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SCR物料能量衡算 合肥学院10化工（1）班 石侃引言SCR烟气脱硝系统的物料平衡计算是SCR系统设计的重要组成部分，是系统控制、设备选型及催化剂选型的前提和依据。SCR烟气脱硝系统由供氨和催化系统组成，其中5个基本环节：氨的输送和存储；氨的蒸发化；氨一空气混合稀释；氨混合气与烟气混合，在催化剂的作用下进行反应。各环节都涉及物料及能量的转移和传递，其涉及到的繁杂的计算。1.基本衡算原理目前主要是通过氨气(氨水或尿素)与氮氧化物的反应来达到去除氮氧化物的目的。其主要反应式为：此外还有副反应，工程上为了计算方便只采用上述反应。设计中，据此反应可初步确定需氨量和逃逸率，从而根据物料平衡算出反应中其他物质的量及焓值，进而再确定各工艺设备的选型。 2.物料平衡计算2.1 烟气量各节点的烟气量Q会随着各节点的温度和压力的变化而变化，根据理想气体状态方程可建立如下烟气量变化模型： 式中 ,实际烟气流量，； 干烟气流量，； ,两节点的压力，； ,两节点的温度，； 注入的新鲜空气量，； 烟气中水的体积分数； R常数； 质量流量，gh。2.2 需氨量SCR反应的需氨量是由氮氧化物消耗量来确定的。实际工程中用的式量来表示的式量,所以需对NO和分别计算其需氨量。反应机理可得： C(NO)=C()M(NO)M() C()=c()(1)需氨量=C(NO)一C()+(C()一C()+C()(1+)，式中 C()烟气中氮氧化物的浓度，； C(NO)、C()入口和出口NO的质量浓度，； C()烟气中的含量，； M(NO)、M()NO和的物质的摩尔质量，gmol； 烟气中NO质量分数； 氨的过量系数； 的去除率。2.3 空气量 氨的喷入需掺入空气量，空气量的大小需根据消耗氨的量来确定。 =需氨量224 式中 喷入气体中氨的体积分数。2.4 焓值的模拟 焓值是加热设备及选型的主要参数，但其计算过程复杂，一般通过查焓值图所得，由于压力和温度都在一定的范围内，所以拟合了适合火电厂SCR烟气脱硝系统的焓值表达式。针对不同的烟气成分通过线性回归分析可拟合出其经验模型如下： 对于4、5、6节点，其焓值=T4.186 对于7、8节点，其焓值=T 4.186+2427.88 对于其他节点，其经验模型为： 焓值=(0.2537+1.9827)4.186T+580(-)4186 式中质量流量，gh； 纯氨水的质量流量，gh； T温度，； 干质量流量，gh。 实验设计中，需对此公式根据各节点的温度和压力作进一步的调整。2.5 烟气组分 对于烟气中各组分的含量会随着节点和节点参数的不同而出现变化，对第i个节点处各物质的体积分数为： =(+)/(+)式中 第i一1个节点处物质的摩尔质量，gmol; 新生成的物质的摩尔质量，gmol。2.6 物料平衡模拟模拟过程中，通过循环叠加法对每个节点
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