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华润电力仙桃电厂22万吨SO2制石膏项目5-2附录二:能量平衡计算书.docxVIP

华润电力仙桃电厂22万吨SO2制石膏项目5-2附录二:能量平衡计算书.docx

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能量平衡计算书

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Butterflies-fly团队

能量平衡计算书

仙桃含硫废气处理项目南阳师范学院Butterflies-fly队

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王思菊蔡敏周丹丹莽亮虹孙锐霞

指导老师:王琳张海礁附录二

指导老师:王琳张海礁

附录二

能量平衡计算书

目录TOC\o1-3\h\z\u

1.1概述 1

1.2热量衡算原理 1

1.3热量衡算任务 2

1.4热量衡算 2

1.4.1DMO合成工段热量衡算 2

1.5总结 3

PAGE1

1.1概述

拟建一套年产值30万吨的乙二醇装置,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。

1.2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。

1.3热量衡算任务

在进行乙二醇装置的热量衡算中,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。

1.4热量衡算

1.4.1DMO合成工段热量衡算

1.4.1.1C0101压缩机

表1-1热负荷表

W

Q

HeatDuty(Gcal/hr)

2.207

0

表1-2流股焓变计算表

in

out

物流编号

0112

0113

Temperature(℃)

-3.8

29.3

Pressure(bar)

2.8

4

VaporFrac

1

1

MoleFlow(kmol/hr)

8026.671

8026.671

MassFlow(kg/hr)

271575.522

271575.522

VolumeFlow(cum/hr)

63811.876

50178.599

Enthalpy(Gcal/hr)

-61.488

-59.281

表1-3热量平衡计算一览表

W(Gcal/hr)

Q(Gcal/hr)

Hin(Gcal/hr)

Hout(Gcal/hr)

Error

2.207

0

-61.488

-59.281

0

1.5总结

通过本次热量衡算,我们计算所有塔设备、反应器、分离器等能量流动,各工段设备基本符合能量守恒。

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