华能电厂年产32万吨烟气脱硫制酸装置7-2附录二能量衡算一览表.docVIP

华能电厂年产32万吨烟气脱硫制酸装置能量衡算一览表

PAGE3

2017年“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

华能电厂年产32万吨

烟气脱硫制酸装置

能量衡算一览表

团队名称：青岛科技大学华梦工成团队

指导老师：孙晓岩、王政、田文德、王传兴、夏力

团队成员：朱德聪、张磊、孙运杰、尹雪、王一鑫

完成时间：2017年8月

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 1

第二章能量衡算原理 2

第三章能量衡算任务 3

第四章能量衡算表 4

4.1烟气脱硫工段 4

4.1.1混合器（M0101） 4

4.1.2塔设备（T0101、T0102） 4

4.1.3换热器（E0101、E0102、E0103、E0105） 6

4.2干燥工段 11

4.2.1混合器（M0201） 11

4.2.2压缩机（C0201） 11

4.2.3换热器（E0201） 12

4.2.4塔设备（T0201） 13

4.3一转一吸工段 13

4.3.1压缩机（C0301） 14

4.3.2换热器（E0301、E0302、E0303） 14

4.3.3反应器(R0301) 16

4.3.4塔设备（T0301） 17

4.3.5分流器(M0301) 18

4.4二转二吸工段 18

4.4.1混合器（M0401） 18

4.4.2分流器(DM0401) 19

4.4.3换热器（E0401、E0402、E0403、E0404） 20

4.4.4反应器(R0301) 22

4.4.5塔设备（T0401） 23

第一章概述

本项目以山东省淄博市临淄区华能辛店电厂为母厂，拟建一套烟气深度脱硫并资源化利用制酸装置。以电厂的烟气为原料，经过吸收解析实现对烟气中二氧化硫的捕集，对捕集后的二氧化硫进行硫酸的生产。共分为四个工段：烟气脱硫工段、干燥工段、一转一吸工段和二转二吸工段。

设计过程中利用AspenPlus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，Aspenplus全流程模拟流程下图所示：

图1-1全流程模拟流程图

第二章能量衡算原理

系统的能量衡算能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：

输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量

对于连续系统，有：

Q+W=

注：

Q—设备的热负荷；

W—输入系统的机械能；

Hout

Hin

本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。

第三章能量衡算任务

（1）确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。

（2）确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。

（3）确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。

（4）最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经济性。

PAGE21

第四章能量衡算表

4.1烟气脱硫工段

4.1.1混合器（M0101）

表4-1混合器(M101)能量衡算

In

Out

StreamNo

1-09

1-12

BCA

1-13

TemperatureC

40.0000051

40.0000051

38.0000061

39.9789531

Pressurebar

1111VaporFrac

0

0

0

0

MoleFlowkmol/hr

23354.9814

1424.380119

23781.3146

MoleFlowkmol/hr

23354.9819

1424.380127

23781.315

MassFlowkg/hr

601240.461

232.730735

7711.942

609185.134

VolumeFlowcum/hr

590.432034

07598.312335

EnthalpyMMBtu/hr

-6618.4648

-0.8692737

-114.76313

-6734.0972

ΣHin(MMBtu/hr)

-6734.097204

ΣHout(MMBtu/hr)

-6734.0972

表4-2能量平衡计算表

Q(MMBtu/hr)

W(MMBtu/hr)

ΣHin(MMBtu/hr)

ΣHout(MMBtu/hr)

Error

0

0