В реакторе с внутренним теплообменником - холодильником протекает экзотермический процесс окисления диоксида серы кислородом воздуха по реакции: 2SO2 + 2SO, Задание: Составить тепловой баланс реактора и рассчитать зависимость поверхности теплообмена (F) от температуры газового потока на выходе из реактора (T2): F=f(T2) (Решение → 24197)

Заказ №38753

Задача В реакторе с внутренним теплообменником - холодильником протекает экзотермический процесс окисления диоксида серы кислородом воздуха по реакции: 2SO2 + 2SO, Задание: Составить тепловой баланс реактора и рассчитать зависимость поверхности теплообмена (F) от температуры газового потока на выходе из реактора (T2): F=f(T2) Дополнительные данные для расчета: T1 T1 - температура газового потока на входе в реактор (T1= 300-500 °C); T2 - температура газового потока на выходе из реактора (T2=530-760°C): Тст - температура стенки теплообменника (Тст=30-230°C): V1 - расход газовой смеси на входе в реактор (V1 = 10000-100000 м//ч); X - степень окисления диоксида серы (X =0,5 - 0,9); Zso0 - исходная концентрация диоксида серы (Zso0 = 0,03-0,15 мольная доля); Соотношение исходных концентраций диоксида серы и кислорода равно 1/0,75, остальное - азот; Ср-теплоемкость газовой смеси принимается неизменной на входе и на выходе из реактора, Ср=1,24 кДж/м2-градус; Удельная теплота химической реакции: AH=90000 кДж/кмоль; Тепловые потери составляют 3% от теплоты химической реакции; Коэффициент теплопередачи теплообменника: Кт=400 кДж/м ч-градус.

Решение:

Для начала вычислим тепловой эффект химической реакции по закону Гесса: Н º298=Нº298 продНº298 реа Согласно табличным данным: Н0 298 (SO3) = -395.8 кДж/моль; Н0 298 (O2) = 0 кДж/моль; Н0 298 (SO2) = -296.9 кДж/моль Подставив данные, получим: ∆Н = 2·(-395.8) – (2·(-296.9) + 0) = -197.8 (кДж) (реакция экзотермическая, протекает с выделением тепла). Состав газа приведен в таблице

В реакторе с внутренним теплообменником - холодильником протекает экзотермический процесс окисления диоксида серы кислородом воздуха по реакции: 2SO2 + 2SO, Задание: Составить тепловой баланс реактора и рассчитать зависимость поверхности теплообмена (F) от температуры газового потока на выходе из реактора (T2): F=f(T2)

В реакторе с внутренним теплообменником - холодильником протекает экзотермический процесс окисления диоксида серы кислородом воздуха по реакции: 2SO2 + 2SO, Задание: Составить тепловой баланс реактора и рассчитать зависимость поверхности теплообмена (F) от температуры газового потока на выходе из реактора (T2): F=f(T2)