大连石化热电厂减排1.7万吨年二氧化硫循环经济利用项目10-能量平衡计算书.pdf

大连石化热电厂减排1.7万吨/年二氧化硫循环经济利用项目

大连理工大学ChemStrangers

大连石化热电厂减排1.7万吨/年二氧化硫循环经济利用项目能量平衡计算书

目录

1.概述1

2.能量衡算原理2

3.能量衡算任务3

4.能量衡算表4

4.1深度脱硫工段4

4.2亚硫酸钠制备工段5

4.3硫酸钠制备工段9

4.4硫酸生产工段12

1

大连石化热电厂减排1.7万吨/年二氧化硫循环经济利用项目能量平衡计算书

1.概述

本项目为大连石化热电厂烟气脱硫项目，内容包括减排1.7万吨/年二氧化硫，

联产0.74万吨/年亚硫酸钠、1.2万吨/年硫酸钠和1.3万吨/年硫酸循环经济利用

项目。

项目建厂位于中国石油大连石化分公司，以热电厂氯碱生产装置产出的氢氧

化钠溶液作为吸收剂，吸收4-6#高压锅炉外排烟气中的二氧化硫，吸收富液送至

产品转换装置，通过加热、加酸等方式产出亚硫酸钠及硫酸钠产品，所得二氧化

硫与水的混合物经分离后，将二氧化硫送往硫酸生产车间制成硫酸产品，部分酸

回用到上述工段，部分酸作为产品输出。

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全模拟流程如图1-1、1-2、1-3、1-4所示。

图1-1深度脱硫工段模拟

图1-2亚硫酸钠制备工段模拟

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图1-3硫酸钠制备工段模拟

图1-4硫酸生产工段模拟

2.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：

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Q+W=∑−∑

注：

Q—设备的热负荷；

W—输入系统的机械能；

∑—离开设备的各物料焓之和；

∑—进入设备的各物料焓之和。

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。

3.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

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4.能量衡算表

4.1深度脱硫工段

表4-1脱硫塔T101物料衡算

104103105106

TotalFlowkmol/hr258.5146421.7141633.0250