液面上的水蒸气 分压以及减少酸雾的生成，但SO2的损失则增大。 在实际生产中，喷淋酸的入塔温度，取决于冷却水 的温度。 一般在30～40 ℃ 之间，在夏季＜45 ℃ 3. 气体温度 S饱和度 =PH2O / PH2O ﹡ 我们知道： 温度降低，液面上饱和蒸气压 值降低 ，饱和度增大，水气就会凝析出来，这样气体带 入干燥系统的水分就少，干燥负荷低，干燥效率高。干燥 酸的消耗就会见少。 一般气体温度控制在30 ℃ 左右。夏季＜45 ℃ 4. 喷淋密度（10～15M3/M2·h) 喷淋酸量的大小也影响干燥效率，喷淋量可通过物料和热量平衡来决定。 根据计算：酸浓每降低0.5%，相应地酸温升高约10 ℃ PH2O=P×YH2O 四、干燥工艺流程 去转化工序 净化气 干燥酸 去转化工序 净化气 干燥酸 去转化工序 净化气 干燥酸 方案一 方案三 方案二 §4-3 硫酸生产 §4-3-1 二氧化硫催化氧化基本原理 §4-3-1.1 二氧化硫氧化的化学平衡 SO2 + O2 SO3 + Qp 由上式可以看出： 反应的特点→可逆、放热、体积缩小 1 2 催化剂 温度，℃ Qp,Kcal/mol 温度，℃ Qp,Kcal/mol 温度，℃ Qp,Kcal/mol 0 22.968 225 22.980 450 22.657 25 22.989 250 22.958 500 22.556 50 23.006 275 22.931 550 22.449 100 23.025 300 22.899 600 22.335 150 23.012 350 22.830 650 22.215 200 22.999 400 22.748 700 22.089 表4-7 二氧化硫氧化反应热效应 通常，在400～700 ℃范围内，反应热可以用下列简化式计算 Qp = 24205 — 2.21T 当反应达到平衡时，平衡常数为: Kp = ① pSO3 pSO2 √pO2 · 温度，℃ Kp 温度，℃ Kp 温度，℃ Kp 温度，℃ Kp 400 442.9 450 137.4 525 31.48 600 9.375 410 345.5 475 81.25 550 20.49 625 6.57 425 241.4 500 49.78 575 13.70 650 4.68 表4-8 二氧化硫氧化反应平衡常数 在400～700 ℃范围内,Kp与温度的关系可以用下列简化式计算 lg Kp = 4905.5 T 4.6455 由表4-8和上式可以看出：T↑ Kp↓ §4-3-1.1 二氧化硫转化率 X 某一瞬时，气体混合物中三氧化硫的分压与三氧化硫和二氧化硫分压之和的比值。当反应达到平衡时，转化率为平衡转化率，用XT表示 PSO3 PSO3 + PSO2 XT = ② 将①、②式合并得出平衡转化率与平衡常数的关系 XT = Kp + Kp 对于工艺计算，使用氧的平衡分压来计算平衡转化率十分不方便，通常用将氧的平衡分压表示为总压及起始气体组成的关系。 若以a、b分别表示SO2和O2的起始含量（摩尔分数） PO2 －0.5 ③ 对于工艺计算，使用氧的平衡分压来计算平衡转化 率十分不方便，通常用将氧的平衡分压表示为总压及 起始气体组成的关系。 若以a、b分别表示SO2和O2的起始含量（摩尔分数）， P为混合气体的总压，以1摩尔混合气体为计算基准，做 物料衡算则得 反 应 前 反 应 达 到 平 衡 时 摩尔分数 分 压 摩尔分数 分 压 SO2 a ap a(1-xT） O2 b bp b-axT/2 SO3 0 0 axT 其余气体 1-a- b (1-a- b)p a 总 计 1 p 1-axT/2 p 组 成 a(1-xT） 1-axT/2 ×P b-axT/2 1-axT/2 ×P axT 1-axT/2 ×P 1-a- b 1-axT/2 ×P 对于混合气体的任何起始组成，在任何温度和任何压力下，都可以利用上式计算平衡转化率。 由⑤式可知，影响平衡转化率的因素有温度、压力和起