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安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目7-能量衡算说明书.docx

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安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

安徽理工大学TheWalker

安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

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安徽淮南洛河年产3万吨硫酸钠深度脱硫项目

能量衡算说明书

安徽理工大学TheWalker团队成员：任小华张艺

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团队成员：任小华张艺

汤文李虎蒋海生

TOC\o1-3\h\z\u1.概述 -1-

2.热量衡算原理 -1-

3.热量衡算任务 -2-

4.热量衡算 -2-

4.1亚硫酸钠的氧化工段热量衡算 -2-

（1）亚硫酸钠氧化反应器 -2-

(2)X0201气液分离器 -3-

（3）结晶器 -4-

1.4.2副产品甲醇精制工段 -4-

（1）C0201压缩机 -4-

（2）C0202压缩 -5-

（3）甲醇反应器 -6-

（4）X0301闪蒸罐 -6-

（5）精馏塔 -7-

安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

安徽理工大学TheWalker

1.概述

拟建一套年产3万吨的硫酸钠的装置，在全工艺段中伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元，在发生质量传递的同时也伴随着能量的消耗、释放和转化。其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得，对于新设计的车间，可以由此确定设备的热负荷。再根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备。总之，通过下述能量衡算，可以为后续设计工作中提高热量的利用率，降低能耗提供主要依据。

2.热量衡算原理

工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程：

其中，

——表示输入设备热量的总和；

——表示输出设备热量的总和；

——表示损失热量的总和。

对于连续系统：

Q+W=∑Hout-∑Hin

其中，

Q——设备的热负荷。

W——输入系统的机械能。

∑Hout——离开设备的各物料焓之和。

∑Hin——进入设备的各物料焓之和。

在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。

3.热量衡算任务

在进行环氧丙烷装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务：

=1\*GB3①确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型；

=2\*GB3②确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件；

=3\*GB3③确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设计和选型；

=4\*GB3④提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗；

=5\*GB3⑤最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。

4.热量衡算

4.1亚硫酸钠的氧化工段热量衡算

（1）亚硫酸钠氧化反应器

表4-1热负荷表

HeatDuty(Gcal/hr)

-1.94

表4-2流股焓变计算

out

物流编号

0114

0215

0209

TotalFlowkmol/hr

6087.47086

6093.64856

TotalFlowkg/hr

111995.297

511.9808

112507.278

TotalFlowcum/hr

110.514711

429.661347

158.224473

TemperatureC

Pressurebar

VaporFrac

2.6227e-06

0EnthalpyGcal/hr

-415.41767

0-417.34452

表4-3热量平衡计算一览表

W（Gcal/hr）

Q（Gcal/hr）

Hin（Gcal/hr）

Hout（Gcal/hr）

Error

-415.382

-417.344

(2)X0201气液分离器

表4-4热负荷

HeatDuty(Gcal/hr)

34.509

表4-5流股焓变计算

out

物流编号

0211

0212

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