山东无棣热电厂24MW抽凝机组锅炉含硫废气深度脱硫及资源化利用项目5-1附录一物料平衡.doc
山东无棣热电厂24MW抽凝机组含硫废气深度脱硫及资源化利用项目物料平衡书
追化工的人
山东无棣热电厂
24MW抽凝机组含硫废气深度脱硫及资源化利用项目
物料平衡书
浙江大学追化工的人团队
队员：吴益昆杜乔昆高扬杨吉祥马玉龙
指导老师：胡晓萍
目录
TOC\o1-3\h\z\u物料平衡书 1
1概述 1
2物料衡算目的 1
3物料衡算方法 1
4总项目衡算 2
4.1物料衡算任务 2
4.2尾气处理工段 3
4.3二氧化硫解吸工段 6
4.4环丁烯砜制备工段 8
4.5环丁砜制备工段 9
4.6亚硫酸钠制备工段 11
4.7总流程物料衡算 13
5总结 18
山东无棣热电厂24MW抽凝机组含硫废气深度脱硫及资源化利用项目物料平衡书
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追化工的人
物料平衡书
1概述
本项目主要通过对电厂含硫废气进行脱硫及资源化利用，联产食品级的无水亚硫酸钠和工业级的环丁砜，其中食品级亚硫酸钠年产量为1870吨,工业级环丁砜年产量为5509吨。在已确定化学生产工艺和流程后，由定性阶段转向定量阶段，通过对整个生产系统、生产车间，以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量，原材料的消耗定额、“三废”排放量及组成，以及产品收率等各项经济技术指标，从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理。
2物料衡算目的
工艺设计中，物料衡算是在工艺流程确定后进行的。目的是根据原料与产品之间的定量转化关系，计算原料的消耗量，各种中间产品、产品和副产品的产量，生产过程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡算、其他工艺计算及设备计算打基础。对于已有装置，物料衡算可以弄清原料的来龙去脉，找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据和明确方向，并可作为检查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。
3物料衡算方法
物料衡算是根据质量守恒定律，利用某进出化工过程中某些已知物流的流量和组成，通过建立有关物料的平衡式和约束式，求出其他未知物流的流量和组成的过程。系统中物料衡算一般表达式为：
系统中的积累=输入-输出+生成-消耗
式中，生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗的量；积累量可以是正值，也可以是负值，当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程；积累量为零时，称为稳定状态过程。稳定状态过程时，可以简化为：
输入=输出-生成+消耗
对无化学反应的稳定过程，又可表示为：
输入=输出
物料衡算包括总质量衡算、组分衡算和元素衡算。各种衡算方法的适用情况如表3-1所示：
表3-1各衡算方法适用情况
类别
物料衡算形式
无化学反应
有化学反应
总衡算式
总物料衡算式
适用
适用
物质的量衡算式
适用
不适用
组分衡算式
组分质量衡算式
适用
不适用
组分物质的量衡算式
适用
不适用
元素原子衡算式
元素原子质量衡算式
适用
适用
元素原子物质的量衡算式
适用
适用
4总项目衡算
从烟气从电厂出，至最终产品食品级无水亚硫酸钠和工业级环丁砜产出，一共有五个工段，分别为尾气处理工段、二氧化硫解吸工段、环丁烯砜制备工段、环丁砜制备工段、亚硫酸钠制备工段。
4.1物料衡算任务
物料衡算的主要任务在于：
1.确定排空尾气中的二氧化硫含量。
2.确定资源化利用产品无水亚硫酸钠以及环丁砜的产量及质量指标。
3.确定氢氧化钠、工艺水、氢气、丁二烯的使用量及损失率
4.各主要工艺物流的物料衡算，指导工艺设备的选型及设计。
4.2尾气处理工段
表4-1尾气处理工段总物料衡算
进出口
进口
出口
流股号
0101
0104
0226
0102
0103
0227
流股信息
含硫尾气
吸收贫液
供热流股
排空废气
吸收富液
供热后流体
Phase:
Vapor
Liquid
Liquid
Vapor
Liquid
Liquid
MoleFlow
KMOL/HR
10021
610.9358
226.7804
10063.81
558.1129
226.756
MassFlow
KG/HR
286828
12911.53
4107.639
287138
12601.84
4107.639
VolumeFlow
CUM/HR
210033
10.38238
4.225972
269298
10.4535
4.161554
Temperature
C
55
44.06733
81.25327
49.05608
56.94595
54.99973
Pressure
BAR
1.3
1.35
1.3
1
1.3
1.3
VaporFraction
1