尾气余热利用衡算[1]

宁夏金和化工尾气余热利用

项目衡算报告

一．流化床尾气衡算：

1.物料衡算：

CaF2的摩尔质量M（CaF2）=78 g/mol

HF的摩尔质量M（HF）=20 g/mol

AlF3的摩尔质量M（AlF3）=84 g/mol

H2O的摩尔质量M（H2O）=18 g/mol

A:一车间AlF3生产操作过程中物料消耗为：

萤石:6.8 t/h 萤石中CaF2为97%

AlF3的年产量为30000t,一年按350d生产计算可得

AlF3产量为3.57t/h.

假定在实际反应过程中其各反应的转换率为97%

整个工艺所涉及方程式：

CaF2+H2SO4=CaSO4↓+2HF↑3HF+Al(OH)3=AlF3 +3H2O 用于生产AlF3的HF记为m1，尾气HF记为m2：

CaF2～2HF

1 2

m(CaF2)=6.8×97%=6.6 t

n(CaF2)= m(CaF2)/ M（CaF2）=6600000/78 mol

得n(HF)=6600000/78×2 mol

m(HF) = n(HF) ×M（HF）

=6600000/78×2 ×20×97%

=3.28t

3HF～AlF3

3 1

n(AlF3)=m(AlF3)/ M（AlF3）=3570000/84 mol

得n1(HF)=(3570000/84)×3 mol

m1(HF)= n1(HF)×M（HF）=(3570000/84)×3×20 ÷0.97=2.63 t m(HF)= m1(HF)+m2(HF) 即：m2(HF)=3.28 t-2.63 t=0.65 t

③AlF3～H2O

1 3

m(H2O) =n(H2O)×M（H2O）

= 3 n(AlF3) ×M（H2O）

=3×(3570000/84) ×18

=2.29t

即尾气中的水蒸气量为2.29t。

则尾气总流量L=0.65+2.29=2.94t/h

B:二和三车间AlF3生产操作过程中物料消耗为：

萤石:5.8 t/h 萤石中CaF2为97%

AlF3的年产量为25000t,一年按350d生产计算可得

AlF3产量为2.98t/h.

假定在实际反应过程中其各反应的转换率为97%

整个工艺所涉及方程式：

CaF2+H2SO4=CaSO4↓+2HF↑3HF+Al(OH)3=AlF3 +3H2O

用于生产AlF3的HF记为m1，尾气HF记为m2：

①CaF2～2HF

1 2

m(CaF2)=5.8×97%=5.63 t

n(CaF2)= m(CaF2)/ M（CaF2）=5630000/78 mol

得n(HF)=5630000/78×2 mol

m(HF) = n(HF) ×M（HF）

=5630000/78×2×20 ×97%

=2.8t

②3HF～AlF3

3 1

n(AlF3)= m(AlF3)/ M（AlF3）=2980000/84 mol

得n(HF)=(2980000/84)×3 mol

m1(HF)= n1(HF)×M（HF）= (2980000/84)/0.97×3×20 =2.19t m(HF)= m1(HF)+m2(HF) 即：m2(HF)=2.8 t-2.19 t=0.61 t

④AlF3～H2O

1 3

m(H2O) = n(H2O)×M（H2O）

= 3 n(AlF3) ×M（H2O）

= 3×2980000/84 ×18

=1.92t

即尾气中的水蒸气量为1.92t。

则尾气总流量L=0.61+1.92=2.53t/h

由上可得，流化床出口尾气总流量约为

L=2.95+2×2.53=8.42t/h

三套规模生产线都按350d计，尾气量为70728t左右。

2.热量衡算：

经过查表得以下参数值：

Cp(AlF3)= 1.003 J/(g·K) H f(Al2O3)= -1675.69 kJ/mol

Cp(HF)=1.5 kJ/(kg ·K) Cp(SiF4)=0.704 kJ/(kg·K)

Cp(CO2)=0.28 卡/（克·℃）=1.17 J/(g ·℃)

水的比热容C w=4.186 kJ/kg·℃

一车间的尾气流量L=2945 kg/h

二和三车间的尾气流量L=2530 kg/h

尾气温度t=350℃

假设尾气中水蒸气的含量为70%，空气含量为28%，HF含量为2% 相关公式：

H= m(q)/m(g) (1)

式中H—湿度，kg（水汽）/kg（绝干气）

m(q)—湿空气中水汽的质量，kg

m(g)—湿空气中绝干空气的质量，kg

I=（1.01+1.88H）t+2492H (2)

式中I—湿空气的焓，kJ/kg

1.01—干空气的平均比热容，kJ/(kg·℃)

1.88—水汽的平均比热容，kJ/(kg·℃)

2492—0℃时水的汽化热，kJ/kg

H—湿度，kg（水汽）/kg（绝干气）

t—相应状态下的温度, ℃

公式（1）（2）出处：《化工传质与分离过程》贾绍义柴诚敬主编Q=mC p t (3)

式中Q—物质所含的热量，MJ/h

m—物质的质量，kg

C p—物质的比热容，kJ/kg·℃

t—物质相应状态下的温度，℃

公式（3）出处：《物理化学》万洪文詹正坤主编

Q= IL (4)

式中Q—物质所含的热量，MJ/h

I—湿空气的焓，kJ/kg

L—流化床出口尾气总流量，kg/h

公式（4）为经验公式

Q总= Q湿空气+ Q HF (5)

Q可利用=Q损=η×Q总=50%×Q总 (6)

式中η—系统的热效率为50%

X1=w1/1- w1…………………………………………………（7a）

式中X1—干燥前干基含水量，kg/kg（绝干料）

w1—物料进干燥器时的湿基含水质量分数

1- w1—湿物料中绝干物料量

X2=w2/1-w2…………………………………………………（7b）式中X2—干燥后干基含水量，kg/kg（绝干料）

w2—物料离开干燥器时的湿基含水质量分数

1-w2—湿物料中绝干物料量

G c=G1（1-w1） (8)

式中G c—绝干物料量，kg/h

G1—湿物料的量，kg/h

w1—物料进干燥器时的湿基含水质量分数

W= G c(X1 -X2) (9)

式中W—水分蒸发量，kg/h

G c—绝干物料量，kg/h

X1—干燥前干基含水量，kg/kg（绝干料）

X2—干燥后干基含水量，kg/kg（绝干料）

Q输入= Q输出 (10)

式中Q输入=Q进尾气+ Q湿物料

= I1×L，+ G c×(C m+ C w×X1) ×t m1

Q输出= Q出尾气+ Q干物料

=I2×L，+ G c×(C m+ C w×X2) ×t m2

I1—进干燥管时湿空气的焓，kJ/kg

I2—出干燥管时湿空气的焓，kJ/kg

L，—进干燥器的尾气流量，kg/h

G c—绝干物料量，kg/h

C m—湿物料氢氧化铝的比热容，kJ/kg·℃

C w—水的比热容，取4.186 kJ/kg·℃

X1—干燥前干基含水量，kg/kg（绝干料）

X2—干燥后干基含水量，kg/kg（绝干料）

t m1—湿氢氧化铝进口温度，℃

t m2—干燥后氢氧化铝出口温度，℃

Q1=1.01 L，(t2-t1)+W(1.88 t2+2492)+ G c C m(t m2- t m1) + Q损 (11)

式中Q1—干燥4t氢氧化铝所消耗的总热量，MJ/h

1.01—干空气的平均比热容，kJ/(kg·℃)

L，—进干燥器的尾气流量，kg/h

t2—出干燥器尾气的温度，℃

t1—进干燥器尾气温度，℃

W—水分蒸发量，kg/h

1.88—水汽的平均比热容，kJ/(kg·℃)

2492—0℃时水的汽化热，kJ/kg

G c—绝干物料量，kg/h

C m—湿物料氢氧化铝的比热容，kJ/kg·℃

t m2—干燥后氢氧化铝出口温度，℃

t m1—湿氢氧化铝进口温度，℃

Q损—系统热损失，MJ/h

公式（7）－（11）出处：《化工传质与分离过程》

贾绍义柴诚敬主编

Q2=n HF×△H (12)

式中Q2—HF和Al(OH)3发生反应放出的总热量，MJ/h

n HF—HF的物质的量，mol

△H—HF和Al(OH)3反应的反应热，kJ/mol

公式（12）为经验公式

Q=Q1 - Q2 (13)

q= Q /4 (14)

式中q—干燥1t氢氧化铝所需热量，MJ/h

Q—干燥4t氢氧化铝所需的总热量，MJ/h

m=Q可利用/ q (15)

式中m—干燥氢氧化铝的量，t

q—干燥1t氢氧化铝所需热量，MJ/h

A:一车间尾气热量计算：

湿空气的湿度：

H1=m(q)/m(g)=0.70×2945/(0.28×2945)=2.5 kg水汽/kg干气

湿空气的焓I1=（1.01+1.88H1）t+2492H1=8228.5 kJ/kg Q湿空气= I1L=8228.5×2945×98%

=23748.27 MJ/h

（湿空气的含量为水蒸气的含量加上空气的含量，故其含量为70%+28%=98%）

Q HF= mC p t=2945×2%×1.5×(350+273)

=55 MJ/h

Q总= Q湿空气+ Q HF=23748.27+55=23803.27 MJ/h

尾气所含热量可折合标煤813.23kg/h，按一年350天连续生产计，共折合标煤6831.132t。

A:二和三车间尾气热量计算：

湿空气的湿度：

H1=m(q)/m(g)=0.70×2530/(0.28×2530)=2.5 kg水汽/kg干气

湿空气的比焓I1=（1.01+1.88H1）t+2492H1=8228.5 kJ/kg

Q湿空气= I1L=8228.5×2530×98%

=20401.74 MJ/h

（湿空气的含量为水蒸气的含量加上空气的含量，故其含量为70%+28%=98%）

Q HF= mC p t=2530×2%×1.5×(350+273)

=47.3 MJ/h

Q总= Q湿空气+ Q HF=20401.74+47.3=20449 MJ/h

问题3：在计算时，将查到的常数项尽量都列举，计算时将公式列出，单位换算在公式中体现，不然无法看出单位及哪些是常数项

尾气所含热量可折合标煤698.6kg/h，按一年350天连续生产计，共折合标煤5868.5t。

按以上一二三车间三套规模生产线计，一年可折合标煤为

6831.132+2×5868.5=18568.132t

每吨按875元计算，价值约1.6亿元左右。

二．流化床干燥器衡算：

1.基本数据假设：

氢氧化铝投料量：G1:4000kg/h；

氢氧化铝进出干燥器的湿含量：w1:8% w2:0.05%；水的比热容为4.18 J/(g·℃)

湿氢氧化铝进口温度：t m1=20℃;

干燥后氢氧化铝出口温度：t m2=110℃;

进入干燥器的尾气流量假设为L，

进干燥器尾气温度：t1=350℃;

出干燥器尾气的温度：t2=130℃;

进干燥器尾气的湿度：

H1=m(q)/m(g)=0.70×3050/(0.28×3050)=2.5

氢氧化铝的比热容：C m=1.26 kJ/kg·℃

假设系统的热效率为50%，则系统热损失：

Q可利用=Q损=0.5×Q总=50%×23803.27 MJ/h =11901.635 MJ/h 氢氧化铝密度：ρ=2000kg/m3

问题5：此氢氧化铝的密度可能有问题，我公司查的大概是1260 kg/m3

需要核实

2.物料衡算：

物料的干基含水量

X1=w1/1-w1=0.08/1-0.08=0.087

X2=w2/1-w2=0.0005/1-0.0005=0.0005

绝干物料量

G c=G1（1-w1）=4000×(1-0.08)=3680 kg/h

水分蒸发量：

W= G c(X1 -X2)= 3680×(0.087-0.0005)=318.32kg/h

加热气体物料平衡：

318.32= L，（H2-2.5）①

3.热量衡算：

已知出干燥管后尾气的温度t2=130℃；

则进入干燥管的气体热焓：

I1 =(1.01+1.88×H1) ×t1+2492×H1=8228.5kJ/kg

离开干燥管气体热焓：

I2= (1.01+1.88×H2) ×t2+2492×H2= 131.3+2736.4 H2

全干燥管进行热量平衡：

I1×L，+ G c×(C m+C w×X1) ×t m1= I2×L，+ G c×(C m+C w×X2) ×t m2 8228.5×L，+3680×（1.26+4.186×0.087）×20=（131.3+2736.4 H2）L，+3680×（1.26+4.186×0.0005）×110 ②

将①②式联立，解得：

通入干燥器内尾气流量为L，=1005.115kg/h H2=2.82

干燥器内干燥4t氢氧化铝所消耗的总热量为：

Q1=1.01 L，(t2-t1)+W(1.88 t2+2492)+ G c C m(t m2- t m1) + Q损

=1.01×1005.115×(130-350)+318.32×(1.88×130+2492)+3680×1.26×(110-20)+11901.635×103

=12986.7 MJ/h

Al(OH)3(s)+3HF(g)=AlF3(s)+3H2O(g) △H=-138.022 kJ/mol

在干燥管内有2%的HF和Al(OH)3发生反应，其放出的总热量为：n HF= (0.65×106) g/(20g/mol)

Q2=n HF×△H=(0.65×106)g/(20g/mol) ×138.022 kJ/mol

=4485.715 MJ/h

因此，干燥4t氢氧化铝所需的总热量为

Q=Q1 - Q2=8500.985 MJ/h

故干燥1t氢氧化铝所需热量为q= Q /4=2125.25 MJ/h

进入干燥管的总热量可干燥氢氧化铝的量为

m=Q可利用/ q=11901.635/2125.25t=5.6 t

综上可得，由HF尾气所含热量采用流化床干燥器形式，可将约5.6t含水4~8%湿态氢氧化铝.干燥成为0.1~0.05%干燥氢氧化铝。其他的问题

1、整个系统干燥完后，应计算出尾气的流量，以核算真空泵的气量是否满足工艺需求

2、核算过程尽量能涉及氢铝的最大进料量和最小进料量，然后再根据其他因素确定一个最佳的进料量。

物料衡算与能量衡算

物料衡算与能量衡算 5.1概述 工艺通过甲苯和甲醇采用纳米ZSM-5分子筛催化下通过烷基化反应制得对二甲苯，得到了高纯度的对二甲苯，并且在工艺流程中实现了甲苯和甲醇的循环利用，达到了经济环保的要求。 设计过程中利用Aspen Plus 对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算。以工段为单位进行物流衡算，全流程分为甲苯甲醇烷基化反应工段、闪蒸——倾析工段、脱甲苯工段、对二甲苯提纯工段。 5.2物料衡算 5.2.1物料衡算基本原理 系统的物料衡算以质量守恒为理论基础，研究某一系统内进出物料量及组成的变化，即： 系统累计的质量=输入系统的质量-输入系统的质量+反应生成的质量-反应消耗的质量 假设系统无泄漏： R R O U T IN C G F F dt dF -+-=/ 当系统无化学反应发生时： O U T IN F F dt dF -=/ 在稳定状态下： 0/=-=O U T IN F F dt dF ，O U T IN F F = 注：IN F —进入系统的物料流率； OUT F —流出系统的物料流率； R G —反应产生物料速率； R C —反应消耗物料速率。

5.2.2 物料衡算任务 通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量、原料的消耗量、“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。 5.2.3系统物料衡算 详见附录，物料衡算一览表。 5.3能量衡算 5.3.1基本原理 系统的能量衡算以能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即： 输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量 对于连续系统： ∑∑-=+IN O U T H H W Q 注：Q —设备的热负荷； W —输入系统的机械能； ∑OUT H —离开设备的各物料焓之和； ∑IN H —进入设备的各物料焓之和。 本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。 5.3.2能量衡算任务 (1) 、确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。 (2) 、确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。 (3) 、确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。

能量衡算方程式

能量衡算方程式 在图1-9所示的定态流动系统中，流体从截面1-1′流入，经粗细不同的管道，从截 面2-2′流出。管路上装有对流体作功的泵2及向流体输入或从流体取出热量的换热器1。 衡算范围：内壁面、1-1′与2-2′截面间。 衡算基准：1kg流体。 基准水平面：o-o′ 设u1、u2分别为流体在截面1-1′与2-2′处的流速，m/s；p1、p2分别为流体在截 面1-1′与2-2′处的压强，Pa。 1kg流体进、出系统时输入和输出的能量有下面各项： （1）内能物质内部能量的总和称为内能。1kg流体输入与输出的内能分别以U1和 U2表示，其单位为J/kg。 （2）位能流体因受重力的作用，在不同的高度处具有不同的位能，相当于质量为m 的流体自基准水平面升举到某高度Z所作功，即： 位能=mgZ 位能的单位是N·m或者J。 1kg流体输入与输出的位能分别为gZ1与gZ2，其单位为J/kg。位能是个相对值，随 所选的基准水平面位置而定，在基准水平面以上的位能为正值，以下的为负值。 （3）动能流体以一定的速度运动时，便具有一定的动能．质量为m，流速为u的流体所具有的动能为： 动能=mu2/2 动能的单位是N·m或J 1kg流体输入与输出的动能分别为u12/2与u22/2，其单位为J/kg。 （4）静压能(压强能) 静止流体内部任一处都有一定的静压强。流动着的流体内部任 何位置也都有一定的静压强。如果在内部有液体流动的管壁上开孔，并与一根垂直的玻璃 管相接，液体便会在玻璃管内上升，上升的液柱高度便是运动着流体在该截面处的静压强 的表现。对于图1-9所示的流动系统，流体通过截面1-1′时，由于该截面处流体具有一 定的压力，这就需要对流体作相应的功，以克服这个压力，才能把流体推进系统里去。于 是通过截面1-1′，的流体必定要带着与所需的功相当的能量进入系统，流体所具有的这 种能量称为静压能或流动功。

喷淋洗涤塔

喷淋洗涤塔、液柱塔及动力波洗涤器 李秋萍程建伟邵国兴 (上海化工研究院上海200062) 摘要：本文简单介绍了喷淋洗涤塔、液柱塔及动力波洗涤器的结构特点及性能。并以工业应用装置的操作参数为基础，进行分析汇总，提出了各设备的设计参数，供同行参考。 关键词：湿式洗涤器；喷淋洗涤塔；液柱塔；动力波洗涤器；除尘；雾化喷嘴；脱硫设备0 前言 湿法除尘设备是采用液体（通常为水）作为洗涤液，通过气液两相的接触，实现气液两相间的传热、传质等过程，以满足气体净化（除尘或吸收）、冷却、增湿等要求。 湿法除尘设备具有结构简单、投资少、操作及维修方便等优点。但在使用中产生的污水、污泥必须进行处理，否则会造成二次污染。另外，当气体中含有腐蚀性介质时，要考虑设备的防腐措施。 湿法除尘设备设计的关键是要使气液两相充分接触，增加洗涤液与粉尘颗粒的碰撞概率等，以提高设备的除尘效率。 喷淋洗涤塔、液柱塔及动力波洗涤器均采用液相喷嘴将洗涤液雾化成细小液滴，均匀地分散于气相中，增大液相的比表面积，有利于提高碰撞及拦截粉尘的概率，达到较高的除尘效率。上述设备均由空筒体、喷嘴及除沫器三部分组成，结构简单，操作维修方便，而且不易产生结垢和堵塞问题，确保设备能够安全长期连续运行。另外，该类设备还具有放大效应小的特点，更适用于作为超大气量的洗涤设备。 近年来，随着人们环保意识的日益加强，烟气脱硫除尘问题受到各方面广泛关注。而火电厂烟气脱硫除尘系统的烟气处理量特别大，一般为105～106[Nm3/h],在采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺中，喷淋洗涤塔，液柱塔及动力波洗涤器成了脱硫吸收塔的首选设备，并在工程应用中得到了不断的改进与提高。本文以工业应用装置的操作参数为基础，进行分析汇总，提出了这三种设备的合适的设计参数，供同行参考。 1 喷淋洗涤塔

空塔喷淋脱硫技术

空塔喷淋脱硫技术 近日，从东狮脱硫技术协作网第七次脱硫技术交流会上传出消息，继QYD型加压原料气脱硫塔专用气液复合传质技术之后，长春东狮科贸实业有限公司（以下简称为长春东狮公司）又推出了拥有自主知识产权的空塔喷淋技术。据了解，该技术已在内蒙古、宁夏、河南、山东、广西等地的煤化工生产企业的脱硫系统进行工业运行，结果显示，脱硫效率高，解决了长期困扰全行业脱硫领域的堵塔难题。本文由江西金阳钢艺有限公司（专业生产脱硫设备用搪瓷钢）提供。 脱硫技术更新正逢其时 长春东狮公司总工程师高志斗介绍，填料脱硫塔伴随着煤化工行业脱硫走过了几十年的路程，客观地说，在小负荷、低硫化氢、小塔径的情况下，填料脱硫塔具有一定的优越性。然而，对于现代化、大规模、连续性的煤化工生产装置，填料脱硫塔在脱硫过程中暴露出的问题越来越突出，特别是在使用高硫煤的情况下，会暴露出更严重的问题，还可能给企业带来巨大的经济损失。 高志斗分析，填料脱硫塔主要存在经常堵塔，塔阻力大，动力消耗高，投资和运行费用高，设备庞大，现场环境恶劣等多方面的问题。虽然很多企业在填料的结构和气体、液体的分布技术方面做了大量的技术改造工作，缓解填料脱硫塔堵塔等问题，但从实际工业化装置运行状况看，许多企业仍然没从根本上摆脱堵塔的困境。因此研究开发一种先进技术来替代填料脱硫塔是当务之急。 纵观煤化工行业脱硫技术的发展史，不难看出，在过去的几十年里，我国的湿法脱硫技术发展严重滞后，工艺简单、设备落后、设计保守，再加上其他客观因素的影响，导致目前脱硫状况令人担忧，多数企业的脱硫装置不能正常运行，甚至造成巨大的经济损失。特别是近几年，高硫煤的应用更加暴露出脱硫工艺技术的落后，脱硫已成为煤化工产业链上的一个技术瓶颈，严重阻碍了行业的健康快速发展。 空塔喷淋破解世界难题 安徽省化肥工业协会常务副理事长夏英彪指出，脱硫净化技术是关系煤化工生产的重要技术，尤其是在环保要求日渐严格的今天，更显示出重要性。脱硫工序看似简单，但要将其搞好，并达到预期目的却非易事，它涉及到新技术、新工艺、新材料、新设备的使用和科学管理理念的落实等多个环节，是一项系统工程。可以说，脱硫净化是煤化工行业一道世界难题。 为了破解这道难题，推动行业技术进步，长春东狮公司经过刻苦攻关，成功开发了脱硫塔空塔喷淋技术，并通过工业生产证明了技术的可靠性。 据了解，空塔喷淋技术很早就被运用在化肥行业的脱硫领域，但当时受技术水平的限制，塔内喷头的雾化技术及设计安装的合理性未能达到预期的效果，导致该技术没有被继续推广。 长春东狮公司经过多年努力，不仅研制开发了适应于脱硫应用的高效雾化喷头，而且设计了一整套灵活巧妙的喷头布置形式，大大提高了脱硫效率，也为脱硫技术由传统的依靠填料为传质介质变为无填料气液直接转化提供了技术支撑。众多煤化工企业脱硫系统的生产实践显示，空塔喷淋技术解决了脱硫塔堵塔、系统阻力大等问题，实现了反应段零阻力。同时，提高了脱硫液的硫容，降低了溶液循环量，且易于调节。此外，与传统的填料脱硫塔相比，同等条件下，应用空塔喷淋技术，脱硫塔的总高度可降低约1/3，资金投入可减少30%~50%，还有效提高了压缩机打气能力，提高了产量。特别是对于气柜前脱硫装置，应用空塔喷淋技术对于提高煤气炉产气量、稳定操作、降低动力消耗有非常重要的作用。

洗涤塔的工作原理,喷淋塔是如何将废气进行净化处理

河间市正蓝环保设备有限公司,专业生产工业废气处理设备：UV光氧催化、低温等离子、喷淋塔、活性炭吸附塔等等一系列工业废气处理环保设备。我公司以自身生产优势，为众多环保工程公司提供环保设备，管道及配件等一站式配套服务供应。 喷淋塔是一种处理有机有害废气的设备，也被行业内人士叫做填料塔，洗涤塔，脱硫塔，旋流板塔，泡罩塔等等，根据设计形式也可以分为立式或者是卧式。 酸雾吸收塔采用微分接触逆流式。酸性气体从塔体下方进气口沿切向进入净化塔，在通风机的动力作用下，迅速充满进气段空间，然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上，气体中酸性物质与液体中碱性物质发生化学反应，反应生成物质（多为可溶性酸类）随吸收液流入下部贮液槽。未完全吸收的酸性气体继续上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从顶部的喷嘴高速喷出，形成无数细小雾滴，与气体充分混合接触，继续发生化学反应，然后酸性气体上升到第二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。第二级与第一级喷嘴密度不同，喷液压力不同，吸收酸性气体浓度范围也有所不同。在喷淋段及填料段两相接触的过程也是传热与传质的过程。通过控制空塔流速与滞留时间保证这一过程的充分与稳定。塔体的最上部是除雾段，气体中所夹的吸收液雾滴在这里被清除下来，经过处理后的洁净空气从净化塔上端经过排气管排入大气. 洗涤塔适用于含有少量粉尘的混合气体分离，各组分不会发生反应，且产物应容易液化，粉尘等杂质（也可以称之为高沸物）不易液化或凝固。当混合气从洗涤塔中部通入洗涤塔，由于塔板间存在产物组分液体，产物组分气体液化的同时蒸发部分，而杂质由于不能被液化或凝固，当通过有液体存在的塔板时将会被产物组分液体固定下来，产生洗涤作用，这就是洗涤塔的工作原理。 简单来说喷淋塔的工作原理即酸雾废气由风管引入净化塔，经过填料层，废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应，酸雾废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。

工业余热利用现状

工业余热利用现状集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

我国工业余热利用现状 摘要：工业发展带来了巨大的污染，工业余热的利用是节能减排的重要环节。本文主要介绍了工业余热的资源特点，概述了工业余热的利用方式，中国目前低温工业余热技术，以及分析了工业余热利用中存在的问题。总结出目前应该大力发展利用低温余热技术。 关键词：工业余热；低温余热利用技术；节能减排 0引言 工业部门余热资源总量极为丰富，“十二五”期间可以开发利用的潜力超过1亿吨标准煤。“十二五”是我国节能减排承前启后的关键时期，国务院和有关部委已就节能减排工作作出全面的决策部署，明确提出单位GDP能耗降低16%左右、单位GDP二氧化碳排放降低17%左右、规模以上工业增加值能耗降低21%左右等多项节能减排目标。工业部门能源消费约占全国能源消费的70%。 目前余热利用最多的国家是美国，它的利用率达到60%，欧洲的达到50%，我国30%。就余热利用来看，我国还有很大的利用空间。中、高温余热发电已经形成了比较完备的产业，而低温余热发电则刚刚开始。 1.工业余热资源特点 工业消耗的能源部门品种包括原煤、洗煤、焦炭、油品、天然气、热力、电力等。工业余热资源特点主要有：多形态、分散性、行业分布不均、资源品质较大差异等特点。 对钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业余热资源的调查分析结果显示，上述工业行业余热资源量丰富，约占这7个工业行业能源消费总量的1/3。“十二五”时期，综合考虑行业现状与发展趋势，这7个工业行业余热资源总量高达亿吨标准煤。 2010年末，余热资源开发利用总量折合为8791万吨标准煤。其中，余热资源开发利用量超过1000万吨标准煤的有钢铁、合成氨、硫酸、水泥4个行业，分别为3560万吨标准煤、2450万吨标准煤、1244万吨标准煤、1124万吨标准煤。 从余热资源的行业分布来看，上述7个工业行业中，钢铁、水泥、合成氨行业的余热资源量位居前三，分别为亿吨标准煤、9300万吨标准煤、3454万吨标准煤，占这7个工业行业余热资源总量的比重分别为%、%、%；硫酸、电石、烧碱、玻璃余热资源总量则较少，分别为1940万吨标准煤、1408万吨标准煤、495万吨标准煤、311万吨标准煤，合计占7个工业行业余热资源总量的122%。 从工业余热资源的地区分布来看，“十二五”时期，上述7个工业行业余热资源可开发利用潜力居前六位的地区是河北、江苏、山东、辽宁、山西、河

热量衡算

热量衡算 1计算方法与原则 1.1热量衡算的目的及意义 热量衡算的主要目的是为了确定设备的热负荷。根据设备热负荷的大小、所处理物料的性质及工艺要求再选择传热面的形式、计算传热面积、确定设备的主要工艺尺寸。传热所需的加热剂或冷却剂的用量也是以热负荷的大小为依据而进行计算的。 1.2热量衡算的依据及必要条件 热量衡算的主要依据是能量守恒定律，其数学表达式为 Q1+ Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 式1 其中： Q1——物料带入到设备的热量，kJ Q2——加热剂或冷却剂传给设备和所处理物料的热量，kJ Q3——过程热效应，kJ Q4——物料离开设备所消耗的热量，kJ Q5——加热或冷却设备所消耗的热量，kJ Q6——设备向环境散失的热量，kJ Q1（Q4）=ΣmC P(t2- t0)kJ式2 m——输入或输出设备的物料质量，kg C P——物料的平均比热容，kJ/(kg?℃) t2——物料的温度，℃ t0——基准温度，℃ Q5=ΣC P M(t2-t1)kJ式3 M——设备各部件的质量，kg C P——设备各部件的比热容，kJ/(kg?℃)

t1——设备各部件的初始温度，℃ t ——设备各部件的最终温度，℃ 2 Q5+Q6=10%Q总式4 热量衡算是在车间物料衡算的结果基础上而进行的，因此，车间物料衡算表是进行车间热量衡算的首要条件。其次还必须收集有关物质的热力学数据，例如比热容，相变热，反应热等。本设计还将涉及到的所有物料的热力学数据汇总成表4，以便于后期的计算。 1.3热量衡算基准 因为物料衡算计算的是各个岗位的天处理量，所以热量衡算计算的也是某个设备天换热介质消耗量，同时温度基准采用的是0℃做基准。当然，进行传热面积校核时，是根据批处理量计算。

化工中的物料衡算和能量衡算

化工中的物料衡算和能量衡算 化72 王琪2007011897 在化工原理的绪论课上，戴老师曾强调过化工原理的核心内容是“三传一反” 即传质、传动、传热和反应，而物理三大定律——质量守恒、动量守恒、能量守 恒正是三传的核心与实质，因此这三大定律在化工中统一成一种核心的方法：衡 算。正是衡算，使原本复杂的物理定律的应用变得简单，实用性强，更符合工程 学科的特点。为此化工中的物料衡算和能量衡算很重要，本文将分别从物料衡算、 能量衡算讨论化工中的衡算问题，然后将讨论二者结合的情况。 物料衡算在台湾的文献中称为“质量平衡”，它反映生产过程中各种物料 之间量的关系，是分析生产过程与每个设备的操作情况和进行过程与设备设计的 基础。一般来说物料衡算按下列步骤进行，为表示直观，做成流程图。 绘制流程图时应注意： 1.用简洁的长方形来表达一个单元，不必画蛇添足； 2.每一条物质流线代表一个真实的流质流动情况； 3.区别开放与封闭的物质流 4.区别连续操作与分批操作（间歇生产） 5.不必将太复杂的资料写在物质流线上 确定体系也比较重要，对于不同体系，衡算基准和衡算关系会有不同。 合适的基准对于衡算问题的简化很重要，根据过程特点通常有如下几种： 1.时间基准：连续生产，选取一段时间间隔如1s，1min，1h，1d；间歇生产以一釜或一批料的生产周期为基准，对于非稳态操作，通常以时间微元dt为基准。 2.质量基准，对于固相、液相体系，常采用此基准，如1kg，100kg，1t，1000lb

等。 3.体积基准（质量基准衍生）：适用于气体，但要换成标准体积；适用于密度无变化的操作。 4.干湿基准：水分算在内和不算在内是有区别的，惯例如下： 烟道气：即燃烧过程产生的所有气体，包括水蒸气，往往用湿基； 奥氏分析：即利用不同的溶液来相继吸收气体试样中的不同组分从而得到气体组分，往往用干基。 化肥、农药常指湿基，而硝酸、盐酸等则指干基。 选取基准后，就要确定着眼物料了。通常既可从所有物料出发，也可根据具体情况，从某组分或某元素着眼。对于有化学反应的过程，参加反应的组分不能被选作着眼物料。 列物料衡算方程式时计算中要注意单位一致。列方程时，要注意：物料平衡是关于质量的平衡，而不是关于体积或者摩尔数的平衡。只有密度相同时才可列关于体积的方程，根据元素守恒可列相应的关于摩尔数的方程。 物料衡算方程的基本形式为：（以下均为质量，若密度不变，也可用体积或体积流速） 输入+产生=输出+积累+消耗。 对于无反应的物理过程，没有产生和消耗，所以输入=输出+积累，如果是稳态过程，积累=0，则方程变为：输入=输出。以下分别对特定的单元操作讨论物料衡算关系。 1.输送：连续性方程，进管液体=出管液体；进泵液体=出泵液体 2.过滤：总平衡：输入的料浆=输出的滤液+输入的滤饼； 液体平衡：料浆中的液体=滤液中的液体+滤饼中的液体 3.蒸发：原料液=积累+母液+晶体+水蒸气 其他过程类似。值得注意的是，如果对于每个组分列物料衡算方程，则总衡算方程不用列出，因为其不独立。一般来说，对于无反应的物理过程，如果有n 个组分，就可以列出n个方程。 对于有化学反应的过程，物料衡算要更复杂一些，因为反应中原子重新组合，消耗旧物质，产生新物质，所以每一个物质的摩尔量和质量流速不平衡。此外，在化学反应中，还涉及化学反应速率、转化率、产物的收率等因素。为了有利于反应的进行，往往一种反应物要过量。因此在进行反应过程的物料衡算时，应考虑以上因素。对于不参加反应的惰性物质列衡算方程通常比较方便。通常来讲，总质量衡算和元素衡算用得较多，组分衡算对于有化学反应的过程不可以用。 有化学反应的过程物料衡算通常有以下几种方法：直接计算法、利用反应速率进行物料衡算、元素衡算法、化学平衡常数法、结点衡算法、联系组分衡算法等。

尾气余热利用衡算[1]

宁夏金和化工尾气余热利用 项目衡算报告 一．流化床尾气衡算： 1.物料衡算： CaF2的摩尔质量M（CaF2）=78 g/mol HF的摩尔质量M（HF）=20 g/mol AlF3的摩尔质量M（AlF3）=84 g/mol H2O的摩尔质量M（H2O）=18 g/mol A:一车间AlF3生产操作过程中物料消耗为： 萤石:6.8 t/h 萤石中CaF2为97% AlF3的年产量为30000t,一年按350d生产计算可得 AlF3产量为3.57t/h. 假定在实际反应过程中其各反应的转换率为97% 整个工艺所涉及方程式： CaF2+H2SO4=CaSO4↓+2HF↑3HF+Al(OH)3=AlF3 +3H2O 用于生产AlF3的HF记为m1，尾气HF记为m2： CaF2～2HF 1 2 m(CaF2)=6.8×97%=6.6 t n(CaF2)= m(CaF2)/ M（CaF2）=6600000/78 mol 得n(HF)=6600000/78×2 mol m(HF) = n(HF) ×M（HF）

=6600000/78×2 ×20×97% =3.28t 3HF～AlF3 3 1 n(AlF3)=m(AlF3)/ M（AlF3）=3570000/84 mol 得n1(HF)=(3570000/84)×3 mol m1(HF)= n1(HF)×M（HF）=(3570000/84)×3×20 ÷0.97=2.63 t m(HF)= m1(HF)+m2(HF) 即：m2(HF)=3.28 t-2.63 t=0.65 t ③AlF3～H2O 1 3 m(H2O) =n(H2O)×M（H2O） = 3 n(AlF3) ×M（H2O） =3×(3570000/84) ×18 =2.29t 即尾气中的水蒸气量为2.29t。 则尾气总流量L=0.65+2.29=2.94t/h B:二和三车间AlF3生产操作过程中物料消耗为： 萤石:5.8 t/h 萤石中CaF2为97% AlF3的年产量为25000t,一年按350d生产计算可得 AlF3产量为2.98t/h. 假定在实际反应过程中其各反应的转换率为97% 整个工艺所涉及方程式：

物料衡算和热量衡算..

3 物料衡算 依据原理：输入的物料量=输出的物料量+损失的物料量 3.1 衡算基准 年生产能力：2000吨/年 年开工时间：7200小时 产品含量：99% 3.2 物料衡算 反应过程涉及一个氧化反应过程，每批生产的产品相同，虽然有原料对叔丁基甲苯和溶剂甲苯的循环，第一批以后循环的物料再次进入反应，但每批加料相同。在此基础上，只要计算第一个批次的投料量，以后加料一样。 反应釜内加热时间2h、正常的反应时间18h、冷却时间1h。加上进料和出料各半个小时，这个生产周期一共2+18+1+1=22h。所以在正常的生产后，每22小时可以生产出一批产品。每年按300天生产来计算，共开工7200小时，可以生产327个批次。要求每年生产2000吨对叔丁基苯甲酸，则每批生产2000÷327＝6.116吨。产品纯度99 %( wt %) 实际过程中为了达到高转化率和高反应速率，需要加入过量对叔丁基甲苯做溶剂，反应剩余的原料经分离后循环使用。 3.2.1 各段物料 (1) 原料对叔丁基甲苯的投料量 设投料中纯的对叔丁基甲苯为X kg，则由 C11H16C11H14O2 M 148.24 178.23 m x 6054.8 得x=6054.8×148.24÷178.23=5036.0 kg 折合成工业原料的对叔丁基甲苯质量为5036.0÷0.99=5086.9kg 实际在第一批生产过程加入的对叔丁基甲苯为6950.3kg （2）氧气的通入量 生产过程中连续通入氧气,维持釜内压力为表压0.01MPa,进行氧化反应。实

际生产过程中,现场采集数据结果表明,通入的氧气量为1556.8 kg，设反应消耗的氧气量为x kg 3/2O2C11H14O2 M 31.99 178.23 m x 6054.8 得x= 3/2×6054.8×31.99÷178.23=1630.1kg 此时采用的空气分离氧气纯度可达99%，因此折合成通入的氧气为1630.1÷0.99=1646.6 kg即在反应过程中，需再连续通入1646.6kg氧气。 （3）催化剂 催化剂采用乙酰丙酮钴(Ⅲ)，每批加入量10.4 kg （4）水的移出量 设反应生产的水为x kg H2O C11H14O2 M 18.016 178.23 m x 6054.8 得x=6054.8×18.016÷178.23=612 kg 产生的水以蒸汽的形式从反应釜上方经过水分离器移出。 3.2.2 设备物料计算 （1）计量槽 对叔丁基甲苯计量槽： 一个反应釜每次需加入的对叔丁基甲苯质量为3475.1÷2=3475.15 kg 对叔丁基甲苯回收计量槽：每批反应结束后产生母液1834.8kg 甲苯计量槽：每批需加入甲苯做溶剂，加入量为396.1 kg （2）反应釜：反应结束后，经过冷却、离心分离后，分离出水612kg，剩余的对叔丁基甲苯1834.8kg循环进入下一批产品的生产。分离出来的固体质量为：6950.3+10.4+1646.6-612-1834.8=6160.5 kg 。 （3）进入离心机的物料：6950.3＋10.4＋1646.6－1834.8－612=6160.5kg （4）脱色釜：分离机分离出来的粗产品移入脱色釜，加入甲苯做溶剂，加入量为396.1 kg，搅拌升温将产品溶解，再加入76.5 kg活性碳进行脱色。进入

洗涤塔的工作原理喷淋塔是如何将废气进行净化处理

洗涤塔的工作原理喷淋塔是如何将废气进行净 化处理 Hessen was revised in January 2021

河间市正蓝环保设备有限公司,专业生产工业废气处理设备：UV光氧催化、低温等离子、喷淋塔、活性炭吸附塔等等一系列工业废气处理环保设备。我公司以自身生产优势，为众多环保工程公司提供环保设备，管道及配件等一站式配套服务供应。 喷淋塔是一种处理有机有害废气的设备，也被行业内人士叫做填料塔，洗涤塔，脱硫塔，旋流板塔，泡罩塔等等，根据设计形式也可以分为立式或者是卧式。 酸雾吸收塔采用微分接触逆流式。酸性气体从塔体下方进气口沿切向进入净化塔，在通风机的动力作用下，迅速充满进气段空间，然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上，气体中酸性物质与液体中碱性物质发生化学反应，反应生成物质（多为可溶性酸类）随吸收液流入下部贮液槽。未完全吸收的酸性气体继续上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从顶部的喷嘴高速喷出，形成无数细小雾滴，与气体充分混合接触，继续发生化学反应，然后酸性气体上升到第二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。第二级与第一级喷嘴密度不同，喷液压力不同，吸收酸性气体浓度范围也有所不同。在喷淋段及填料段两相接触的过程也是传热与传质的过程。通过控制空塔流速与滞留时间保证这一过程的充分与稳定。塔体的最上部是除雾段，气体中所夹的吸收液雾滴在这里被清除下来，经过处理后的洁净空气从净化塔上端经过排气管排入大气. 洗涤塔适用于含有少量粉尘的混合气体分离，各组分不会发生反应，且产物应容易液化，粉尘等杂质（也可以称之为高沸物）不易液化或凝固。当混合气从洗涤塔中部通入洗涤塔，由于塔板间存在产物组分液体，产物组分气体液化的同时蒸发部分，而杂质由于不能被液化或凝固，当通过有液体存在的塔板时将会被产物组分液体固定下来，产生洗涤作用，这就是洗涤塔的工作原理。 简单来说喷淋塔的工作原理即酸雾废气由风管引入净化塔，经过填料层，废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应，酸雾废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。

汽车发动机余热利用技术可行性分析

汽车发动机余热利用技术可行性分析 一、背景 自20世纪70年代世界性的能源危机发生以来，能源问题受到世界各国普遍重视，各经济大国都致力抢占能源市场同时，对节能技术的重视程度也大大加强。随着人们生活水平的提高，汽车保有量越来越大，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到各国关注。节能已经成为当今世界汽车工业发展的主题之一。汽车消耗的能源主要是石油燃料，而我国是一个石油存储量相对欠缺的国家，目前己成为世界第二大石油进口国。随着我国汽车工业的迅速发展，提高汽车燃料有效利用率和减少环境污染在我国具有更重要的战略意义。调查研究表明，汽车燃料燃烧所释放的能量只有三分之一左右被有效利用，其余能量都被散失或排放到大气中，造成了能源极大浪费，也带来了不良环境影响。因此将这些汽车废热有效利用是实现汽车节能，降低汽车能源消耗的一个有效途径。 二、汽车余热利用技术 从目前汽车所用发动机的热平衡来看，用于动力输出的功率一般只占燃油燃烧总热量的30%-45%(柴油机)或20%-30%(汽油机)。以余热形式排出车外的能量占燃烧总能量的55%-70%(柴油机)或80%-70%(汽油机)，主要包括循环冷却水带走的热量和尾气带走的热量。表为内燃机的热平衡表 从表中可以看出汽车发动机冷却介质带走的热量有较大利用空间，如何将其有效利用自然受到人们越来越多的关注，不少人致力于此方面研究。 由于车用发动机特殊的使用场合，汽车余热利用具有鲜明的特点和特殊的要求，可将这些特点简单归结如下：一是汽车余热的品位较低，能量回收较困难；二是余热利用装置要结构简单，体积小，重量轻，效率高；三是废热利用装置要抗震动、抗冲击，适应汽车运行环境；四是要保证汽车使用中的安全；五是要不影响发动机工作特性，避免降低发动机动力性和经济性。由于汽车余热利用具有上述特点，使得研究的成果虽多，但投入商业化生产的不多，有待进一步的研究开发。 国内外汽车余热利用的技术，从热源来看，有利用发动机冷却水余热和利用排气余热两

能量衡算

能量衡算 4.1热量衡算的目的 热量衡算主要是为了确定设备的热负荷，根据设备热负荷的大小、 所处理物料的性质及工艺确定设备的主要工艺尺寸。 4.2热量衡算依据 热量衡算的主要依据是能量守恒定律，以车间物料衡算的结果为基 础而进行的，所以，车间物料衡算表是进行车间热量衡算的首要条件。 4.3液化加热蒸汽量 4.3.1加热蒸汽消耗量D 可按下式计算: D＝GC(t2－t1)/(I－λ﹚ 式中： G——淀粉浆量(kg/h) C——淀粉浆比热容[kJ/(kg·K)] t1——浆料初温(10+273=293K) t2——液化温度(90+273=363K) I——加热蒸汽焓2738kJ/kg(0.3Mpa ，表压) λ——加热蒸汽凝结水的焓，在363K时为377kJ/kg 4.3.2淀粉浆量G 根据物料衡算,日投工业淀粉1543.84Kg，由于为连续化液化，1543.84/24=64.3(Kg/h) 。 加水量为1：2.5， 粉浆量为G= 64.3× 3.5=225.14（kg/h） 4.3.3 粉浆干物质浓度 64.3× 86% × 100%÷225.14=24.6% 4.3.4粉浆干物质C 可按下式计算：C=C o*X+C水*(100-X) 式中： C o——淀粉质比热容,取1.55kJ/(kg·K) X——粉浆干物质含量,24.6% C水——水的比热容4.18KJ/(kg·K) C=1.55×24.6/100＋4.18×(100-24.6)/100=3.53[kJ/kg·K] 4.3.5蒸汽用量 D=64.3×3.53×(363-283)/(2738-377)=7.68(kg/h) 灭菌是将液化液由90℃加热至100℃，在100℃时的λ为419kJ/kg ，则灭菌所用蒸汽量： D灭=64.3×3.53×(100-90)/(2738-419)=9.8（kg/h )。 由于要求在内使液化液由90℃加热至100℃，则蒸汽高峰量为:

喷淋塔洗涤塔的性能特点、注意事项(内容详实)

河间市正蓝环保设备有限公司生产的酸碱性气体净化塔属气液两相逆向流填料吸收塔。有机废气从废气处理塔体下方进气口进入净化塔，在风机的动力作用下，迅速充满进气段空间，然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上，气相中酸性（或碱性）物质与液相中碱性（或酸性）物质发生化学反应，反应生成物质（多为可溶性酸（碱）类）随吸收液流入下部贮液槽。未完全吸收的酸性（或碱性）气体继续上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出，形成无数细小雾滴，与气体充分混合接触，继续发生化学反应，然后酸性（碱性）气体上升到二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。第二级与第一级喷嘴密度不同，喷液压力不同，吸收酸性（碱性）气体浓度范围也有所不同。在喷淋段及填料段两相接触的过程也是传热与传质的过程。通过控制空塔流速与滞留时间保证这一过程的充分与稳定。废气处理塔体的最上部是除雾段，气体中所夹的吸收液雾滴在这里被清除下来，经过处理后的洁净空气从废气净化塔上端经过排气管排入大气

一、性能特点 1、废气处理设备适用范围广：化工、轻工、印染、医药、钢铁、机械、电子、仪表、电镀等工业部门生产过程中排放的有机废气、硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸等尾气及硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、碳氧化化物（CO、CO2）、氰化物（HCN）等酸性气体，采用正蓝环保工业废气净化设备，都可得到满意的效果。 2、废气净化效率高：酸（碱）雾废气净化塔采用二级逆向喷淋，填料比表面积大，由试验研究确定的气比保证了性能稳定，对各种浓度的酸性（或碱性）废气净化效率均可达85%~95%。 3、废气处理设备阻力低：在保证足够气液接触面积基础上，正蓝环保工业废气净化塔选用空气动力特性最佳的填料品种及结构形式，使设备阻力在额定风量

热量衡算

热量衡算与热交换计算 热量衡算与热交换计算 一、热量衡算 传热计算根据总传热方程进行：Q=KA△tm 对于一个热交换器，传热计算的内容有两种，一为设计计算，即根据给定的传热量，确定热交换器的几何尺寸和结构参数；二为校核计算，即对某些热交换器，根据它的尺寸和结构进行校核，看其能否满足传热量的要求。这两种计算的关键都在于传热面积是否合适，计算的基本依据是总传热方程以及与之相关的热量衡算式，在第四节中，已对总传热方程进行了较为详细的讨论，下面介绍热交换中的热量衡算式。 当热损失为零时，对热交换器作热量衡算可得到单位时间的传热量，此传热量又叫热负荷，即式3-20中的传热速率Q。 热负荷分为两种，即工艺热负荷和设备热负荷，工艺热负荷是指工艺上要求的在单位时间内需要对物料加入或取出的热量，用QL表示，单位为W。设备热负荷是热交换器所具备的换热能力，所以设备热负荷也就是热交换器的传热速率Q。当热损失不可忽略时，为满足工艺要求，Q应大于QL。 由热量衡算得到的是工艺热负荷QL。如果流体不发生相变化，比热取平均温度下的比热，则有： QL=whcph(T1-T2)=wccpc(t2-t1) ( 3-29) 式中w----流体的质量流量，kg/s； cp----流体的平均定压比热，kJ/(kg?K); T----热流体温度，K； t----冷流体温度，K； （下标h和c分别表示热流体和冷流体，下标1和2表示热交换器的进口和出口）式3-29是热交换器的热量衡算式，也称为热平衡方程。若流体在换热过程中有相变，例如饱和蒸汽冷凝成同温度冷凝液时，则有： QL=whr=wccpc(t2-t1) (3-30) 式中wh----饱和蒸汽的冷凝速率，kg/s； r----饱和蒸汽的冷凝潜热，kJ/kg； 当饱和蒸汽在热交换器中冷凝后，冷凝液液温度继续下降到T2,两部分热量（即潜热和显热）要加起来计算，这时： QL=wh[r+cph(Ts-T2)]=wccpc(t2-t1) 式中cph-----冷凝液的比热，kJ/kg?K； Ts------冷凝液饱和温度，K。 为满足工艺要求，应该使热交换器的传热速率等于或略大于工艺热负荷， 即： Q≥QL (3-31)

化工能量衡算

制药生产过程中包含有化学过程和物理过程，往往伴随着能量变化，因此必须进行能 量衡算。又因生产中一般无轴功存在或轴功相对来讲影响较小，因此能量衡算实质上 是热量衡算。生产过程中产生的热量或冷量会使物料温度上升或下降，为了保证生产 过程在一定温度下进行，则外界须对生产系统有热量的加入或排除。通过热量衡算， 对需加热或冷却设备进行热量计算，可以确定加热或冷却介质的用量，以及设备所需 传递的热量。 热量衡算的基础 热量衡算按能量守恒定律“在无轴功条件下，进入系统的热量与离开热量应该平衡”，在实际中对传热设备的衡算可由下式表示 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 （1—1） 式中： Q1—所处理的物料带入设备总的热量，KJ; Q2—加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量（符号规定加热剂加入热 量为“+”，冷却剂吸收热量为“-”），KJ; Q3—过程的热效率，（符号规定过程放热为“+”；过程吸热为“-”） Q4—反应终 了时物料的焓（输出反应器的物料的焓） Q5—设备部件所消耗的热量，KJ; Q6—设备向四周散失的热量，又称热损失,KJ; 热量衡算的基准可与物料衡算相同，即对间歇生产可以以每日或每批处理物料基准。（计算传热面积的热负荷必须以每小时作为基准，而该时间必须是稳定传热时间）热 量衡算温度基准，一般规定25℃。热量衡算式中各项计算从（1—1）式中可得： Q2 =Q 4+Q5+Q6-Q1-Q3 (1—2) 式中各项可用以下计算方法（1）Q1和Q4的计算 Q1和Q4均可以用下式计算： Q=∑miciT1(T2) 式中： mi—反应物体系中组分I的质量，Kg; ci—组分i在0—T℃时的平均比热容，KJ/(Kg*℃)或KJ/(Kmol·℃); T1(T2)—反应物系反应前后的温度，℃ （2）Q3的计算

洗涤塔说明书

洗涤塔说明书 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

前言 GA3型系列喷淋洗涤塔具有多种型号，是应用于各种臭气净化场合的理想处理设备。尤其适用于大风量，气流含臭气浓度高的环境中。设备尺寸可以根据用户自己选择。具有技术成熟，设计灵活，安装简便。易于控制的特点。此设备投资小，运行费用低，喷淋液选择灵活，完全满足各种场合除臭要求。根据现场情况可设计成卧式或立式。 设备组成 GA3型喷淋洗涤塔主要由塔体、填料层、填料支架、雾化喷淋系统、气水分离系统、药液储存投加系统等单元组成。 1、塔体 （1）塔体内表面采用碳钢组成。 （2）塔体外表面颜色有多种可供用户选择。 （3）塔体可以按订货要求分段制作，在现场进行组装。 （4）塔体可根据现场要求进行设计。 2、填料：多面球填料。 3、填料支架：支撑填料。 4雾化喷淋系统 由耐腐蚀的喷嘴、PVC管道、循环水泵和循环水池等组成。 5气水分离系统：由PVC网多层叠加组成。 6药液储存投加系统：由配药箱和配套输送泵等组成。

原理 塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备；填料塔底部装有填料支承板，填料以乱堆方式放置在支承板上。气体从塔底（或一侧）送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流（或截流）连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质，待处理气体经传质作用进入循环液体中与循环液体中药剂进行化学反应，生成易溶解难挥发的盐类物质，使气体得到净化。 验收 1）货到现场工地后应清点设备数量，检查箱体是否有损坏，表面防锈漆是否有刮花。 2）核对箱体尺寸、型号规格、材质等是否符合要求。 安装调试 1）为确保设备长期高效率运行，该设备不宜安装在油烟、粉尘含量高的场所。 2）循环水箱中的循环液稀释剂应选用自来水。 3）在运输、卸货、吊装时请保证设备的水平性。在吊装之前请检查吊索的平衡性，严禁设备翻倒、野蛮操作。 4）安装位置混凝土地面应平整，设备就位后无摇晃，并检查水平符合设备安装要求，且安装位置应符合设计要求。 5）安装前检查喷淋系统管道及喷嘴是否有损坏，填料隔断是否完好。 6）设备安装时请注意进出口方向正确，严禁反向安装设备。

排气余热回收技术在汽车上的应用研究

排气余热回收技术在汽车上的应用研究 发表时间：2018-12-29T10:35:19.930Z 来源：《防护工程》2018年第29期作者：王锦艳 [导读] 汽车排气余热中约有三分之一的能量损失，对排气余热进行回收是具有较大节能潜力的技术 安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 230601 摘要：汽车排气余热中约有三分之一的能量损失，对排气余热进行回收是具有较大节能潜力的技术。本文主要介绍了排气余热回收的EHRS技术，详细阐述了EHRS技术的技术原理、技术优势及应用难点，为其他研发人员EHRS技术产品应用提供参考。 关键词：EHRS技术应用；优势；难点 一、排气余热回收的技术路线 热力学第二定律表明：功热转化不可逆，即热不可能全部无条件地转化为功[1]。由于汽车排气的热量?值较低，为低级能量，可转换为功的部分有限，利用起来非常困难。目前汽车行业内对于排气余热的利用有三种技术路线：热导热、热导电、朗肯循环。 将排气的余热直接以热能的形式，用冷却液进行回收，缩短发动机的暖机时间，提升燃油经济性。回收的热量如果用于暖风回路，则可以加速乘员舱温升，提升整车的采暖舒适性，而对于增加了PTC辅助加热器的采暖系统来说，回收排气余热的能量可以降低PTC的功率甚至可以取代PTC加热，从而达到节能降耗的目的。热导热技术由于回收热能直接利用，其回收效率高，同时，利用热交换器进行热量回收，热交换器的技术成熟，应用难度大大降低。目前，国外主流车企已有量产产品，国内多家自主车企也对该技术进行预研。 热导电及朗肯循环由于成本及布置空间的局限，应用较少。因此，本文重点对EHRS技术的应用进行详细阐述。 二、EHRS技术的应用优势 1、缩短发动机暖机时间 对一款2.0NA发动机进行NEDC循环测试，对比应用EHRS技术前后的发动机水温。应用EHRS技术，发动机在试验开始后400s左右达到80℃，而未应用EHRS技术，发动机水温达到80℃的时间推迟约200s[2]。EHRS技术在增压直喷发动机的暖机上同样有良好的体现，在一款1.5L增压直喷的发动机上，应用EHRS技术，暖机时间与原车相比缩短了195s。 2、提升乘员舱采暖舒适性 如果将排气的废弃热量回收用于加热暖风，则可使乘员舱快速升温，该效果在寒冷环境表现更为明显。如雪铁龙C4毕加索应用EHRS 技术用于乘员舱采暖，该车搭载的是一款2.0的柴油机。对该车进行-18℃工况下匀速30km/h的采暖试验，对比应用EHRS技术前后的整车乘员舱的采暖温升。应用EHRS技术后，乘员舱平均温度上升到20℃所用的时间缩短了13min。在某款自主品牌SUV上，应用EHRS技术，在-25℃的低温采暖工况，驾驶员脚部温度平均提升了6℃，驾驶员主观体验效果明显。 3、提升整车燃油经济性 EHRS技术在混动车上节油效果较为明显。以一款重混车型为例，该车的发动机工作策略与发动机水温有关：当水温达到65℃时发动机停止工作，水温低于60℃时发动机启动工作。在应用EHRS技术后，对该车进行NEDC循环下的油耗测试，温度曲线见图8所示，在350s 时发动机水温第一次达到65℃，发动机停止工作，当发动机停止工作后，水温下降，下降到60℃时发动机再次启动。EHRS技术的应用，延长了发动机停止工作的时间，从而给整车在NEDC循环前800s内，带来了8%的节油效果，在整个NEDC循环则带来6%的节油效果[3]。 三、EHRS技术的应用难点 1、EHRS装置布置难点 EHRS技术在汽车上的应用通过EHRS回收装置实现。EHRS回收装置实质上是一个气液热交换器，高温排气进入装置的气道，低温冷却液进入装置水道，在装置内通过热交换将排气中的废热回收到冷却液中。通过装置的排气温度越高，回收的热量越多，越能得到更高的热回收效率。因此，该装置越接近发动机排气管路越好，但如装置紧随发动机排气歧管布置，进入催化器的排气温度大幅降低，会导致催化器起燃延迟，对整车排气产生不利影响。因此装置的布置需要平衡回收效率和催化器起燃。 另一方面，EHRS装置的布置，增加了整车排气管路的重量，某款EHRS装置充满冷却液重量在5kg左右，安装EHRS装置后，整车排气管路重心变化，局部振动过大，可能导致排气管在应力集中处断裂。因此，需要对排气管路进行模态分析，在适当位置增加柔性管以缓解振动，同时需要对排气管路的悬挂性能进行校核，必要时需要对悬挂重新进行设计，以保证排气管路NVH性能满足要求。 2、EHRS装置控制难点 在EHRS技术应用过程中由于排气温度始终高于冷却液温度，如余热回收装置的热量回收一直持续，当冷却液温度达到发动机工作的适宜温度后，装置回收的热量对于冷却系统来说反而是一个有害的热负荷。因此，在余热回收装置上有一个控制阀门，控制装置回收热量的开闭。阀门开启，装置处于热回收模式，此时高温排气气体进入装置换热芯体进行热量回收，阀门关闭，装置进入旁通模式，此时高温排气气体从旁通管路进入整车排气管路。 阀门的控制主要有两种方式：传统石蜡控制和电子控制。石蜡控制的EHRS装置由于其易集成、成本低的优势，应用广泛。但由于石蜡阀门的开启与冷却液温度有关，在旁通模式时，热回收管路阀门的不完全关闭导致部分高温排气气体仍然进入装置换热芯体，带来难以忽视的寄生热损失（parasitic loss），因此，在EHRS技术应用过程中，需要在产品研发前期开发冷却系统时考虑回收装置的寄生热损失对冷却系统的带来的热负荷影响，是否需要加强散热器的散热能力。 当发动机熄火后，经过EHRS回收装置的冷却液停止流动，装置内可能会出现局部过热沸腾现象，可能会导致装置局部承受热冲击，极大损害装置使用寿命。因此，在应用EHRS技术时，需要在排气余热回收的冷却回路增加电子水泵，在发动机停机后，电子水泵继续运行5-10分钟，将有害热量散走。 四、总结 根据以上详细说明，EHRS的排气余热回收技术在发动机暖机、乘员舱采暖的提升以及混动车型节油都有较好的表现。同时，该技术在应用中并无难以攻克的技术难点，而面对越来越严苛的排放及油耗的法规，EHRS技术的应用将会越来越得到各汽车厂商的青睐，尤其