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  3. 试计算年产400千吨纯硫酸的装置，原料硫黄、空气、水的理论消耗量。

试计算年产400千吨纯硫酸的装置，原料硫黄、空气、水的理论消耗量。

admin2022-10-08  15
问题 试计算年产400千吨纯硫酸的装置，原料硫黄、空气、水的理论消耗量。
选项
答案以1000kg纯硫酸为计算基准，其总化学反应方程式为： [*] 由硫平衡可得所需硫黄的物质的量(nS)为： nS＝1000kg／98g／mol＝10．204kmol 折合为硫黄的质量(mS)为： mS＝MSnS＝32g／mol×10．204kmol＝326．53kg 由硫黄制酸总化学反应式得：所需的纯水的物质的量与硫黄的物质的量相同，故所需的水的质量(m水)为： m水＝M水，nS＝18g／mol×10．204kmol＝183．67kg 所需理论耗氧量为硫黄物质的量的1．5倍，即： n氧＝1．5nS＝1．5×10．204kmol＝15．306kmol 折合成纯空气理论量(nair)为： nair＝n氧／0．21＝15．306kmoI／0．21＝72．866kmol 通常气体的数量采用标准状态下体积(立方米)表示，故： Vair＝22．4nair＝(22．4×72．866)m3＝1632．65m3 对于一个年产400千吨纯硫酸的工厂，以上各原料理论消耗量只需乘系数4×105，即 硫黄用量：(326．53×4×105×10－6)千吨＝130．6千吨 空气用量：1632．65×4×105＝6．531×103m3 纯水用量：(183．67×4×105×10－6)千吨＝73．47千吨 说明：对于以上各原料的实际消耗量，不同的生产厂家由于具体的生产工艺和生产过程有所不同，会存在一定的差别，需具体对待。如空气过剩量的不同，实际空气的消耗量也就不同。在实际生产过程中，为了充分利用原料硫黄，都采用空气过剩的生产方法，即硫黄为限制反应物，空气为过量反应物。空气过量的程度通常用空气过剩系数(α)表示，其值为实际空气用量与理论空气用量的比值。
解析
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