安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目6-物料衡算说明书.docxVIP

安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

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安徽理工大学TheWalker

安徽淮南洛河年产3万吨硫酸钠深度脱硫项目

安徽淮南洛河年产3万吨硫酸钠深度脱硫项目

物料衡算说明书

物料衡算说明书

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团队成员：任小华张艺

汤文李虎蒋海生

目录

TOC\o1-2\h\z\u目录 -1-

1.概述 -1-

2.物料衡算的目的 -1-

3.物料衡算的方法 -1-

4.各项目核算 -3-

4.1物料衡算任务 -3-

4.2亚硫酸钠氧化制取硫酸钠工段物料衡算 -3-

4.3二氧化碳精制甲醇工段物料衡算 -5-

5总项目核算 -10-

1.概述

本项目使用电厂烟气中的二氧化硫与饱和碳酸氢钠制取硫酸钠，二氧化碳与氢气反应制取甲醇，硫酸钠年产3万吨，生产过程中的副产品甲醇可以产生经济效益。

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”排放量及设备的输入输出物流量和摩尔分率组成，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.物料衡算的目的

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、主产品和副产品的产量，废物的排出量，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选型及计算提供依据。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.物料衡算的方法

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提供依据。

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下表所示：

表1物料衡算式使用范围

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

元素原子物质的量衡算式

适用

适用

4.各项目核算

从原料入厂到产品输出，其工艺路线可分为如下3个工段：

烟气除尘及二氧化硫的吸收工段、亚硫酸钠氧化制取硫酸钠工段、二氧化碳精制甲醇工段。

4.1物料衡算任务

对于本厂，工艺采取年开工300天（7200小时）的连续操作，其中一年内的八-九周（约60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：

1.确定硫酸钠的实际产量以及质量指标；

2.确定烟气、氧气、氢气、碳酸氢钠等原料的循环量以及损失率等指标；

3.确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；

4.各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确定；

5.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。

4.2亚硫酸钠氧化制取硫酸钠工段物料衡算

表4-1亚硫酸钠氧化器前后物流结果

进出口

in

out

流股信息

亚