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惠州宏瑞环保13万吨/年炼油废气综合利用项目物料平衡计算书

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物料平衡计算书南阳理工学院TEAM探索者Explorers

物料平衡计算书

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队员：彭龙冯晓飞蒋新波董振华李楚楚

指导老师：谢英男王英磊李入林

惠州宏瑞环保13万吨/年炼油废气综合利用项目

丙烷资源化利用项目

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1总论 1

2物料衡算目的 1

3物料衡算方法 1

4各项目核算 2

4.1物料衡算任务 3

5各工段主要设备物料衡算 3

5.1第一脱硫工段 3

5.1.1燃烧炉物料衡算 3

5.1.2一级克劳斯反应器物料衡算 4

5.1.3二级克劳斯反应器物料衡算 5

5.1.4气液分离器物料衡算 6

5.2第一二硫化碳合成工段 8

5.2.1二硫化碳合成反应器 8

5.2.2分子筛物料衡算 9

5.2.3组分分离器物料衡算 10

5.2.4过滤器物料衡算 11

5.3第二脱硫工段 12

5.3.1燃烧炉物料衡算 12

5.3.2一级克劳斯反应器物料衡算 13

5.3.3二级克劳斯反应器物料衡算 14

5.3.4气液分离器物料衡算 15

5.4第二二硫化碳合成工段 19

5.4.1二硫化碳合成反应器物料衡算 19

5.4.2分子筛物料衡算 20

5.4.3组分分离器物料衡算 20

5.4.4过滤器物料衡算 21

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1总论

本项目使用炼油废气制取单质硫，单质硫制取二硫化碳，炼油废气年消耗13万吨，生产过程中的副产品单质硫可以产生经济效益；尾气中二氧化碳，氮气混合少量二氧化硫送入火炬；废水、废渣。

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。

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。

3物料衡算方法

工艺设计中，物料衡算是在\t/_blank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\t/_blank热量衡算、其他工艺计算及设备计算打基础。

物料衡算是以\t/_blank质量守恒定律为基础对\t/_blank物料平衡进行计算。物料平衡是指“在单位时间内进入系统(体系)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”。

物料衡算通式如式：

∑G投入=∑G产品+∑G回收+∑G流失

式中：∑G投入—投入系统的物料总量；

∑G产品—系统产出的产品和副产品总量；

∑G流失—系统中流失的物料总量；

∑G回收—系统中回收的物料总量。

其中产品量应包括产品和副产品：流失量包括除产品、副产品及回收量以外各种形式的损失量，\t/_blank污染物排放量即包括在其中。

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