山东化工职业学院毕业设计（论文）专用纸
总湿气 1.5356 153.56 1.5356 135.81 1.5356 128.80
第五章 热量衡算
第5．1节 第二换热器进口煤气温度的计算
以1kmol湿煤气为基准：
粗煤气330℃ 变换气410℃
粗煤气t 图5—1
第二换热器 变换气305℃
变换气由410℃降到305℃，平均温度为357.5℃(630.5K)。 在630.5K下，常压下各组分的平均定压热容为：
组分 CO2 表5—1 CO H2 H2O CH4 N2 Cp kcal/kmol℃ 10.1725 7.096 6.9715 8.312 10.4868 7.0503 Cp0=∑yiCpi=10.1725×0.2535+7.096×0.062+6.9715×0.3354+8.312×
0.2798+10.4868×0.0543+7.0503×0.015=8.3578 kcal/kmol,℃ TC=289.1K PC=90.5atm
Tr?T630.5??2.181 TC289.1p27093Pr???0.309
pc90.5查普遍化热容校正图：ΔCP=0.144
CP=CP0+ΔCP=8.3587+0.144=8.5018 kcal/kmol,℃
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煤气在330℃(603K)时，常压下各组分的平均定压热容： 表5—2
组分 CO2 CO 7.074 H2 6.966 H2O CH4 N2 Cp Kcal/Kmol℃ 10.09 8.268 10.294 7.031 CP0=∑yiCpi=10.09×0.1704+7.074×0.1451+6.966×0.2523+8.268×0.3629+10.294×0.0543+7.031×0.015=8.1683 kcal/kmol,℃ TC=325K PC=103.7atm Tr=603/325=1.855 Pr=28.62/103.7=0.276
查普遍化热容校正图：ΔCP=0.189
CP=CP0+ΔCP=8.1683+0.189=8.3573 kcal/kmol,℃ 该换热器热损为：
1×8.5018×(410-305)=1×8.3573×(330+5-t) t=228℃
第5．2节 第一换热器进口煤气温度的计算
以1kmol湿煤气为基准计算： t,待求
第二变换炉337℃ 图5—2
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粗煤气181℃ 粗煤气228℃ 第一换热器 山东化工职业学院毕业设计（论文）专用纸
煤气从181℃升至228℃，平均温度为204.5℃(477.5K)。在477.5K下，常压下各组分的平均定压热容为：
表5—3
组分 CO2 CO H2 H2O CH4 N2 Cp kcal/kmol℃ 9.6944 6.9736 6.9409 8.0765 9.4406 6.9336 CP0=∑yiCpi=9.6944×0.1704+6.9736×0.1451+6.9409×0.2523+ 、 8.0768×0.3629+9.4406×0.0543+6.9336×0.0150
=7.9627 kcal/kmol,℃
TC=325K PC=103.7atm Tr=477.5/325=1.469 Pr=29.01/103.7=0.280 查热容校正图：ΔCP=0.4
CP=CP0+ΔCP=7.9627+0.4=8.3627 kcal/kmol,℃
第二变换炉出口变换气在337℃(610K)时，常压下各组分的平均定压热容:
表5—4
组分 CO2 CO H2 H2O CH4 N2 Cp kcal/kmol℃ 10.111 7.0796 6.9674 8.2792 10.3453 7.0359 CP0=∑yiCpi=10.111×0.2927+7.0796×0.0228+6.9674×0.3746+
8.2792×0.2406+10.3453×0.0543+7.0359×0.0150=8.3802 kcal/kmol,℃ TC=272.5K PC=84.4atm Tr=610/272.5=2.239 Pr=27.34/84.4=0.324 查热容校正图：ΔCP=0.128
CP=CP0+ΔCP=8.3802+0.128=8.5082 kcal/kmol,℃ 取换热器热损为2℃：
1×.3627×(228-181)=1×8.3627×(337-2-t)
t=288℃
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第5．3节 第一换热器热量衡算
以1kmol湿煤气为基准计算：
变换气由337℃降至288℃，平均温度为312.5℃(585.5K)， 在585.5K，常压下各组分的平均定压热容：
表5—5
组分 CO2 CO H2 H2O 8.24 CH4 N2 Cp kcal/kmol℃ 10.0375 7.06 6.9625 10.1763 7.0188 CP0=yiCpi=10.0375×0.2927+7.06×0.0228+6.9625×0.3746+8.24×0.2406+10.1763×0.0543+7.0188×0.0150=8.3476 kcal/kmol,℃ TC=272.5K PC=84.4atm Tr=585.5/272.5=2.149 Pr=27.34/84.4=0.324 查热容校正图：ΔCP=0.151
CP=CP0+ΔCP=8.3476+0.151=8.4986 kcal/kmol,℃ 煤气由181℃升至228℃吸热量为： 1×8.3627×(228-181)=393.05 kcal/kmol 变换气由337℃降温到288℃放热量为： 1×8.4986×(337-288)=416.43 kcal/kmol 热损失：416.43-393.05=23.38 kcal/kmol (23.38/393.05×100%=5.95%)
第5．4节 第二换热器热量衡算
以1kmol湿煤气为基准计算：
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变换气由228℃升至330℃，平均温度为279℃(552K) 在552K，常压下各组分的平均定压热容：
表5—6
组分 CO2 CO H2 H2O CH4 N2 Cp Kcal/Kmol℃ 9.9328 7.0332 6.9558 8.1885 9.9472 6.9932 CP0=∑yiCpi =9.9328×0.1704+7.0332×0.1451+6.9558×0.2523+ 8.1885×0.3629+9.9472×0.0543+6.9932×0.0150=8.0845 kcal/kmol,℃ TC=325K PC=103.7atm Tr=552/325=1.698 Pr=28.82/103.7=0.278 查热容校正图：ΔCP=0.26
CP=CP0+ΔCP=8.0845+0.26=8.3445 kcal/kmol,℃ 第二换热器中煤气从228℃升温到330℃吸热： 1×8.3445×(330-228)=851.14 kcal/kmol 变换气从410℃降温到305℃：
1×8.5018×(410-308)=892.69kcal/kmol 热损失：892.69-851.14=41.55 kcal/kmol （41.55/892.69×100%=4.65%）
第5．5节 第一变换炉的热量衡算
以1kmol湿煤气为基准： CO变换反应热：
出第一变换炉的CO变换率为57.25%。 CO变换量为：
0.2278×0.5725=0.1305 kmol/kmol 0.1305×9094.97=1186.89 kcal/kmol 粗煤气升温耗热：
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