文丘里洗涤器参考

物料衡算：文丘里洗涤器1.操作条件温度：160～50℃压力：0.035MPa2.进洗涤器的气体组成H2S的出口指标按10mg/m3干气来计算即摩尔分率为10×22.4/(34×1000000)=0.000006588设出口尾气水蒸汽的饱和度为80%查得50℃水的饱和蒸汽压为0.01234Mpa则尾气中水蒸气的分压为0.01234×80%=0.009872MPa尾气中水蒸气的摩尔分率为0.009872/0.135=0.07313表2.12出洗涤器的湿气组成（10点）组分CO2H2SN2H2O(汽)总量摩尔流量/kmol/h422.07590.0033232.858435.8946490.8322摩尔分率/%87.13550.00065885.55137.3126100.0000则在洗涤器中从气相进入液相的水量为39.1149-35.8946=3.2203kmol/h3.碱液用量加入NaOH浓度为0.002kmol/m3所需NaOH的量为2×0.008822=0.01764koml/h加入碱液体积流量为0.01764/0.002=8.822m3/h加入碱液质量流量为8.822×1000=8822kg/h加入碱液摩尔流量为8822/18.02=489.5671kmol/h碱液中水的摩尔流量为489.5671-0.01764=489.5495kmol/h4.污水排放量表2.13污水中各组分的排放量成分NaSO3H2O摩尔流量/kmol/h0.008822492.77865.硫磺回收率17.6665100%99.9316%17.6786x6.H2S的净化率17.6753100%99.9813%17.6786x热量衡算：文丘里洗涤器1.操作条件反应气进160℃，出50℃；碱液进口温度32℃，出60℃；操作压力0.035MPa2.放热a.反应气放热定性温度t取平均值t=105℃查得t=105℃时反应气中各组分的摩尔热熔见下表表2.24反应气红各组分摩尔热熔组分CO2H2SN2总量摩尔流量G/kmol/h422.07590.0033232.8584摩尔热熔Cp/kJ/(kmol∙K)38.235.1529.25G×Cp/kJ/(h∙K)16123.29940.1167961.108217084.52431,17084.5243(50160)1879297.671kJ/hipiQnCt放b.SO2放热1.160℃-50℃显热定性温度t=105℃，查得此温度下SO2的摩尔热熔为39.95kJ/(kmol∙k)，则此过程的显热为2,=0.00882239.955016038.7683kJ/hQ放2.SO2在50℃时的反应热假设如下的途径来计算：(1).50℃反应物-25℃反应物定性温度取平均值t=37.5℃，查得此温度下SO2和NaOH(s)的摩尔热熔见下表表2.25SO2和NaOH(s)的摩尔热熔组分SO2NaOH(s)总量摩尔流量G/kmol/h0.0088220.017644摩尔热熔Cp/kJ/(kmol∙K)38.562404G×Cp/kJ/(h∙K)0.340242.416242.7564,42.7564(2550)1068.9088kJ/hipiiQnCt放(2).25℃反应物-25℃产物2232SO+2NaOH=NaSO+HO已知查得2232(SO)296900kJ/kmol(NaOH)425609kJ/kmol(NaSO)1091080.08kJ/kmol(HO)285830kJ/kmolfmfmfmfmHHHH则该反应的反应焓为()228792.08kJ/kmolrmifmHvHi反应热为,=0.0088222018.4037kJ/hrmiiQH放(3).25℃产物-50℃产物定性温度取平均值t=37.5℃，查得此温度下Na2SO3和H2O的摩尔热熔见下表表2.26Na2SO3和H2O的摩尔热熔组分Na2SO3H2O总量摩尔流量G/kmol/h0.0088220.008822摩尔热熔Cp/kJ/(kmol∙K)252.0875.132G×Cp/kJ/(h∙K)2.22380.66282.8867,=2.8867(5025)72.1666kJ/hipiiiiQnCt放于是SO2总放热为2,2,,,,3053.9142kJ/hSOiiiiiiQQQQQ放放放放放a.反应气中水蒸气放热反应气进口温度160℃，总压0.035MPa，其中水蒸气未饱和进口气相中水蒸汽的摩尔流量为39.1149kmol/h假设经过气液两项的接触出口尾气中水蒸气的饱和度达到80%，出口温度50℃,总压不变仍为0.035MPa，查表得50℃的饱和蒸汽压为0.01234MPa，则出口气相中水蒸汽的摩尔分率为0.01234/0.035=0.3526出口气相中水蒸汽的摩尔流量为35.8946kmol/h从汽相中液化的水的摩尔量为3.2203kmol/h汽化是个逐步连续的过程，为简便计算设就在平均温度105℃下进行汽化热q=2245.4×18=40417.2kJ/kmol反应气中水蒸气放出的热量为3,-3.220340417.2130155.5092kJ/hQ放于是进洗涤器混合气总放热为21,,3,=1882352.499kJ/hSOQQQQ总放放放放b.碱液吸热NaOH溶液进口温度32℃，出口温度60℃，定性温度取平均值t=46℃，查得此温度下NaOH的热熔为74.6952kJ/(kmol∙K)，又NaOH的摩尔流量为489.5671kmol/h，则NaOH吸收的热量为1,=489.567174.695260321023913.4321kJ/hQ吸c.Na2SO3溶液吸收的热量表2.27Na2SO3和H2O的摩尔热熔组分Na2SO3H2O总量摩尔流量G/kmol/h0.008822487.5931487.6019摩尔分率x/%0.00179099.9982摩尔热熔Cp/kJ/(kmol∙K)252.0875.366x∙Cp/kJ/(h∙K)0.00451375.364775.3647Na2SO3溶液的平均摩尔容热为q=75.3647kJ/(kmol∙K)，又Na2SO3溶液的摩尔流量为487.6019kmol/h，于是Na2SO3溶液吸收的热量为2,1,855384.2386kJ/hQQQ吸吸总放则液体出口温度为855384.23866083.3487.601975.3647℃