在硫酸生產中，轉化器的各段轉化率是重要的生產指標，其是原料是否高效利用及產品產量的間接體現。現在硫酸工廠中計算轉化率多為檢測各段氣濃進行計算判斷，也可通過氣體進出口溫度，利用經驗公式計算λ來求轉化率，其中λ值可以查表獲得。本文介紹一種利用熱量平衡計算轉化率的方法。意在為硫酸行業的同仁提供另一個判斷轉化率的思路。

計算需要的條件為該段的氣體組分和進出口溫度。將反應器視為封閉條件，轉化過程只考慮反應放熱，而無其他熱量的干擾，其氣體溫度的變化便表明了其反應的程度。現在以一段轉化為例計算轉化率。

在確認進出口溫度的前提下可以計算轉化了多少熱量，利用熱容乘以溫度差再乘上煙氣的物質的量便是反應的熱量。但由于煙氣為二氧化硫、三氧化硫、氧氣和氮氣四部分組成，不能直接以一個物質的熱容作為整體煙氣的熱容，所以需要對其分別計算。各氣體的熱容計算如下圖所示。該方法使用平均溫度作為計算的指標以減少其產生的誤差。

設定進出口溫度為415和617℃，二氧化硫、三氧化硫、氧氣和氮氣的氣濃分別為0.1067、0.0032、0.0985和0.7916。通過計算就可以得到各氣體的熱容，其中溫度計算需要使用開爾文溫度，所以在計算時需要加上273.15。計算結果如下：

為方便計算，現在將氣體流量定為10000Nm3/h，通過氣體流量乘以對應氣濃除以22.4便得到了各氣體的物質的量。

可以求出每升高1℃需要的熱量：

每升溫1℃需要的熱量=二氧化硫平均熱容*二氧化硫物質的量+三氧化硫平均熱容*三氧化硫物質的量+氧氣平均熱容*氧氣物質的量+氮氣平均熱容*氮氣物質的量=15378.42522

對二氧化硫與氧氣反應生成三氧化硫，其每反應1mol的二氧化硫便會放出99227.2j的熱量。

溫度上升了617-415=202℃的溫度，乘上每1攝氏度升高需要的熱量便可得到反應釋放的熱量，在以這個熱量除以反應熱99227.2，便可得到反應的二氧化硫的量。反應的量除以一段進口的量便得到了用一段的轉化率。

反應二氧化硫的量=(出口溫度一進口溫度)*每升溫1℃需要的熱量/99227.2=31.30635445

一段轉化率=反應二氧化硫的量*100/一段進口SO?的物質的量=65.72280597

因為一段進口二氧化硫的物質的量與氣量有關，其實在計算過程中，氣量已經被互相約去。所以無論式1還是10000，轉化率都不受影響。

這便是利用熱量平衡計算轉化率的方法。對于其他段的轉化率，可以通過前一段的轉化率計算得到對應氣濃，然后使用上述方法計算便可。在excel建立起簡要公式，每一次使用只需要輸入氣濃和對應溫度便可以得到相應的轉化率。無需去測量多段氣濃，或者去查表計算λ值。但由于實際生產的復雜情況，不同反應器有不同的工況，此方法可以提供一個參考，但無法完全負荷現場情況，需要進行修正使用。