鞍山盛盟110万吨年焦炉烟气脱硫脱硝项目6-物料衡算计算书.docVIP

鞍山盛盟110万吨/年焦炉烟气脱硫脱硝项目物料衡算计算书

合肥工业大学Forerunner

2017“东华科技-陕鼓杯”第十

2017“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

鞍山盛盟110万吨/年焦炉烟气脱硫脱硝项目

物料衡算计算书

物料衡算计算书

设计团队：合肥工业大学-Forerunner团队成员：李强陈倩如蔡永丽姜潇申辰阳

设计团队：合肥工业大学-Forerunner

团队成员：李强陈倩如蔡永丽姜潇申辰阳

指导教师：杨则恒姚运金魏凤玉张先龙张卫新

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章物料衡算说明 4

1.1概述 4

1.2物料衡算目的 5

1.3物料衡算方法 6

1.4.物料衡算任务 7

第二章各项目物料衡算 8

2.1脱硫工段物料衡算 8

2.1.1混合器(V-0301) 9

2.1.2分流器(FSPLIT) 10

2.1.3换热器(E-0301) 11

2.1.4反应器(CSTR) 12

2.1.5塔设备(T0301) 14

2.1.6闪蒸罐、气液分离器(FLASH、SEP) 15

2.1.7硫铵精制工段物料衡算 17

2.1.8旋流器(S-0301~S-0302) 18

2.1.9离心机(M-0301) 20

2.1.10混合器(MIX-0301) 21

2.2脱硝工段物料衡算 22

2.2.1混合器(X-0101、X-0103) 23

2.2.2鼓风机(C-0101) 24

2.2.3换热器(E-0101、E-0102) 25

2.2.4反应器(R-0101) 26

2.2.5除尘器(X-0107) 27

2.3蒸氨工段物料衡算 28

2.3.1换热器(E-0201、E-0202、E-0204) 29

2.3.2塔设备(T-0201) 31

2.4有机朗肯循环物料衡算 32

2.4.1换热器(E-0205~E-0208) 32

2.4.2透平机(S-0201) 34

第三章总项目核算 35

第一章物料衡算说明

1.1概述

本项目针对两台110万吨/年炼焦炉的烟道气进行尾气净化处理，利用选择性催化还原技术（SCR）进行脱硝操作，湿式氨法进行脱硫操作，同时生产副产物硫酸铵为企业带来经济效益。

在通过方案比选确定生产工艺与流程后，由定性阶段向定量阶段转变，通过对整个净化系统、各工作车间以及重要工作单元进行物料衡算，计算出口烟道气及其组分的量、吸收剂消耗定额、“三废”排放量与组成，还有净化处理效率等各项技术经济指标，从而定量地对方案合理性、经济型、可行性进行判定，为后续工作的设计提供数据资料。

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、图1-2、图1-3、图1-4所示。

图1-1脱硫与硫铵工段Aspen模拟图

图1-2脱硝与余热回收工段Aspen模拟图

图1-3蒸氨工段Aspen模拟图

图1-4有机朗肯循环Aspen模拟图

1.2物料衡算目的

物料衡算是化工计算中最基本、最重要的内容之一，是能量衡算的基础。设计或研究一个化工过程，或对某生产过程进行分析，需要了解能量的分布情况，都必须在物料衡算的基础上，才能进一步算出物质之间交换的能量以及整个过程的能量分布情况。物料衡算和能量衡算是进行化工工艺设计、过程经济评价、节能分析以及过程最优化的基础。

工艺设计中，物料衡算是在工艺流程确定后进行的。设计一种新的设备或装置，根据设计任务，先作物料衡算，求出进出各设备的物料量，然后再作能量衡算，求出设备或过程的热负荷，从而确定设备尺寸及整个工艺流程。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。

1.3物料衡算方法

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。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