浓硫酸稀释热热量衡算

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1、浓硫酸稀释的热量衡算1、物料衡算衡算基准为小时。以W表示表示各股物流的质量流量。流程示意图：查《硫酸工作手册》（刘少武等编著、东南大学出版社）中的相关表格知25℃的98%硫33酸的密度是1.8310g/cm，即1831kg/m。其中W13.1818315822.58kg/h稀释器的总质量平衡：W1W2W3稀释器硫酸的平衡：0.98W10.35W3用W15822.58kg代入上面两方程解得：W210480.644kg/hW316303.224kg/h2、热量衡算固体、液体和气体溶质溶解于溶剂中吸收和放出的热量称为溶解热，手册给出的溶解热数据

2、中，有积分溶解热与微分溶解热。积分溶解热：以硫酸溶解于水形成硫酸水溶液说明积分溶解热的含义。在25℃下把1mol硫酸用水逐渐稀释，在此过程中不断取出所放出的热量，使溶液温度保持在25℃，这个过程所放出的热量称为积分溶解热。积分溶解热是浓度的函数，也是温度的函数。微分溶解热：微分溶解热系指1kmol(有时用1kg)溶质溶解于含量为x的无限多的溶液中（即溶解后溶液的含量仍可视为x）时所放出的热量，以1/7KJ/mol,KJ/kmol,KJ/kg......等单位表示。显然，微分溶解热是浓度的函数，也是温度的函数。方法一：经验公式法由《硫酸工作手册》知，溶解1m

3、ol硫酸于nmol水所放出的积分溶解热可用下式计算：17860nQ4.18681.798n式中Q----硫酸的积分溶解热(J/mol)；n----对于1mol硫酸所用的水的摩尔数积分溶解热不仅可以用来计算把溶质溶于溶剂中形成某一含量溶液时的热效应，还可以用来计算把溶液自某一含量冲淡（或浓缩）到另一含量的热效应。在25℃下将浓度为每mol硫酸含n1mol水的硫酸加水稀释，仍将继续有热量放出，直至其成为浓度为每mol硫酸含n2mol水时，保持硫酸溶液的温度为25℃，此两次热量之差为17860n217860n1Q2Q1()4.18681.7983n

4、217860n1式中Q2Q1-----1mol硫酸放出的稀释热(J/mol)n1-----浓度为x1时1mol硫酸所含有的水的摩尔数n2-----浓度为x2时1mol硫酸所含有的水的摩尔数具体计算如下：10000.02/1898%的浓硫酸对应的n10.111110000.98/9810000.65/1835%的稀硫酸对应的n210.111110000.35/98从而得在25℃下把98%浓硫酸稀释为35%稀硫酸，并使硫酸溶液保持25℃时产生的稀释热：17860n217860n1Q2Q1()4.18681.7383n21.79

5、83n11786010.1111178600.11114.18681.798310.11111.79830.11112/759134.2393J/molHSO2459.1342KJ/molHSO24进而得在25℃下98%的浓硫酸稀释为35%稀硫酸，并保持硫酸溶液温度为25℃，每小时产生的稀释热为5822.5810000.98Qn(Q2Q1)59.13423443136.102KJ98又查《硫酸工作手册》中表“硫酸和发烟硫酸的热焓量（以0℃为基准）”并采用内插法得25℃时35%硫酸的热焓量为118.158.

6、6H1(2520)58.673.475KJ/KG402045℃时35%硫酸的热焓量为178.8118.1H2(4540)118.1133.275KJ/KG6040热焓量之差为HH2H1133.27573.47559.8KJ/KG最后得在25℃下98%硫酸稀释为35%硫酸，并保持硫酸溶液为45℃，每小时产生的稀释热为*QQW3H3443136.10259.816303.2243443136.102974932.79522468203.307KJ方法二：实验数值查表法由《硫酸工作手册》中表“25℃下硫酸

7、溶解于水中的积分溶解热Q和微分溶解热Q”积微知25℃时98%硫酸的积分溶解热Q37.263KJ/KGHSO积12425℃时35%硫酸的积分溶解热Q683.70KJ/KGHSO积224从而得在25℃下把98%浓硫酸稀释为35%稀硫酸，并保持硫酸溶液为25℃的的稀释热：QQQ积1积23/75822.580.98(683.7037.263)3688652.525KJ进而得在25℃下把98%的浓硫酸稀释为35%稀硫酸，并是硫酸溶液为25℃，每小时产生的稀释热为*QQW3H3688652.52559.816303.224271371

8、9.73KJ方法三：修正的经验公式法由于汤姆逊曾提出的1molHS