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甲醇气化能量平衡计算

甲醇气化水平衡计算:
计算依据:
1.物料守恒和能量守恒定律: 物料守恒:m a +m b =m c +m d
能量守恒:m a H a +m b H b =m c H c +m d H d 其中,Ha 即焓值,可根据温度查表得到。

a,b 为进入系统的物质,c,d 为从系统出去的物质。

2.Q=cm △t
其中Q :热量, c :液体的比热,m :质量,△t :温差 3.与空气进行热交换过程中蒸汽冷凝液的计算
Q *P
P -P Q 2
1
冷凝液
其中Q 冷凝液:冷凝液的质量流量,
P1:饱和蒸汽最初的饱和蒸汽压, P2:饱和蒸汽最终的饱和蒸汽压, P :出气系统压力, Q :饱和蒸汽最初的流量
1.高压闪蒸系统
备注:①24小时平均值
②现场实测值
③按水的密度计算
④通过温度查表计算得到
⑤根据流量乘以体积算得到
根据物料守恒和能量守恒定律可得
m a+m b=m c+m d即65.4+39.6= m c+m d ①
m a H a+m b H b=m c H c+m d H d
即65.4*867.02+39.6*815.15=m c*661.68+m d*667.75 ②由①和②可得:
m c=9 t/h
m d
2.高压闪蒸分离罐系统(产蒸汽去精馏段)
备注:①③24小时平均值
②根据温度查表得到
④根据高压闪蒸罐计算得到
h t /1.679*0.7
0.439
-0.569Q *P
P -P
Q 2
1==
=
冷凝液
则Q 蒸汽=9-1.67=7.33t/h
备注:①24小时平均值
②⑤现场实测值
③通过温度查表计算得到 ④通过高闪罐系统计算得到
⑤通过蒸汽冷凝液的计算方法计算得到
根据能量守恒定律可得
m a *H a =m b *H b +m c *H c +Q d 即9*2759=7.33*2746.8+1.67*619.27+Q d Q d =3662775.1KJ
3.
备注:①24小时平均值
②现场实测值
③通过温度查表计算得到
④通过高压闪蒸系统计算得到
⑤通过高压闪蒸分离罐系统得到
根据物料守恒和能量守恒定律可得
m a+m b=m c+m d即96+1.67= m c+m d ①
m a H a+m b H b=m c H c+m d H d
即96*667.91+1.67*619.27=m c*290.03+m d*2624.3 ②由①和②可得:
m c= 81.89 t/h
m d= 15.78 t/h
4.
1)从真闪出气口到真闪冷凝器进气口的之间管道中会有一部分蒸汽冷凝,未冷凝的蒸汽
备注:①③24小时平均值
②根据温度查表得到
④根据高压闪蒸罐计算得到
h t
/3.2615.78*0.03
0.025
-0.0312Q *P
P -P Q 2
1==
=
冷凝液
则Q 蒸汽=15.78-3.26=12.52t/h
2备注:①24小时的平均值 ②现场实测值
③通过温度查表计算得到
④通过蒸汽冷凝液的计算方法计算得到
根据质量守恒和能量守恒定律可得
m a=m b 即m b=12.52①
m a H a= m b H b + Q d 即2615.5*12.52=272.14*m b+Q d②
通过①和②可得
m b=12.52 t/h
Q d=29336055.17KJ
根据Q= cm△T
其中c为循环水的比热,即4.2*103焦/千克·摄氏度,△T为循环水的温差,理论状态下循环水温差为10度。

则m=Q/c△T=29336055.17/(4.2*10)=698477.504kg=698t
因此此系统中需要的循环水量为698t/h.
真闪冷凝器的下液的量为管道中冷凝液的量与真闪冷凝器中因循环水冷却的冷凝液的量
5.
备注:①24小时平均值
②根据温度查表计算得到
③根据锁斗冲洗水罐的80%计算得到
根据能量守恒定律可得
m a H a=m b H b+Qc 即262.6*25=245.3*25+Qc 即Qc=432500KJ
根据Q= cm△T
其中c为循环水的比热,即4.2*103焦/千克·摄氏度,△T为循环水的温差,理论状态下循环水温差为8度。

则m=Q/c△T=432500/(4.2*8)=12872.02kg≈12.9t
6.
(1)去污水处理厂的废水:1.912t/h(根据真空带式过滤机的冲洗水的管径计算得到)
(2)被过滤的废渣的含水量:
根据实际情况每8小时产生17.4t的废渣,而废渣的含水量为50%,则每8小时产生的废水量为17.4*50%=8.7t,而每小时产生的废水量为8.7/8=1.088t/h
则从沉降槽到真空袋式过滤机的水量为1.912+1.088=3t/h
7.沉降槽系统
备注:①现场实测值
②通过温度查表计算得到
③通过真空闪蒸罐系统计算得到
④通过真闪冷凝器计算得到
根据物料守恒可得
m a +m b =m c +m d 即81.89+15.78=m c +m d ① m a H a +m b H b =m c H c +m d H d
即81.89*290.03+15.78*272.14=2614.05*m c +263.71*m d ② 根据①和②可得: m c=0.97 t/h m d =96.7 t/h
沉降槽下液一部分去真空带式过滤机,一部分去灰水槽,通过对真空带式过滤机的计算,
8.
备注:①24小时平均值
②理论值
③质量流量=体积流量*
密度
煤浆中的水量=质量流量*含水量=34.375*0.4= 13.75t/h 9.气化炉
备注:①通过煤浆计算得到
②现场实测值
根据质量守恒定律可得:
ma+mb=mc+md 即13.75+270=mc+65.4则mc=218.35t/h
10.洗涤塔
1)变换冷凝液
塔盘上加水:20m3/h,塔盘下加水:0m3/h,支撑加水:10m3/h,共计30m3/h,即30t/h。

2)去变换工段合成气含水量
根据设计院的设计气量为10114Nm3/h,汽气比为1.4,则合成气中的水的体积含量为101144*[1.4/(1.4+1)]=59000.6Nm3/h,则含水量为:59000.6/22.4*18=47411.25kg≈47.41t 3)洗涤塔系统水平衡计算
备注:①通过气化炉计算得到
②根据实际情况计算得到
③⑤现场实测值
④根据化工设计院的数据计算得到
根据质量守恒定律可得:
ma+mb+mc=md+me+mf 即218.35+30+mc=270+47.71+39.6 则mc=108.66t/h
11.除氧器系统
d
备注:①根据实际情况计算得到
②根据洗涤塔水平衡计算得到
根据质量守恒定律可得:
ma+mb=mc即
12.灰水槽系统
备注:①通过沉降槽计算得到
②灰水槽的下液包括两部分,一部分去锁斗冲洗水罐,另一部分去除氧器,锁斗冲洗水罐的水量为25t/h ,去除氧器的水量为107.66 t/h ,则灰水槽下液的总水量为132.66t/h 。

根据物料守恒可得
m a +m b =m c ,即93.7+m b =132.66,则m b =38.96t/h
由于在灰水槽中会有一部分脱盐水作为仪器冲洗水,其含量为
13.3t/h ,因此灰水槽中加
13
m a H a=m b H b+Qc 即123.09*38.74=108.02*38.74+Qc
则Qc=583811.8KJ
根据Q= cm△T
其中c为循环水的比热,即4.2*103焦/千克·摄氏度,△T为循环水的温差,理论状态下循环水温差为8度。

则m=Q/c△T=583811.8/(4.2*8)=17375.35kg≈17.4t
因此此系统中需要的循环水量为17.4t/h。

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