甲醇变换工段工艺计算

第第#页x*18*2087.1=*（1-10%）77.04x+3852x+37568x=*（1-10%）41494x=*（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：15.32t3、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，贝I」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，参力□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：MCO=445.14kmol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全部参力反应，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变换气中的各组分组分湿基的百分含量摩尔数/KmolC平均(kJ/kmol・℃)放出的热量/kJCO11.33%25230.5CO234.59%769.3948.2H246.03%1023.7729.2O20.00%030.80H2s0.21%4.7036.532937.6COS0.02%0.5030.52928Ar0.07%1.46339250.56H2O7.76%172.5554.41总量100%2175.374、变换气废热锅炉蒸汽量的计算进口温度/℃出口温度/℃变换气372180变换气放出的热量计算：CO放出的热量：Q1=30.5*252*(372-180)=KJCO2放出的热量： Q2=48.2*769.39*(372-180)=424897KJH2放出的热量： Q「29.2*1023.77*(372-180)=KJO2放出的热量： Q4=0H2s放出的热量：Q5=36.5*4.70*(372-180)=32937.6KJCOS放出的热量：Q=30.5*0.50*(372-180)=32937.6KJ6Ar放出的热量： Q7=33*1.46*(372-180)=9250.56KJH2O放出的热量： Q8=54.41*172.55*(372-180)=1802582变换气放出的总热量：Q^=Ql+Q2++Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8=kJ已知计算数据：副产蒸汽规格：1.0MPa(表压)，18。.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=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/h4、经过水解脱硫槽之后的物料衡算反应方程式为：CS2+4H2=2H2S+CH4MoO3+2H2S+H2=MoS3+3H2OCoO+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与HS之外的组分摩尔数不发生变化。2

组分湿基的百分含量摩尔数/KmolC平均(kJ/kmol・℃)放出的热量/kJCO11.33%25230.6370137.6CO234.59%769.3949.2H246.03%1023.7729.1O20%030.80H2s0.21%4.5636.57989.12COS0.01%0.2530.5366Ar0.07%1.46332312.64H2O7.76%172.5554.41450645.4总量100%2175.374、变换气冷却器循环水量的物料衡算进口温度/℃出口温度/℃变换气7830变换气放出的热量：CO放出的热量：Q1=30.6*252*(78-30)=KJCO2放出的热量： Q2=49.2*324.25*(78-30)=424897KJH放出的热量：Q=29.1*588.35(*78-30)=481035KJ23O2放出的热量： Q4=30.8*4.86*(78-30)=4191KJH2S放出的热量：Q5=36.5*4.70*(78-30)=4803KJCOS放出的热量：Q6=30.5*0.50*(78-30)=427KJAr放出的热量： Q7=33*1.46*(78-30)=1349KJH2O放出的热量：Q8=54.41*172.55*(78-30)=1802582总放热量：Q^=Q1+Q2++Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8=kJ循环水温差为8℃，所以循环水的质量为：m=Q总/m/At;/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℃,饱与蒸汽压为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)kmolx/(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即：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实际蒸汽产量为：12t/h。2、2#变换气废热锅炉副产蒸汽量为：6.9t/h实际流量