文档介绍：SO2、CO转化率及SO3、CO2吸收率的计算
王举良
(烟台鹏晖铜业有限公司,山东烟台 264002)
[摘要] 推荐硫酸生产中SO2转化率和SO3吸收率新的计算公式,不仅适用计算SO2转化率及SO3吸收率,也适用于CO转化率及CO2吸收率,及SO2、SO3、CO、CO2、O2、N2同时存在的情况下,计算SO2和CO转化率及SO3和CO2吸收率。
[关键词] 硫酸;SO2;转化率;SO3;吸收率;计算公式
1 原来SO2转化率、SO3吸收率的计算公式
SO2转化率和SO3吸收率是硫酸生产的两项重要工艺指标,在原化工部化肥司组织编写的《硫酸生产分析规程》(1988年修订版)中,SO2转化率的计算公式为:
(1)
SO3吸收率的计算公式为:
(2)
式中:—转化器进口气体中SO2浓度*,%;
b—吸收塔出口气体中SO2浓度,%;
C—吸收塔出口气体中SO3浓度,%;
X—SO2转化率,%;
Y—SO3吸收率,%。
*本文中气体浓度是指气体摩尔分率,因为所涉及到的气体不是理想气体,气体摩尔分率与气体体积分率是有差异的。但是,目前工业控制分析上是测试气体体积分率,所以,可以用气体体积分率代替气体摩尔分率进行计算。
在(1)式推导中,转化器进口气体中SO3浓度和吸收后剩余气体中SO3浓度很低,已忽略不计;在(2)式推导中,把转化器进口气体中SO3浓度忽略不计,并且采用了近似计算。正常生产时,%以上,未被吸收的SO3浓度很小,完全可以略去,因此,(1)、(2)式长期以来广泛应用于生产控制分析。
2 SO2转化率、SO3吸收率新的计算公式
近年来,随着环保要求日益严格,特别是GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》于1997年1月1日实施以后,对于新建厂,%时,%,%,排放的SO2和SO3才能达标。因此,如生产不正常时,就不能按(1)、(2)式的计算方法检测某一段或几段的转化率及吸收率,笔者在总结多年生产经验的基础上,归纳出一种新的计算方法,现推荐如下:
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
式中:——转化器进口气体中SO2摩尔分率,%;
b1——一吸塔出口气体中SO2摩尔分率,%;
b2——二吸塔出口气体中SO2摩尔分率,%;
c1——一吸塔出口气体中SO3摩尔分率,%;
c2——二吸塔出口气体中SO3摩尔分率,%;
X1 ——一转SO2转化率,%;
Y1 ——一吸SO3吸收率,%;
X2 ——二转SO2转化率,%;
Y2——二吸SO3吸收率,%;
X总——SO2总转化率,%;
Y总——SO3总吸收率,%。
上述公式中(3)、(4)式与(7)、(8)式相同,把始态的SO3浓度视为零。但是(5)、(6)式没有把始态的SO3浓度视为零,这两个公式是计算SO2转化率和SO3吸收率最准确的公式,它所计算的准确度仅与检测的SO2和SO3浓度及计算时所取的有效数字位数有关,公式本身不存在误差。不论中间经过几次转化,几次吸收,只要给出始态和终态的SO2和SO3浓度,即可计算这一过程的转化率和吸收率,换句话说,转化率和吸