安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目7-能量衡算说明书.pdf

安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

安徽理工大学TheWalker

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团队成员：任小华张艺

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汤文李虎蒋海生

安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

目录

1.概述-1-

2.热量衡算原理-1-

3.热量衡算任务-2-

4.热量衡算-2-

4.1亚硫酸钠的氧化工段热量衡算-2-

（1）亚硫酸钠氧化反应器-2-

(2)X0201气液分离器-3-

（3）结晶器-4-

1.4.2副产品甲醇精制工段-4-

（1）C0201压缩机-4-

（2）C0202压缩-5-

（3）甲醇反应器-6-

（4）X0301闪蒸罐-6-

（5）精馏塔-7-

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安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

1.概述

拟建一套年产3万吨的硫酸钠的装置，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。

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：

QinQoutQl

其中，

Qin——表示输入设备热量的总和；

Q

out——表示输出设备热量的总和；

Q

l——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。

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3.热量衡算任务

在进行环氧丙烷装置的热量衡算中，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。

4.热量衡算

4.1亚硫酸钠的氧化工段热量衡算

（1）亚硫酸钠氧化反应器