甲醇变换工段工艺计算知识讲解Word文件下载.docx
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588.351
O2
0.3%
4.863
H2S
0.29%
4.701
COS
0.031%
0.502
Ar
0.09%
1.459
总含量
100%
1621.25
表1.2湿基煤气的组分
湿基的百分含量
摩尔数
/mol
CP,200
kJ/(kmol·
℃)
放出的热量
/KJ
22.63%
697.14
30.5
591454
10.53%
324.25
46.8
424897
19.10%
588.35
29.2
481035
0.16%
4.86
30.8
4191
0.15%
4.70
36.5
4803
0.02%
0.50
427
0.05%
1.46
33
1349
H2O
47.37%
1459.11
54.41
2222925
总量
100.00%
3080.37
——
3731081
1.1.2计算经过废热锅炉后煤气的组分
水煤气通过废热锅炉的进口温度202℃,出口温度174℃,则:
出废热锅炉的水煤气的温度为174℃,此温度的饱和蒸汽压为900kPa(绝压),
出气液分离器之后,干水煤气中与水蒸气含量比值为:
0.9/(3.3+0.1-0.9)=0.36
水煤气中H2O蒸汽含量为:
1621.24*0.36=607.97kmol
液态水含量为:
1459.11-607.97=851.14kmol=851.14*18kg=15320.52kg≈15.32t
表1.3经过废热锅炉的湿基煤气组分
“碧芝自制饰品店”拥有丰富的不可替代的异国风采和吸引人的魅力,理由是如此的简单:
世界是每一个国家和民族都有自己的饰品文化,将其汇集进行再组合可以无穷繁衍。
H2O(气态)
(二)DIY手工艺品的“热卖化”
随科技的迅速发展,人们的生活日益趋向便捷、快速,方便,对于我国传统的手工艺制作,也很少有人问津,因此,我组想借此创业机会,在校园内开个DIY创意小屋。
它包括编织、刺绣、串珠等,让我们传统的手工制作也能走进大学,丰富我们的生活。
607.97
上海市劳动和社会保障局所辖的“促进就业基金”,还专门为大学生创业提供担保,贷款最高上限达到5万元。
6、你购买DIY手工艺制品的目的有那些?
34750340
图1-2大学生购买手工艺品可接受价位分布总量
参考文献与网址:
(2)文化优势2229.23
36258496
秘诀:
好市口+个性经营
附件
(二):
1.2、热量恒算
水煤气放热量的计算
CO放出的热量:
Q1=30.5*697.14*(202-174)=591454KJ
CO2放出的热量:
Q2=46.8*324.25*(202-174)=424897KJ
H2放出的热量:
Q3=29.2*588.35*(202-174)=481035KJ
O2放出的热量:
Q4=30.8*4.86*(202-174)=4191KJ
H2S放出的热量:
Q5=36.5*4.70*(202-174)=4803KJ
COS放出的热量:
Q6=30.5*0.50*(202-174)=427KJ
Ar放出的热量:
Q7=33*1.46*(202-174)=1349KJ
H2O放出的热量:
QH2O=Q8+Q9+Q10=
Q8为H2O蒸气的冷凝热,Q9为H2O蒸气冷却放出的显热,Q10为液态H2O冷却放出的显热。
Q8=M*△vapHm=15320*2087.1=31974372kJ
Q9=54.41*607.97*(202-174)=926230kJ
Q10=851.14*18*4.312*(202-174)=1849738kJ
QH2O=Q8+Q9+Q10=31974372+926230+1849738=34750340kJ
水煤气放出的总热量
Q总=Q1+Q2++Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9+Q10
=591454+424897+481035+4191+4803+427+1349+31974372+926230+1849738=36258496kJ
废锅副产蒸汽量的计算:
Q’1锅炉副产蒸汽的压力为0.5MPa(表压),查询饱和蒸汽压数据表可知,此条件下蒸汽的温度为:
158℃,汽化热为2087.1KJ/kg,在108~158℃之间,水的平均比热容为:
4.280kJ/(kg·
℃)。
废热锅炉吸收的热量:
设副产蒸汽摩尔量为xKmol,则设废热锅炉排污水量按2%计算,则排污摩尔量为:
2%xKmol。
排污带走的显热:
Q’1=x*2%*18*4.280*(158-108)
脱盐水升温的显热:
Q’2=x*18*4.280*(158-108)
脱盐水汽化的潜热:
Q’3=x*18*2087.1
对废热锅炉作能量恒算:
热损失取10%:
x*2%*18*4.280*(158-108)+x*18*4.280*(158-108)+x*18*2087.1=36258496*(1-10%)
77.04x+3852x+37568x=36258496*(1-10%)
41494x=36258496*(1-10%)
则副产蒸汽的摩尔数:
x=786.44Kmol
则副产蒸汽的质量:
786.44*18=14155kg=14.15t
实际蒸汽产量为:
12t/h。
2、气液分离器排水量的计算
前面已经计算出来,水煤气经过废热锅炉后,液态水含量为:
15.32t
分离器的排液量为:
3、经过变换炉后的物料恒算
计算说明:
在CO变换反应中,主反应CO+H2O=CO2+H2反应前后分子数不变,为了简化计算过程,可以认为经过变换炉后煤气的总摩尔数不变,H2S、COS、Ar的摩尔数也不发生变化。
求参加变换反应的CO摩尔数
已知变换炉出口变换气干基的CO%=12.2%,设变换气中CO的摩尔数为xkmol,则
则x/(1621+697.14-x)=12.2%
解此方程,可以求出:
x=252kmol
即变换气中CO的摩尔量:
252kmol
根据反应方程式CO+H2O=CO2+H2计算,
参加反应的CO摩尔数:
MCO=697.14-x=697.14-252=445.14kmol,则可以计算出参加反应的H2O摩尔数:
MH2O=445.14kmol
反应产物CO2摩尔数:
MCO=445.14kmol
反应产物H2摩尔数:
根据反应式,2H2+O2=2H2O,
已知半水煤气中O2的摩尔数为4.86kmol,为简化计算,认为O2全部参加反应,则可以计算出:
参加反应的H2摩尔数:
9.72kmol,
反应产物H2O的摩尔数:
9.72mol
根据以上两个反应方程式计算,可以求出:
变换气中H2O的摩尔数:
607.97-445.14+9.72=172.55kmol
变换气中CO2的摩尔数:
324.25+445.14=769.39kmol
变换气中H2的摩尔数:
588.35+445.14-9.72=1023.77kmol
表1.4变换气中的各组分
摩尔数/Kmol
C平均
(kJ/kmol·
放出的热量/kJ
11.33%
252
1475712
34.59%
769.39
48.2
7120243
46.03%
1023.77
5739664
0.00%
0.21%
32937.6
2928
0.07%
1.46
9250.56
7.76%
172.55
54.41
1802582
2175.37
16183317
4、变换气废热锅炉蒸汽量的计算
进口温度/℃
出口温度/℃
变换气
372
180
变换气放出的热量计算:
Q1=30.5*252*(372-180)=1475712KJ
Q2=48.2*769.39*(372-180)=424897KJ
Q3=29.2*1023.77*(372-180)=5739664KJ
Q4=0
Q5=36.5*4.70*(372-180)=32937.6KJ
Q6=30.5*0.50*(372-180)=32937.6KJ
Q7=33*1.46*(372-180)=9250.56KJ
Q8=54.41*172.55*(372-180)=1802582
变换气放出的总热量:
Q总=Q1+Q2++Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8=16183317kJ
已知计算数据:
副产蒸汽规格:
1.0MPa(表压),180.2℃,汽化热2019.7kJ/kg。
脱盐水:
进口108℃,出口179.9℃,脱盐水在此温度区间的平均比热容为4.31kJ/(kg·
吸收热量的计算
设副产蒸汽量为x千克,设排污量为2%
脱盐水温度升高吸收的显热:
x*(1+2%)*(179.9-108)*4.31
脱盐水汽化吸收的潜热:
x*2019.7
能量恒算:
x*(1+2%)*(179.9-108)*4.31+x*2019.7=16183317
解方程计算出:
x=6928kg≈6.9t
即:
变换气废热锅炉副产蒸汽量为:
6.9t
实际流量计显示:
8t/h
4、经过水解脱硫槽之后的物料衡算
反应方程式为:
CS2+4H2=2H2S+CH4
MoO3+2H2S+H2=MoS3+3H2O
CoO+H2S=CoS+3H2O
为了简化计算,经过水解脱硫槽,因为反应量很小,所以认为总摩尔数不变,除COS和H2S之外的组分摩尔数不发生变化。
30.6
370137.6
49.2
1816991
29.1
1430002
0%
4.56
7989.12
0.01%
0.25
366
2312.64
450645.4
4078444
4、变换气冷却器循环水量的物料衡算
78
30
变换气放出的热量:
Q1=30.6*252*(78-30)=1475712KJ
Q2=49.2*324.25*(78-30)=424897KJ
Q3=29.1*588.35*(78-30)=481035KJ
Q4=30.8*4.86*(78-30)=4191KJ
Q5=36.5*4.70*(78-30)=4803KJ
Q6=30.5*0.50*(78-30)=427KJ
Q7=33*1.46*(78-30)=1349KJ
Q8=54.41*172.55*(78-30)=1802582
总放热量:
Q总=Q1+Q2++Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8=4078444kJ
循环水温差为8℃,所以
循环水的质量为:
m=Q总/m/
tm=4078444/4.174/8=122138kg=122t
所以,循环水的流量为122t。
5、变换气分离器的计算
变换气分离器温度30℃,饱和蒸汽压为4.247kpa,总压为3.3MPa,则水含量为:
4.247/(3300+100)=0.12%
设水含量为xkmol,冷凝分离的水量为(172.55-x)kmol,则总变换气为2175.37-(172.55-x)=(2002+x)kmol
x/(2002+x)=0.12%
解方程可以得到:
x=2.61kmol
则冷凝水的量为:
172.55-x=172.55-2.61=169kmol=169*18=3042kg≈3.04t
变换后气液分离器的分离量为:
3.04t
结论
蒸汽
1、1#废热锅炉副产蒸汽的质量:
786.44*18=14155kg=14.15t/h
2、2#变换气废热锅炉副产蒸汽量为:
6.9t/h
3、总量
总蒸汽产量:
14.15+6.9=21.05
12+8=20t/h.
冷凝液
1、1#废热锅炉的气液分离器分离H2O量:
15.32t/h
2、变换后气液分离器分离H2O量:
3.04t/h
3、总冷凝液量:
15.32+3.04=18.36t/h.
循环水
1、循环水流量为122t/h。
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