硫酸技術   by T.Ono
 計算−1

Calculate, do not fail!
計算:
硫酸工場の運転管理時、あるいは設備の新設・更新時には膨大な計算作業が必要です。
ここではそれらのすべてについて述べるつもりはありません。

比較的機会が多く、かつ有用な計算についていくつかを簡単に説明しますので参考にしてください。
  • 硫酸の希釈時水量
  • 同上 酸温度
  • 機器からの熱ロス
  • 排出可能SOx量(K値規制)
  • Etc.
硫酸の希釈水量
 
 1)濃硫酸(98.3% H2SO4)を水で希釈して、62.5%H2SO4を作る時の水の量を計算せよ。
昔から、濃度の違う硫酸を混合して目標の濃度を得るときのそれぞれの硫酸の量については、「矩形法」という便利な方法が有名です。

これは、混合前のそれぞれの硫酸濃度 A% とB%、及び目標の硫酸濃度C%を下記のように配置し、それぞれ斜め方向に引き算をします。

  A      C - B
    C    
B   A - C 

その結果、 (C-B):(A-C) = 濃度A%の硫酸量:濃度B%の硫酸量
となります。

例えば、98%H2SO4(A)と20%H2SO4(B)を混合して94%H2SO4(C)を作るときは

  C-B = 94-20 = 74
  A-C = 98-94 = 4

つまり、98%硫酸=74部と20%硫酸=4部を混ぜればいいという結果です。

よって、設問の解は

 98.3      62.5
   62.5   
0    35.8 

98.3%硫酸62.5部に、水35.8部(濃硫酸の57.8%)を加えればよいことになります。

*発煙硫酸の混合の場合は、それぞれ全SO3量で表示して、同様に矩形法を適用します。

例えば「25%free-SO3の発煙硫酸と94%硫酸を混合して、98%硫酸を得る」場合:

 86.22      3.27
   80.0   
76.73    6.22 

∴25%freeSO3発煙硫酸:94%硫酸 = 3.27 : 6.22の比率で混合します。
計算−2
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