1.設(shè)計(jì)集6能量計(jì)算書

1、CHEM.HIGH TEAM青島煙氣脫硫資源化利用項(xiàng)目能量平衡計(jì)算書東華科技-陜鼓化學(xué)杯大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽合肥工業(yè)大學(xué)（宣城校區(qū)）CHEM.HIGH 團(tuán)隊(duì)2017 年“東華科技-陜鼓杯”第十一屆全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽青島石化煙氣脫硫資源化利用項(xiàng)目學(xué)校：合肥工業(yè)大學(xué)（宣城校區(qū)）團(tuán)隊(duì)名稱：Chem.High指導(dǎo)老師：楊則恒、張先龍、姚運(yùn)金、姚鑫團(tuán)隊(duì)成員：王澄宇、胡鑫林、于云鵬、林城偉、王彪目錄1.1概述11.2熱量原理11.3熱量任務(wù)21.4熱量. 31.4.1丙烷脫氫工段熱量. 31.4.2丙烯環(huán)氧化工段熱量. 41.4.3副產(chǎn)品精制工段熱量. 41.5總結(jié)61.1 概述擬建一套 300000N

2、m3/hr 煙氣脫硫裝置，在全工藝段中伴隨著物料從一個(gè)體系或單元進(jìn)入另一個(gè)體系或單元，在發(fā)生質(zhì)量傳遞的同時(shí)也伴隨著能量的消耗、釋放和轉(zhuǎn)化。其中的能量變換數(shù)量關(guān)系可以從能量衡算求得，對于新設(shè)計(jì)的車間，可以由此確定設(shè)備的熱負(fù)荷。再根據(jù)設(shè)備的熱負(fù)荷大小、所處理物料的性質(zhì)及工藝要求選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備?？傊?，通過下述能量衡算，可以為后續(xù)設(shè)計(jì)工作中提高熱量的利用率，降低能耗提供主要依據(jù)。1.2 熱量衡算原理工程依據(jù)化工設(shè)計(jì)中關(guān)于熱量衡算的基本思想和要求，遵循基本規(guī)范與實(shí)際工藝相結(jié)合的原則，進(jìn)行熱量衡算書的編制。其中一個(gè)主要依據(jù)是能量平衡方程：其中，表示輸入設(shè)備熱量的總和；表示輸出設(shè)備熱量的總和；表示損失熱量的

3、總和。對于連續(xù)系統(tǒng)：Q + W =Hout - Hin其中，Q設(shè)備的熱負(fù)荷。W輸入系統(tǒng)的機(jī)械能。Hout離開設(shè)備的各物料焓之和。Hin進(jìn)入設(shè)備的各物料焓之和。在進(jìn)行全廠熱量衡算時(shí)，是以單元設(shè)備為基本單位，考慮由機(jī)械能轉(zhuǎn)換、化學(xué)反應(yīng)釋放和單純的物理變化帶來的熱量變化。最終對全工藝段進(jìn)行系統(tǒng)級的熱量平衡計(jì)算，進(jìn)而用于指導(dǎo)節(jié)能降耗設(shè)計(jì)工作。1QlQoutQinQinQoutQl1.3 熱量任務(wù)在進(jìn)行煙氣脫硫裝置的熱量中，主要通過定量計(jì)算完成下述基本任務(wù)：確定工藝單元中物料輸送機(jī)械（如泵）所需要的功率，以便于進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型；確定精餾等單元操作中所需要的熱量或冷量以及傳遞速率，計(jì)算換熱設(shè)備的尺寸，

4、確定加熱劑和冷卻劑的消耗量，為后續(xù)設(shè)計(jì)中比如供汽、供冷、供水等專業(yè)提供設(shè)備條件；確定為保持一定反應(yīng)溫度所需移除或者加入的熱傳遞速率，指導(dǎo)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和選型；提高熱量集成度，充分利用余熱，提高能量利用率，降低能耗；最終計(jì)算出總需求能量和能量的費(fèi)用，并由此確定工藝過程在經(jīng)濟(jì)上的可行性。21.4 熱量1.4.1 煙氣噴淋脫硫工段熱量1.4.1.1T0101除塵冷激塔表 1-1 熱負(fù)荷表表 1-2 流股焓變計(jì)算表表 1-3 熱量平衡計(jì)算一覽表1.4.1.2T0102 煙氣噴淋塔表 1-4 熱負(fù)荷表表 1-5 流股焓變計(jì)算表3inout物流06030705Total Flow kmol/hr19819.

5、913080.6619809.6913074.81Total Flow kg/hr406239375109407086374261Total Flow m3/hr402.5162341515405.0447343059WCondenserReboilerQHeat Duty（Gcal/hr）0000W（Gcal/hr）Q（Gcal/hr）Hin（Gcal/hr）Hout（Gcal/hr）Error00-211.724655-211.7246550inout物流02010403Total Flow kmol/hr394.377813006.65320.349813080.66Total Flow

6、 kg/hr7104.8263737765772.567375109Total Flow m3/hr7.1253500005.843743341515Temperature C256050.3106750.1364Prere bar1.028251.028251.028251.02825Vapor Frac0101Enlpy Gcal/hr-26.94046-184.7842-21.73902-189.9856WCondenserReboilerQHeat Duty（Gcal/hr）0000表 1-6 熱量平衡計(jì)算一覽表1.4.2 亞銨溶化工段熱量1.4.2.1V0201、V0202亞銨溶化槽

7、表 1-7 熱負(fù)荷表表 1-8 流股焓變計(jì)算表表 1-9 熱量平衡計(jì)算一覽表1.4.3 硫銨后處理工段熱量1.4.3.1 V0301 閃蒸器表 1-10 熱負(fù)荷表4W（Gcal/hr）Q（Gcal/hr）Hin（Gcal/hr）Hout（Gcal/hr）Error0-0.900401983-28.209255-29.1096570inout物流121113Total Flow kmol/hr45.21009408.0555446.4314Total Flow kg/hr1304.3298363.7119668.04Total Flow m3/hr8008.2864431255.479Tempe

8、rature C2552.1110858Prere bar1.40E+006.03E+001.01E+00Vapor Frac101.03E-01Enlpy Gcal/hr-0.00010172-28.20915-29.10966WQHeat Duty（Gcal/hr）0-0.900401983W（Gcal/hr）Q（Gcal/hr）Hin（Gcal/hr）Hout（Gcal/hr）Error00-1560.26231-1560.262318.3136e-08Temperature C51.8930650.136451.6715851.73576Prere bar1.03E+001.02825

9、1.03E+001.02825Vapor Frac0101Enlpy Gcal/hr-1370.277-189.9856-1371.008-189.2543表 1-11 流股焓變計(jì)算表表 1-12 熱量平衡計(jì)算一覽表1.4.3.2C0301 壓縮機(jī)表 1-13 熱負(fù)荷表表 1-14 流股焓變計(jì)算表表 1-15 熱量平衡計(jì)算一覽表5W（Gcal/hr）Q（Gcal/hr）Hin（Gcal/hr）Hout（Gcal/hr）Error0.2570-19.34301-19.085860inout物流1720Temperature（）337.845337.845Prere（bar）6088.242608

10、8.242Vapor Frac51349.1332166.57Mole Flow（kmol/hr）93185.648Mass Flow（kg/hr）2.00E-010.4Volume Flow（cum/hr）1.00E+001Enlpy（Gcal/hr）-19.34301-19.08586WQHeat Duty（Gcal/hr）0.2570W（Gcal/hr）Q（Gcal/hr）Hin（Gcal/hr）Hout（Gcal/hr）Error03.34504172-28.38913-25.044090inout物流161718Temperature（）400.3198337.84562.4757Prere（bar）8418.6136088.2422330.371Vapor Frac7.60889451349.131.213397Mole Flow（kmol/hr）939393Mass Flow（kg/hr）1.00E+002.00E-012.00E-01Volume Flow（cum/hr）1.27E-051.00E+000.00E