转化和吸收率计算

sq、c°转化率及so3.co2吸收率的计算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》（我8年修订版）中，so转化率的计算公式为：2X= 七^ X100a(1-0.015b)SO吸收率的计算公式为：、100-C（1-0.015a）x100a-b%；%；%；式中：a一转化器进口气体中SO2%；%；%；b—吸收塔出口气体中SO2h度，C—吸收塔出口气体中SO：浓度，X—SO2转化率，%；Y—SO：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^度忽略不计，并且采用了近；以计算。正常生产时，SO3吸收率一般在99.95%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。 32SO2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，当转化器进口气体中SO2浓度达到8.0%时，转化率必须达到99.63%，吸收率必须达到99.99%，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：X=a一b1-0.01ac1 x1001a(1-0.015b1-0.01c「Y=1.5(a-b「-C1x100-501a-b-0.01ac11X100X=100-b2(1-0.015b1-0.01C1X1002b1(1-0.015b2-0.01c2)b-b+c-c+0.005bc-0.005bc12121221X100b-b+c-0.01bc-0.005bc-0.01cc1 2 1 1 2 2 1 1 2a-b-a-b-0.01ac □ a侦(a-b)-cx100-50式中：a-b-1b2-c—1c2—X-1-1X-2—2X,总Y总2 2a-b-0.01ac22转化器进口气体中SO2摩尔分率，%；一吸塔出口气体中SO2^尔分率，%；二吸塔出口气体中So2摩尔分率，%；一吸塔出口气体中SO3摩尔分率，二吸塔出口气体中SO；摩尔分率，一转SO2转化率，%；一吸SO；吸收率，%；二转SO2转化率，%；二吸SO3吸收率，%；SO2总转化率，%；-SO；总吸收率，％。%;%; = =——x100a(1-0.015b2-0.01c2)式相同，把始态的SO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SO；浓度，即可计算这一过程的转化率和吸收率，换句话说，转化率和吸收率在0—100%范围，（5）、、（6）式都适用。当把始态的SO3浓度视为零，（5）、（6）式就变成（7）.（8）式；当把终态的SO3浓度视为零，（7）式就变成TOC\o"1-5"\h\z（1）式；当采用近似计算时，（8）式就变为（2）式。 3上述（3）-（8）式在生产中应用，如果生产系统（或生产系统某一部分）出现问题，只要能检测出始态和终态的SO2和SO3浓度，就能计算出生产系统（或生产系统某一部分）的so2转化率和SO3吸收率，为分析问题提供可靠的依据。 2 33SO2、CO转化率及SO；、CO2吸收率的计算（3）-（8）式不仅适用于SO2转化率及SO；吸收率的计算，也适用于CO转化成CO2的转化率及CO2吸收率的计算，使用时，只需把式中对应的So2浓度换成co浓度、so；浓度换成co2浓度即可。 2（3）-（8）式还适用于SO2、SO；、CO、CO「O2、N2（或其它不参加氧化还原反应的气体）气体同时存在的情况下，SO2、CO转化率及SO；.CO2吸收率的计算。这时，需把SO2浓度和CO浓度加起来以及把SO；浓度和CO2浓度加起来气体与始态气体的摩尔数之比K=及把SO；浓度和CO2浓度加起来气体与始态气体的摩尔数之比K=100-(b2SO2+"2CO) (b1SO2+b1COX(SO2+CO)计算总的转化率X 和总的吸收率Y ，并计算出终态（SO2+CO） （SO3+CO2）然后分别计算出SO2转化率、CO转化率及SO；吸收率、CO2吸收率。）［1-0.015（b+b）-0.01（C+C）］）［1-0.015（b2SO：+b；）一°.01（C”'+C"x100)]2CO2(9)Y(SO3+CO2)4—x100B(10)A=(b+b)-(b+b)+(C+C)-(A=(b+b)-(b+b)+(C+C)-(C+C)1SO2 1CO 2SO2 2CO 1SO3 1CO2 2SO3 2CO2+0.005(b+b )(C +C)-0.005(b+b )(C +C)1SO2 1CO 2SO3 2CO2 2SO2 2CO 1SO3 1CO2B=(b +b)-(b +b )+(C +C )-0.01(b +b)(C+C)莅。2 1CO 2沌 2CO 1SO3 1CO2 1SO2 1CO 2SO3 2CO2-0.005(b2SO2+b2CO/SO3+C1CO之'一顷^‘+C1CO之次K=1-10-6(b1SO2+b1CO)X(SO2+CO)[50+Y(SO3+CO2)]-10-4(C1SO3+《1CO2”(SO3+CO2)(11)Xso=1002100b2SO_/K

b1SO2(12)X=100co100b2CO、K

b1CO(13)Y=100S03100CXK

2so3

0.01b1SO2XXSO2+C1SO3(14)Yco=100100C2CO2XK(15)0.01b1COXXCO+C1CO2在上述(9)-(15)式中:X(SO+CO)——SO2和CO转化率，%；Y(SO+CO)——SO3和CO2吸收率，%；K——终态气体与始态气体的摩尔数之比;xS^O^——SO2转化率，%；Xco——CO转化率，%；YSO3——SO3吸收率，%；Yco2 CO2吸收率，%；b1so2——始态气体中SO2摩尔分率，%；b1co——始态气体中CO摩尔分率，%；C1SO3——始态气体中SO3摩尔分率，%；C1co2——始态气体中CO2摩尔分率，%；b2SO2——终态气体中SO2摩尔分率，%；b2co——终态气体中CO摩尔分率，%；C2SO3—终态气体中SO3摩尔分率，%；C2CO2—终态气体中CO2摩尔分率，％；(9)—(1