【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 KJ/h式中： 83 — 粗苯氣的平均分子量（5）氨帶走的熱量 q5 = 600 = KJ/㎏式中： — 氨的比熱，KJ/㎏℃（6）硫化氫帶走的熱量 q6 = 500 = KJ/㎏式中： — 硫化氫的比熱，KJ/㎏℃則煉焦煤氣帶走的熱量為： Q3 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6 = =+70237300++++ + = + 2. 循環(huán)氨水和冷凝焦油帶走的熱量 Q4 設(shè)循環(huán)氨水及冷凝焦油在集氣管中的溫度為80℃焦油的比熱： Cc = ( + 10380) =㎏℃則 Q4 = [（984000 M） + ]80=（ ）KJ/h3. 集氣管周圍散熱損失 Q5 Q5 =（α1 + α2） F （t1 – t2）式中： α1 + α2 — 集氣管壁對(duì)空氣的對(duì)流和輻射給熱系數(shù)，KJ/㎡h℃可按下式求出： α1 + α2 = + ； t1 — 集氣管壁溫度，取100℃則α1 + α2 = （+100）= KJ/㎡h℃ t2— 空氣溫度，取25℃ F — 集氣管總的外表面積，㎡ 按下式求出： F = 2πDl = 250 = ㎡式中： D — 集氣管的直徑，m l — 集氣管長(zhǎng)度，m 2 — 焦?fàn)t座數(shù) 則散熱量為： Q5 = （10025）= 1663619 KJ/h所以，總的輸出量為： Q 出 = Q3 + Q4 + Q5 = + +（ – ）+ 1663619 = + 令 Q 入 = Q 出則有： = + M= ㎏/h 或 = 標(biāo)米3/時(shí)集氣管出口煤氣總體積： + = 集氣管煤氣出口水蒸氣體積： + =125456標(biāo)米3/時(shí)集氣管出口煤氣中水蒸氣分壓： P = 760 =477汞柱℃≈℃（露點(diǎn)），與假設(shè)相符。集氣管的物料平衡見(jiàn)表2，熱平衡見(jiàn)表3。 表2 集氣管的物料平衡 輸入 輸出物料名稱 千克/時(shí) 標(biāo)米3/時(shí) 千克/時(shí) 標(biāo)米3/時(shí)干煤氣 72000 72000水蒸氣 26600 焦油氣 7800 粗苯氣 2200 2200 硫化氫 500 500 氨 600 600 小計(jì) 循環(huán)氨水 984000 —— ——焦油 —— —— —— 總計(jì) —— —— 表3 集氣管的熱平衡（KJ/h）物料名稱 輸入熱量 輸出熱量 干煤氣 水蒸氣 焦油氣 粗苯氣 硫化氫 311190 34227 氨 小計(jì) 循環(huán)氨水 316710240 焦油 —— 集氣管熱損失 —— 1663619合計(jì) 橫管初冷器熱量和物料衡算根據(jù)計(jì)算，吸煤氣主管的熱損失為5100486 kJ/h，由于損失而冷凝的水蒸氣量為2244 kg/h，或2792m3/h，則入初冷器的水蒸氣量為： = kg/h 或 = m3/h入初冷器的煤氣帶入的熱量為：= kJ/h本塔采用三段冷卻流程，℃冷卻到65℃；第二段從65℃冷卻到45℃；第三段從45℃冷卻到33℃。第一段采用5868℃的采暖循環(huán)水，第二段采用3042℃的循環(huán)水，第三段采用18℃的低溫冷卻水，升溫至25℃。一．橫管初冷器的物料衡算表4 進(jìn)入初冷器的物料組成如下物料名稱 千克/時(shí) 標(biāo)米/時(shí)干煤氣 72000水蒸氣 焦油氣 粗苯氣 2200 硫化氫 500 氨 600 小計(jì) （1）一段初冷器出口煤氣中水蒸氣量的計(jì)算知煤氣出口溫度為65℃壓力350毫米汞柱，在初冷器中大部分焦油氣冷凝。即焦油氣在第一段冷凝了60%溶解于剩余氨水中的氨、硫化氫和二氧化碳的總量為189標(biāo)米3，而在第一段中溶解了60%。第一段初冷器煤氣出口所含水蒸氣量按下式計(jì)算： Vv = Vcg式中：Vcg—初冷器出口干的煤氣體積，標(biāo)米3/時(shí) p — 水蒸氣在65℃時(shí)的分壓，p = 2547 毫米水柱 P—一段初冷器出口煤氣壓力，P = 9983 毫米水柱而Vcg = [（+189）] = 標(biāo)米3/時(shí)∴Vv = 標(biāo)米3/時(shí) 或 18 = kg/h （2）二段初冷器出口煤氣中水蒸氣量的計(jì)算在二段中設(shè)有30%焦油蒸氣冷凝下來(lái)，30%的氨、硫化氫和二氧化碳溶于剩余氨水中。水蒸氣量按下式計(jì)算： V`v = V`cg式中：V`cg—初冷器出口干的煤氣體積，標(biāo)米3/時(shí) p` — 水蒸氣在45℃時(shí)的分壓，p` = 974 毫米水柱 P`—二段初冷器出口煤氣壓力，P `= 9933 毫米水柱而V`cg = [（+189）] = 標(biāo)米3/時(shí)∴V`v = 標(biāo)米3/時(shí) 或 18 = kg/h（3）三段初冷器出口煤氣中水蒸氣量的計(jì)算在此段中假設(shè)焦油蒸氣已經(jīng)全部冷凝，189標(biāo)米3的氨、硫化氫和二氧化碳也全部溶解于剩余氨水中。水蒸氣量按下式計(jì)算： V``v = V``cg式中：V``cg—初冷器出口干的煤氣體積，標(biāo)米3/時(shí) p`` — 水蒸氣在33℃時(shí)的分壓，p`` = 511 毫米水柱 P`—三段初冷器出口煤氣壓力，P ``= 9833 毫米水柱而V``cg = （+189） = 標(biāo)米3/時(shí)∴V``v = 標(biāo)米3/時(shí) 或 18 = kg/h通過(guò)計(jì)算得，在一、二、三段初冷器中冷凝的水蒸氣量為： – = kg/h送到溶劑脫酚去的氨水量為： 26600 – = kg/h需要補(bǔ)充到循環(huán)氨水中的冷凝水量為： = kg/h ，，則溶解于剩余氨水中的二氧化碳和硫化氫各為： = kg/h 或:：H2S , CO2 溶解于剩余氨水中的氨為： = kg/h 或 137 標(biāo)米3/時(shí)因此三段冷卻流程的橫管式初冷器的物料平衡見(jiàn)下表：表5 三段冷卻流程橫管式初冷器的物料平衡表物料名稱輸入輸出Kg/h標(biāo)米3/時(shí)Kg/h 標(biāo)米3/時(shí)干煤氣72000水蒸氣焦油氣————粗苯氣22002200硫化氫500氨600388小計(jì)水——————溶解氣體————193189焦油————總計(jì)————二．橫管初冷器的熱量衡算通過(guò)上面的計(jì)算，我們確定了物料在初冷器中的基本運(yùn)行情況，下面我們要通過(guò)熱量衡算來(lái)確定橫管初冷器各段所需的冷卻水量。（1） 第一段初冷器的熱量衡算（采暖循環(huán)水段）輸入熱量1. 煤氣的帶入熱量： Q1 = kJ/h： Q2 = Wt`w kJ/h式中：W — 初冷器所需要冷卻水量，kg/h t`w — 冷卻水入口溫度，t`w = 58 ℃故：Q2 = W kJ/h則輸入總熱量：Q入 = + kJ/h輸出熱量1. 煤氣帶走的熱量設(shè)在第一段初冷器的煤氣出口處溫度為65℃，則在下邊的計(jì)算中應(yīng)用到以下數(shù)據(jù)：物料名稱 溫度( ℃ ) 比熱（kJ/kgK）干煤氣 65 水蒸氣 65 粗苯氣 65 氨 65 硫化氫 65 焦油氣 65 煤氣帶走的熱量：① 干煤氣帶走的熱量：q1 = 3. 3 65 = kJ/h② 水蒸氣帶走的熱量： q2 = ( + 65) = kJ/h③ 粗苯氣帶走的熱量： q3 = 2200 65 = kJ/h④氨帶走的熱量： q4 = 65 = kJ/h⑤硫化氫帶走的熱量： q5 = 65 = kJ/h⑥焦油氣帶走的熱量： q6 = 65 = kJ/h則煤氣帶出的總熱量為：Q3 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6 = + + + + + = kJ/h2. 水和焦油帶走的熱量Q4 在第一段初冷器中，水和焦油的平均溫度為： tcp = = ℃而焦油比熱為：Cc =( + 103 ) = kJ/kgK kJ/kgK所以： Q4 = [( + ) + ] = kJ/h3. 冷卻水帶走的熱量：Q5 = 68W 式中：68 — 冷卻水的出口溫度，℃這樣就可以得到第一段初冷器總的輸出熱量為： Q出 = Q3 + Q4 + Q5 = + + kJ/h∵ Q入 = Q出即 + = +得第一段所用高溫循環(huán)水量為： W = kg/h 即 W = m3/h（2） 第二段初冷器的熱量衡算輸入熱量1. 煤氣、水和焦油的帶入熱量： Q6 = Q3 + Q4 = kJ/h： Q7 = W2t``w kJ/h式中：W2 — 初冷器所需要冷卻水量，kg/h t``w — 冷卻水入口溫度， ℃故：Q7 = kJ/h則第二段輸入總熱量：Q入2 = + kJ/h輸出熱量1. 煤氣帶走的熱量設(shè)在第二段初冷器的煤氣出口處溫度為45℃，則在下邊的計(jì)算中應(yīng)用到以下數(shù)據(jù)：物料名稱 溫度( ℃ ) 比熱（kJ/kgK）干煤氣 45 水蒸氣 45 粗苯氣 45 氨 45 硫化氫 45