Ein Problem pro Tag, 12. September 2015
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Die Menge an sauren Gasen, die in den Ofen gelangen, beträgt 1500 m³/h. Die Luftmenge am Ausgang des Gebläses liegt bei 2800 m³/h. In der ersten Klaus-Anlage wird ein Katalysator mit einem Volumen von 8 m³ verwendet. Wie hoch ist also die Luftgeschwindigkeit? (Hinweis: Relative Dichte des Katalysators: 800 kg/m³; Annahme, dass die sauren Gase zu 100 % Schwefelwasserstoff enthalten; Umsetzungsrate im Reaktor: 80 %)
Dieser Beitrag wurde zuletzt von haiyangqh am 11.9.2015 um 16:17 bearbeitet. Die Formel erinnere ich mich, die folgenden Wörter habe ich nicht ganz gelesen
Volumenstromgeschwindigkeit = Volumenstrom der Rohstoffe (20 °C, m³/h) / Volumen des Katalysators (m³) 187,5
Dieser Beitrag wurde zuletzt von ylb913 am 11.09.2015 um 20:18 geändert. Eigentlich ist diese Aufgabe falsch gestellt – schon allein wegen des Stoffhaushalts wird man nicht bestehen können. Für 1500 Standardmaße an 100 % Schwefelwasserstoff sollte der Luftverbrauch bei etwa 1500*0,5/0,21 = 3570 Standardmaßen liegen. Die Luftgeschwindigkeit sollte doch anhand des Volumenstroms unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen berechnet werden, oder?
Die Luftgeschwindigkeit sollte sein: (1500+2800)/8=537,5 h⁻¹
80 % des Schwefelwasserstoffs reagieren nach der Gleichung 2H2S + O2 → S (festes Produkt) + 2H2O. Ein Drittel der verbleibenden 20 % reagiert nach der Gleichung 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O. Anhand dieser Reaktionsgleichungen kann die Veränderung des Volumens berechnet werden. Auf diese Weise lässt sich schließlich die Menge des Stoffes ermitteln, die in den Reaktor eingebracht wird – und somit auch die Durchflussrate. Das ist zu umständlich, ich zähle es einfach nicht mit
Der Lehrer mit dem Manometer hat recht – es reicht an Sauerstoff nicht aus. Wenn man von 20 % ausgeht, wären 750 Einheiten Sauerstoff erforderlich, doch tatsächlich sind es nur 560 Einheiten. Nun, dann gehen wir davon aus, dass genügend Sauerstoff vorhanden ist. Wasserstoffsulfid wird in Wasser umgewandelt – dabei bleibt das Volumen unverändert. Gleichzeitig entstehen Schwefel und SO2. Insgesamt wird 750 Liter Sauerstoff verbraucht. Das endgültige Volumen beträgt daher 1500 + 2800 – 750 = 3550 Liter. 3550 / 8 = 443,75/liter pro Stunde. Die relative Dichte des Katalysators wurde dabei nicht berücksichtigt. .
Das sind doch die perfekten Daten für die Verarbeitung, oder?
Man rechnet damit, dass die Belüftung unzureichend ist und der H2S nicht vollständig verbrannt wird.