华润电力仙桃电厂22万吨SO2制石膏项目5-1附录一：物料平衡计算书.docxVIP

物料平衡计算书

PAGE7

Butterflies-fly团队

物料平衡计算书

Butterflies-fly团队

仙桃含硫废气处理项目南阳师范学院

仙桃含硫废气处理项目

南阳师范学院Butterflies-fly队

队

王思菊蔡敏周丹丹莽亮虹孙瑞霞

指导老师：王琳张海礁附录一物料平衡计算

指导老师：王琳张海礁

附录一

物料平衡计算书

目录TOC\o1-3\h\z\u

1.1总论 1

1.2物料衡算目的 1

1.3物料衡算方法 1

1.4总项目核算 2

1.4.1物料衡算任务 2

1.4.2原料分离工段 3

1.4.3DMO合成工段 5

1.4.4DMO分离工段 11

1.4.5EG合成分离工段 17

1.4.6全流程 25

1.5总结 28

物料平衡计算书

1.1总论

本项目使用电厂尾气中的SO2和CO2为主要原料，通过和石灰石反应最终制得纯度为98.2%的石膏，年产量为60万吨，副产制干冰。

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物料横算式适用范围

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总项目核算

从原料入厂到产品输出，其工艺路线可分为如下4个步骤：

原料分离工段、合成工段、总工段

1.4.1物料衡算任务

对于本厂，工艺采取年开工4500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：

（1）确定石膏以及干冰的实际产量以及质量指标；

（2）确定石灰石、SO2的循环量以及损失率等指标；

（3）确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；

（4）各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确定；

（5）汇总全流程物料衡算，数据用于完成物料流程图等后续设计任务。

1.4.2原料分离工段

图1-1原料分离工段工艺流程图

表1-2原料分离工段总物料衡算

进出口

进口物流

出口物料

物料编号

0000-C

0001-CO2

0002-SO2

0003-NO2

物料说明

烟气

二氧化碳

二氧化硫

二氧化氮

TemperatureC

400

80

80

80

Pressurebar

310

1

1

1

VaporFrac

1

1

1

1

MoleFlowkmol/hr

2296.24

213.439

67.7045

1.02969

MassFlowkg/hr

87169.6

VolumeFlowcum/hr

31452.806

Enthalpycal/gm

-1388.6

MassFlowkmol/hr

CO2

554.592

SO2

544.259

NO2

18.9476

Totalkg/hr

87169.6

23529.2

1.4.3反应合成工段

图1-2DMO合成工段工艺流程图

表1-3合成工段物料平衡表

进出口

进料

出料

流股编号