合成气工段年排放量800万立方米含硫废弃的资源化利用7.附录2010.docxVIP

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2025-01-10 发布于四川
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合成气工段年排放量800万立方米含硫废弃的资源化利用7.附录2010.docx

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维特瑞附录

维特瑞

维特瑞合成气工段年排放800万立方米含硫废气的资源化利用

维特瑞

PAGE1

2017“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

合成气工段年排放800万立方米

含硫废气的资源化利用

附录

--许昌学院

维特瑞团队

团队成员：郭子林石士帅王鑫

成祥虎何水法

指导老师：徐静莉孙国富

维特瑞附录

维特瑞

TOC\o1-3\h\z\u附录1：物料衡算 1

1.1焚烧炉物料衡算 1

1.2反应器物料衡算 2

1.3WSA冷凝器物料衡算 3

附录2：热量衡算 5

2.1焚烧炉与废热锅炉热量衡算 5

2.2反应器热量衡算 6

2.3WSA冷凝器热量衡算 9

附录3：设备选型 10

3.1换热器选型 10

3.2储罐选型 11

3.3反应器选型 11

3.4焚烧炉选型 11

3.5泵选型与压缩机选型 12

附录4：管路选择 12

PAGE14

附录

附录1：物料衡算

1.1焚烧炉物料衡算

从上游工段来的工艺气与空气混合进入焚烧炉中，在焚烧炉中与氧气反应生成二氧化硫，且在1000℃情况下反应完全。热的工艺气进入废热锅炉降温。

表1-1焚烧炉物料衡算表

物流

进料

出料

温度/℃

200

1120

压力/（表压）MPa

0.02

气相分率

密度kmol/m3

0.0397

0.011

摩尔流率kmol/hr

220.048

212.867

各组分摩尔流率

氧气

37.5

16.372

二氧化碳

26.79

27.158

氮气

141.5

水蒸气

0.5

13.91

硫化氢

13.39

氧硫化碳

0.179

二硫化碳

0.179

甲醇

0.01

二氧化硫

13.482

1.2反应器物料衡算

热的工艺气经过降温后，进入到反应器中，在420℃的情况下，二氧化硫的催化氧化转化率达到最高（87％），经过三层催化剂床层，二氧化硫的总转化率达到99.8％。

表1-2转化器物料衡算表

物流

进料

出料

温度

420

406.7

压力/（表压）MPa

0.02

密度kmol/m3

0.011

0.021

摩尔流率kmol/hr

212.867

206.45

各组分摩尔流率

氧气

16.372

9.646

二氧化碳

27.158

氮气

141.5

水蒸气

13.91

二氧化硫

13.482

0.03

三氧化硫

13.482

1.3WSA冷凝器物料衡算

反应器将二氧化硫转化为三氧化硫，三氧化硫与水蒸气反应生成硫酸，在进入到WSA冷凝器之前保证其温度高于硫酸露点，防止出现酸雾对管路造成腐蚀。在WSA冷凝器中，硫酸蒸汽的温度被降下来形成酸雾，在玻璃管中的导流绳上凝聚，顺着导流绳进入到硫酸储罐中。

表1-3WSA冷凝器物料衡算表

物流

进料

出料

温度℃

406.7

150

压力/（表压）MPa

0.02

密度kmol/m3

0.021

0.027

摩尔流率kmol/hr

206.45

191.82

各组分摩尔流率kmol/hr

氧气

9.646

二氧化碳

27.158

氮气

141.5

水蒸气

13.91

二氧化硫

0.03

三氧化硫

13.482

浓硫酸

13.482

附录2：热量衡算

2.1焚烧炉与废热锅炉热量衡算

表2-1焚烧炉负荷表

进料

出料

温度

200

1120

压力（表压）MPa

0.02

摩尔流率kmol/hr

219.548

212.96

焓KJ/h

6.195E+5

9.345E+6

焚烧炉热负荷KJ/h

8.831E+6

表2-2废热锅炉负荷表

进料

出料

温度

1041.6

420

压力（表压）MPa

0.02

摩尔流率kmol/hr

212.96

焓KJ/h

9.345E+6

3.16E+6

废热锅炉负荷KJ/h

-6.185E+6

2.2反应器热量衡算

表2-3反应器第一床层负荷表

第一床层

进料

出料

温度

420

573

压力（表压）MPa

0.02

摩尔流率kmol/hr

212.96

207.01

焓KJ/h

3.16E+6

4.34E+6

热负荷KJ/h

1.18E+6

表2-4反应器第一间冷却器负荷表

第一床间冷却器

进料

出料

温度℃

573

420

压力（表压）MPa

0.02

摩尔流率kmol/hr

207.01

焓KJ/h

4.34E+6

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