在硫酸生产中，转化器的各段转化率是重要的生产指标，其是原料是否高效利用及产品产量的间接体现。现在硫酸工厂中计算转化率多为检测各段气浓进行计算判断，也可通过气体进出口温度，利用经验公式计算λ来求转化率，其中λ值可以查表获得。本文介绍一种利用热量平衡计算转化率的方法。意在为硫酸行业的同仁提供另一个判断转化率的思路。

计算需要的条件为该段的气体组分和进出口温度。将反应器视为封闭条件，转化过程只考虑反应放热，而无其他热量的干扰，其气体温度的变化便表明了其反应的程度。现在以一段转化为例计算转化率。

在确认进出口温度的前提下可以计算转化了多少热量，利用热容乘以温度差再乘上烟气的物质的量便是反应的热量。但由于烟气为二氧化硫、三氧化硫、氧气和氮气四部分组成，不能直接以一个物质的热容作为整体烟气的热容，所以需要对其分别计算。各气体的热容计算如下图所示。该方法使用平均温度作为计算的指标以减少其产生的误差。

设定进出口温度为415和617℃，二氧化硫、三氧化硫、氧气和氮气的气浓分别为0.1067、0.0032、0.0985和0.7916。通过计算就可以得到各气体的热容，其中温度计算需要使用开尔文温度，所以在计算时需要加上273.15。计算结果如下：

为方便计算，现在将气体流量定为10000Nm3/h，通过气体流量乘以对应气浓除以22.4便得到了各气体的物质的量。

可以求出每升高1℃需要的热量：

每升温1℃需要的热量=二氧化硫平均热容*二氧化硫物质的量+三氧化硫平均热容*三氧化硫物质的量+氧气平均热容*氧气物质的量+氮气平均热容*氮气物质的量=15378.42522

对二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，其每反应1mol的二氧化硫便会放出99227.2j的热量。

温度上升了617-415=202℃的温度，乘上每1摄氏度升高需要的热量便可得到反应释放的热量，在以这个热量除以反应热99227.2，便可得到反应的二氧化硫的量。反应的量除以一段进口的量便得到了用一段的转化率。

反应二氧化硫的量=(出口温度一进口温度)*每升温1℃需要的热量/99227.2=31.30635445

一段转化率=反应二氧化硫的量*100/一段进口SO₂的物质的量=65.72280597

因为一段进口二氧化硫的物质的量与气量有关，其实在计算过程中，气量已经被互相约去。所以无论式1还是10000，转化率都不受影响。

这便是利用热量平衡计算转化率的方法。对于其他段的转化率，可以通过前一段的转化率计算得到对应气浓，然后使用上述方法计算便可。在excel建立起简要公式，每一次使用只需要输入气浓和对应温度便可以得到相应的转化率。无需去测量多段气浓，或者去查表计算λ值。但由于实际生产的复杂情况，不同反应器有不同的工况，此方法可以提供一个参考，但无法完全负荷现场情况，需要进行修正使用。