03

011

12 23 302

012

301

011 - Сера жидкая

012 - Воздух

12 - SO2 содерж. газ

23 - SO3 содерж. газ

03 - Вода

301 - Выхлопные газы

302 – Серная кислота

2. Составление уравнений по каждому узлу.

1.Составляем уравнения по первому узлу:

0.92*N011=N12SO2

N12SO2=N12*0.08 N011=X1

0.92*N011=N12*0.08 N12=X3

0.92*X1=X3*0.08 (1)

2. Составляем уравнения по второму узлу:

а) 0,99*N12SO2=N23SO3

0.99*N12*0.08=N23SO3 N23SO3=X4

0.99*X3*0.08=X4 (2)

б) N12*(0.21-0.08)=2N23SO3

X*(0.21-0.08)=2X4 (3)

3.Составляем уравнение по третьему узлу:

а) G302*0.925=2000 базисное уравнение G302=X7

X7*0.925=2000 (4)

б) 0.998*N23SO3=2000/Mr(H2SO4)

0.998*X4=2000/98 (5)

в) N301=N301SO2 + N301N2 + N301SO3 + N301O2

N301SO2=N12SO2*(1-0.99)=N12SO2*0.01=N12*0.08*0.01

N301N2= 0.79*N012

N301SO3=N23SO3*(1-0.998)=0.002*N23SO3

N301O2=N12*(0.21-0.08)-1/2*N12*(0.21-0.08)=N12*0.13*(1-

1/2)=0.13/2*N12

N301=N12*0.08*0.01+0.79*N012+0.002*N23SO3+0.065*N12

N301=0.0658*N12+0.79*N012+0.002*N23SO3

X6=0.0658*X3+0.79*X2+0.002*X1 (6)

N012=X2

N301=X6

Но надо учесть , что N12=N012 ,т.е. X2=X3 (7)

6 неизвестных и 7 уравнений. Выбрасываем уравнение (3) и получаем систему уравнений:

0,92*X1=0.08*X3

0.99*0.08*X3=X4

0.925*X7=2000

0.998*X4=20.41

X6=0.0658*X3+0.79*X2+0.002*X4

X3=X2

0.92*X1-0.08*X3=0

0.0792*X3-X4=0

X7=2162.2

X4=20.45

0.8558*X3+0.002*X4- X6=0

0.92*X1-0.08*X3=0

0.0792*X3-20.45=0

X7=2162.2

X4=20.45

0.8558*X3+0.002*20.45-X6=0

0.92*X1-0.08*X3=0

X3=257.23

X7=2162.2

X4=20.45

0.8558*X3+0.041-X6=0

0.92*X1=0.08*257.23

X3=257.23

X7=2162.2

X4=20.45

0.8558*257.23+0.041-X6=0

X1=22.37=N011

X3=257.23=X2=N12=N012

X7=2162.2=G301

X4=20.45=N23SO3

X6=220.18=N301

1.Количество целевого продукта:

X7=G301=2162.2 кг 92.5% серной кислоты

2. Расход серы:

X1=N011=22.37 кмоль

ms=Ns*MS=22.37*32=715.84 кг

GSнач=715,84/0,92=778,1 кг было введено в систему

3. Расход воздуха:

X2=X3=N012=257.23 кмоль

Gвозд=Nвозд*Mвозд=257,23*29=7459,67 кг

4.Определение расхода кислорода и азота

GO2=7459,67*0,21=1566,7 кг

GN2=7459,67*0,79=5893,1 кг

5. Определяем количество SO2, содержащегося в газе:

X3=N12=257.23 кмоль

N12SO2=257.23*0.08=20.58 кмоль

GSO2=NSO2*MSO2=20.58*64=1317 кг

6. Определение SO3, содержащегося в газе:

X4=N23SO3=20.45 кмоль

GSO3=NSO3*MSO3=20.45*80=1636 кг

7. Расход воды на абсорбцию:

G03=G301*MH2O/MH2SO4=2162.2*18/98=397 кг

8. Выхлопные газы:

X6=N301=220.18 кмоль

G301=G301SO2+G301N2+G301SO3+G301O2=1317*0.01+5893.1+

0.002*1636+0.065*7459.67=13.17+5893.1+3.27+484.88=

6394.42 кг

3.Материальный баланс.