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瑞金华能电厂脱硫项目物料平衡计算书
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瑞金华能电厂脱硫项目物料平衡计算书
瑞金华能电厂脱硫项目
物料平衡计算书
江西理工大学最初的梦想团队
韩颂吴锦严泽伟张钰松王艳阳
江西理工大学最初的梦想
目录
TOC\o1-3\h\z\u1.1总论 2
1.2物料衡算的原理和准则 2
1.3总项目核算 3
1.3.1物料衡算任务 3
1.3.2吸收塔系统 3
1.3.3烟气系统 4
1.3.4石灰石制备系统 5
1.3.5石膏脱水系统 6
1.4总结 7
物料平衡计算书
1.1总论
项目使用石灰石对电厂排出的二氧化硫烟气进行吸收，使达到国家要求排放标准；副产石膏进行充分利用；废水进行循环利用。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，技术上是否先进，为后阶段的设计提供数据。
1.2物料衡算的原理和准则
物料衡算是以质量守恒定律为基础，对物料平衡进行的计算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。进行物料衡算时，先必须确定衡算的体系。对于已经达到稳定的体系，通常满足以下关系：
（进料量之和）-（出料量之和）=（系统累积量）
当系统中有化学反应时可表示为：
（进料量之和）-（出料量之和）+（反应消耗量）-（反应生成量）=（系统累积量）
利用以上两个关系，可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。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下表所示：
表1.2-1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
总质量衡算式
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
由于系统中存在化学反应，我们主要采用总质量衡算的的衡算方法，同时列出每种物料组分的质量流量便于查找和计算。
1.3总项目核算
从原料入厂到产品输出，其工艺路线分为4个系统：吸收塔系统、烟气系统、石灰石制备系统、石膏脱水系统。
1.3.1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：
确定石灰石对二氧化硫烟气的吸收效率以及质量指标及副产物石膏的产量；
确定水循环量以及损失率等指标；
确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；
各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确
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
1.3.2吸收塔系统
图1.3.2-1吸收塔系统工艺流程图
表1.3.2-1吸收塔系统物料平衡表
101
102
103
104
MassFlowkg/hr
MassFrac
MassFlowkg/hr
MassFrac
MassFlowkg/hr
MassFrac
MassFlowkg/hr
MassFrac
CACO3
240
0.2
0
0
240
0.2
240
0.2
SO2
0
0
0
0
0
0
0
0
O2
0
0
0
0
0
0
0
0
H2O
0
0
960
0.8
960
0.8
960
0.8
N2
0
0
0
0
0
0
0
0
CO3
0
0
0
0
0
0
0
0
CASO4
0
0
0
0
0
0
0
0
TemperatureC
20
20
20
20
Pressurebar
0
1
1
1.2
VaporFrac
0
0
0
0
VolumeFlowcum/hr
0.187
1.492
1.679
1.679
TotalFlowkg/hr
240
960
1200
1200
1.3.3烟气系统
图1.3.3-1烟气系统工艺流程图
表1.3.3-1烟气系统物料平衡表
201
202
MassFlowkg/hr
MassFrac
MassFlowkg/hr
MassFrac
CACO3
0
0
171.181
0.564
SO2
0
0
0
0
O2
66.208
0.233
0
0
H2O
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