中石化玉皇盛荣化工厂四万吨叔十二烷基硫醇项目物料平衡书

中石化玉皇盛荣化工厂四万吨叔十二烷基硫醇项目物料平衡书

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能量平衡书

1 概述

本项目主要通过对电厂含硫废气进行脱硫及资源化利用,联产食品级的无水亚硫酸钠和工业级的环丁砜,其中食品级亚硫酸钠年产量为1870吨,工业级环丁砜年产量为5509吨。在已确定化学生产工艺和流程后,由定性阶段转向定量阶段,。在全工艺段中伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元,在发生质量传递的同时也伴随着能量的消耗、释放和转化。其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得,对于新设计的车间,可以由此确定设备的热负荷。再根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备。总之,通过下述能量衡算,可以在后续设计工作中提高热量的利用率,为降低能耗提供主要依据。

2热量衡算原理

工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求,遵循基本规范与实际工艺相结合的原则,进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程: 

其中,

——表示输入设备热量的总和;

——表示输出设备热量的总和;

——表示损失热量的总和。

对于连续系统:

Q + W =∑Hout - ∑Hin

其中,

     Q——设备的热负荷。

     W——输入系统的机械能。

∑Hout——离开设备的各物料焓之和。

∑Hin——进入设备的各物料焓之和。

在进行全厂热量衡算时,是以单元设备为基本单位,考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算,进而用于指导节能降耗设计工作。

3 热量衡算任务

在进行废气脱硫及资源化利用装置的热量衡算中,主要通过定量计算完成下述基本任务:

①确定工艺单元中物料输送机械(如泵)所需要的功率,以便于进行设备的设计和选型;

②确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率,计算换热设备的尺寸,确定加热剂和冷却剂的消耗量,为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件;

③确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率,指导反应器的设计和选型;

④提高热量内部集成度,充分利用余热,提高能量利用率,降低能耗;

⑤最终计算出总需求能量和能量的费用,并由此确定工艺过程在经济上的可行性。

目录

    能量平衡书 1

1 概述 1

2热量衡算原理 1

3 热量衡算任务 2

4 热量衡算 2

4.1硫化氢提纯工段 2

4.2尾气处理阶段 8

4.3三异丁烯精制工段 12

4.4叔十二烷基硫醇精制工段 17

5 总结 26


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