bb) 12.1.10 热水循环塔物料及热量计算
已知条件
气体入口温度99℃ 热水入塔温度84℃ 气体出口温度86℃
2
操作压力0.8MPa= 8kg/cm 进塔物料量 干气184.22kmol 蒸汽25.5 kmol (1) 物料计算 塔内蒸汽冷凝量
2
气体在86℃时的饱和蒸汽压PH2O=0.6129 kg/cm,出塔气体中蒸汽量
0.6129?184.22kmol?15.3 kmol=275kg
8?0.6129蒸汽冷凝量25.5 kmol-15.3 kmol=10.2 kmol=183.6kg 多余蒸汽冷凝液排除量183.6kg
由于热水循环塔回收的热量供精炼铜液再生加热用,故水为封闭循环,冷凝下来的水作为中变炉二段入口气体喷水降温或饱和热水塔的补充水用. (2) 热量衡算 入热
低变气带入热Q1
干气带入热601846.7 kJ(见热水塔计算) 蒸汽带和热1226595 kJ(见热水塔计算) Q1=601846.7 kJ+1226595 kJ=1828442 kJ 水带入热Q2
设循环水量为G kg, 84℃水的焓为
1 kcal/kg ℃×84℃=84kcal/kg=351.7 kJ/kg Q2=G kg×351.7 kJ/kg=351.7G Kj 合计Q1+ Q2=1828442 kJ+351.7G Kj 出热
低变气带出热Q3
86℃干变换气的比热容计算得31.9 kJ/kmol℃, 86℃蒸汽的焓633.7 kcal/kg=2653.2 kJ/kg
干低变气带出热184.22kmol×31.9 kJ/kmol℃×86℃=505389.1 kJ 蒸汽带出热275kg×2653.2 kJ/kg=729630 kJ Q3=505389.1 kJ+729630 kJ=1235019 kJ 热水带出热Q4
设热水温度为98℃,此时水的焓为
1 kcal/kg ℃×98℃=98kcal/kg=410.3 kJ/kg Q4=410.3G kJ 热损失Q5
设Q5=7423
合计Q3+ Q4 +Q5=1235019 kJ+410.3G kJ + 7423 kJ
热平衡1828442 kJ+351.7G Kj=1235019 kJ+410.3G kJ + 7423 kJ
31
G =10000 kg 供精炼系统的热水量
10000 kg-183.6kg=9820.1 kg 供精炼系统的热量
9820.1kg×(410.3 kJ/kg-351.7 kJ/kg)= 575239.54 kJ
cc) 12.1.11软水加热器物料及热量计算
已知条件
变换气进口温度86℃ 软水进口温度30℃ 软水出口温度70℃ 操作压力0.8MPa
入口干低变气量184.22kmol 入口蒸汽量15.3 kmol
(1) 物料计算
低变气出设备时带出蒸汽量
2
设低变气出设备的温度为64℃,64℃时饱和蒸汽压力PH2O=0.2438 kg/cm, 气体带出蒸汽量
0.2438?184.22kmol?5.82 kmol=105kg
8?0.2438蒸汽冷凝量15.3 kmol-5.79kmol=9.5kmol= 171.2kg 软水用量
设软水需要量为G kg (2) 热量衡算 入热
低变气带入热Q1
Q1=1234999 kJ(见热水循环塔计算) 软水带入热Q2 30℃软水焓为
1 kcal/kg ℃×30℃=30kcal/kg=124.9kJ/kg Q2=G kg×124.9 kJ/kg=124.9G k J 合计Q1+ Q2=1235019 kJ+124.9G k J 出热
低变气带出热Q3
出设备气体温度为64℃，计算64℃时干低变气比热容为33.5 kJ/kmol℃,蒸汽的焓为2615.9 kJ/kg
干低变气出热184.22kmol×33.5kJ/kmol℃×64℃=394967.43kJ 蒸汽带出热104kg×2615.9 kJ/kg=272032.57 kJ Q3=394967.43kJ+272032.57 kJ=667000 kJ 软水带出热Q4 70℃软水的焓为
1 kcal/kg ℃×70℃=70kcal/kg=292.9kJ/kg Q4=292.9G Kj
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冷凝水带出热Q5
设冷凝水出设备温度为48℃, 48℃软水的焓为
1 kcal/kg ℃×48℃=48kcal/kg=200.96kJ/kg Q5=171.2kg×200.96kJ/kg=34410 kJ 热损失Q6
设Q6=5967.7 kJ
合计Q3 +Q4 +Q5 +Q6=667021.3 kJ+293.1G Kj+34405 kJ +Q6
热平衡1235019 kJ+125.6G k J=667000kJ+293.1G Kj+34410 kJ +Q6 G=3149 kg
dd) 12.1.12变换气冷却器物料及热量计算
压力
气体进设备压力0.8MPa(绝) 温度
低变气入设备温度64℃ 低变气出设备温度35℃ 冷却水进设备温度30℃ 冷却水出设备温度40℃ 物料
进设备干变换气量184.22kmol 进设备蒸汽量5.79kmol
进出设备冷却水量 设G kg
(1) 物料计算
出设备低变气中带出蒸汽量
35℃时饱和蒸汽压力P2
H2O=0.05733kg/cm, 带出蒸汽量
0.057338?0.05733?184.22kmol?1.33kmol=23.94kg
冷凝蒸汽量5.79kmol-1.36kmol=4.43kmol=79.2kg (2) 热量热量衡算 入热
气体带入热Q1=667021.3 kJ 冷却水带入热Q2 30℃水的焓为
1 kcal/kg ℃×30℃=30kcal/kg=125.6kJ/kg 水入热Q2=G kg×125.6 kJ/kg=125.6G k J 合计Q1 +Q2=667021.3 kJ+125.6G k J 出热
气体带出热Q3
35℃干低变气的比热容计算得32.5 kJ/kmol℃, 35℃蒸汽的焓kcal/kg=2564.8kJ/kg
干气带出热184.22kmol×32.5kJ/kmol℃×35℃= 209550.1kJ
612.6 33
蒸汽带出热23.94kg×2564.8kJ/kg= 60449.1kJ Q3=209550.1kJ+ 60449.1kJ=269999.2 kJ 冷却水带出热Q4 40℃冷却水的焓为
1 kcal/kg ℃×40℃=40kcal/kg=166.33kJ/kg Q4=166.33G k J 热损失Q5
设Q5=8349.2kJ
合计Q3 +Q4 +Q5=269999.2 Kj+167.47G k J+ Q5
热平衡667021.3 kJ+125.6G k J=269999.2 Kj+166.33G k J+ Q5G=9258kg
即冷凝水用量9258kg/t NH3
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