芜湖发电厂2×660MW机组氨-硫酸铵法烟气脱硫工程9-1附录一物料平衡计算书.doc
芜湖发电厂2×660MW机组氨-硫酸铵法烟气脱硫工程物料平衡计算书
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蓝天白云团队
芜湖发电厂2×660MW机组氨-硫酸铵法烟气脱硫工程物料平衡计算书
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芜湖发电厂
芜湖发电厂
2×660MW机组氨-硫酸铵法烟气脱硫工程
物料
物料平衡计算书
附录
附录一
指导老师：蔡立芳孙雨安韩光鲁尹志刚
指导老师：蔡立芳孙雨安韩光鲁尹志刚张羽翔
队员：储鹏张亚芳顾腾腾李梦楠袁海丰
郑州轻工业学院蓝天白云团队
目录
TOC\o1-3\h\z\u1.1概述 1
1.2物料衡算目的 1
1.3物料衡算方法 1
1.4总项目衡算 2
1.4.1物料衡算任务 3
1.4.2烟气脱硝工段 3
1.4.3烟气脱硫工段 5
1.4.4气液分离器 9
1.4.5脱硫吸收塔 11
1.4.6机械搅拌氧化反应釜 14
1.4.7四效蒸发工段 15
1.5总结 17
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1.1概述
本项目以火电厂原烟气和液氨反应进行硝化反应，脱除二氧化硫后，通过结晶反应器后得到产物硫酸铵。
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。
1.2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。
1.3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1-1所示：
表1-1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
总物质的量衡算式
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
1.4总项目衡算
系统累计的质量＝输入系统的质量－输出系统的质量＋反应生成的质量－反应消耗的质量
假设系统无泄漏，有：
dF
当系统无化学反应发生时，有：
dF
在稳定状态下，有：
dF
注：
FIN
FOUT
GR
CR
1.4.1物料衡算任务
对于本厂，工艺采取年开工333天（8000小时）的连续操作，其中一年内的四~五周（约30天）用于固定的停车设备检修及紧急情况处理。物料衡算的主要任务在于：
通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量，原料的消耗量，“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。
1.4.2烟气脱硝工段
图1-1烟气脱硝工段工艺流程图
表1-2烟气脱硝工段工段总物料衡算
In
Out
PFD中编号
102
105
107
108
物流信息
液氨
空气
烟气
脱硝烟气
TemperatureC
20.0
20
134
340
Pressurebar
1.013
1.013
1.013
1.013
VaporFrac
1
1
1
1
EnthalpyGcal/hr
-0.154656
-0.0004
-448.2436
-414.3251
TotalFlow