2022年产物及工序能量核算.pdf

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1、精品 word，欢迎共阅1 产品及工序能量核算1、盐泥量计算盐水精制过程中， 所用盐不同，产生的盐泥量也不同，我公司使用海盐，生产 1 吨 100%烧碱，产生盐泥量50kg 左右。生产 10 万吨100%烧碱产生盐泥 5000 吨。盐泥主要成分： BaSO4 3545%、CaCO3 25%、NaCl 22.5% 其它为水和泥土盐泥带走 NaCl 量：50002.5%=125吨2、烧碱耗电计算按年产烧碱 10 万吨计，其理论电耗计算如下：G=KItn 其中 K 为电化当量、 I 为电流密度、 t 为电解时间、n 为电槽数、 G 为产量烧碱电化当量为1.492 克/安小时，电解食盐水理论分解电压V

2、=2.3 伏理论上生产 1 吨烧碱所耗电能为：W=ItnV=（GV）/（K1000）=10000002.3/1.492 1000 =1542kwh 10 万吨烧碱理论上耗电能为15420 万 kwh 我公司实际耗电情况见下表：年份烧碱产量（吨）耗交流电（万度）烧碱单耗（度 / 吨）2008 71190 17135.433 2407 2009 84062 20132.849 2395 依次，我公司烧碱单耗为2400 度/ 吨左右， 10 万吨烧碱实际耗精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，

3、共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅2 电 24000万度左右。3、烧碱产品带走纯水量计算2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2 电槽生产的烧碱浓度为32% ，每吨 32% 液碱含水 0.68 吨。10 万吨折百碱折合 32% 碱：10000032100=312500吨产品带走纯水： 312500 0.68=212500 吨 / 年每小时产品带走纯水：212500 8000=26.56 吨/ 小时4、氯气带出纯水量计算以 Cl2纯度 96% ，电解槽温度 90计生产 1 吨 100% 烧碱，湿氯气为：氯气920.96kg、水 317.88kg。（

4、计算过程见氯碱生产技术）生产 10 万吨 100% 烧碱氯气带出水量31788吨/ 年每小时氯气带出水量为：317888000=3.97 吨/ 小时5、氢气带出纯水量计算以 H2纯度 96% ，电解槽温度 90计生产 1 吨 100% 烧碱，湿氢气为：氢气 25.78kg 、 水 272.34kg。 （计算过程见氯碱生产技术）生产 10 万吨 100% 烧碱氢气带出水量27234吨/ 年每小时氢气带出水量为：272348000=3.40 吨/ 小时以上三项合计带出纯水量：33.93 吨/ 小时、 814.32 吨/ 天、271522吨/ 年6、液氯耗冷量计算精品资料 - - - 欢迎下载 -

5、- - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅3 制液氯耗冷量包括三部分：1）氯冷却到液化温度。 2）氯气液化潜热。 3）能量损失耗冷量 Q=Q1+Q2+Q3 1 吨氯气所耗冷量设定 T原料氯气温度为 30，冷凝温度为 -25 ，原料氯气纯度96% ，尾气纯度 75% 。计算得 Q1 =33630KJ （计算过程见氯碱生产过程）Q2为液氯的汽化潜热，以262090KJ/t 液氯计。能量损失按 30% 计Q3=0.3(Q1+Q2) Q=1.3(Q1+Q2)=

6、1.3 （33630+262090 ）=384430KJ =3844302.77810-4kwh=107kwh 7、合成氯化氢放热量计算H2+Cl2=HCl+193KJ 合成 1molHCl 由 0.5MOL CL2与 0.5MOL H2反应形成 , 则反应热效应为 96.5 KJ 。合成 1 吨氯化氢可放出反应热：100000036.596.5=2643836KJ 10 万吨烧碱生产规模理论上可合成氯化氢：2500000000mol 可放出热量： 2500000000 96.5=241250000000KJ 按一年 8000 小时计， 3.02107KJ/h 即 8390kw 8、电石水解放

7、出热：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅4 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2+130 KJ 电石水解过程中，放热量为130KJ/mol 按年产 10 万吨 PVC ，每吨 PVC消耗 1.002 吨 VCM, 每吨 VCM 耗1.455 吨实物电石计， 需耗实物电石 145791吨，实物电石按 295L/kg发气量计，则水解可放热2.51011 KJ。按一年 8000 小时计，每小时放热量3.12

8、 107 KJ/h, 即：8667.36kw 9、电石渣浆的计算设 1t 发气量 300L/kg 电石在 83时水解，电石含CaC2:80.6%，CaO:10%,CaS:1%,Ca3P2:0.4%. 不水解杂质 8.0%，则CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H264 36 74 26 CaO2+ H2O=Ca(OH)256 18 74 CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S 72 36 74 34 Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3182 108 222 68 1t 电石水解后生成纯干渣总量为：74/64 0.806+74/56 0.1+74/72 0.01+222/18

9、2 0.004+0.8 =1.159t 纯干渣成分组成为：Ca(OH)296.30%、SiO21.41%、Al2O31.33%、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅5 C0.14% 、 CaSO40.34%、 Fe2O30.12%、 CaS0.08% 、 CNS-0.01% ， 其它为 CaCO3、氯和磷等。我公司每生产1 t 聚氯乙烯树脂耗实物电石1.455 吨, 产生纯干渣：1.4451.159=1.686

10、 吨按年产 10 万吨 PVC计，产生纯干渣16.86 万吨，电石水解产生含固量 10% 的渣浆 168.6 万吨，其中含水151.74 万吨每小时排渣浆 190吨，其中纯干渣含量19 吨、水 171吨。10、合成氯乙烯放热量计算合成氯乙烯过程中，放热量为124.8 KJ/mol 。按年产 10 万吨 PVC计，放热 2.0 1011KJ，按每年生产8000 小时计。每小时放热 2.5 107KJ/h=6945kw 11、氯乙烯精馏耗冷1) 全凝器耗冷 : 1mol 粗氯乙烯中含乙炔0.03mol 、氯乙烯 0.945mol、高沸物（主要二氯乙烯） 0.025mol 其比热分别取乙炔46.31

11、J/mol 、氯乙烯 78.38 J/mol 、高沸物 64.87 J/mol 气化潜热分别取乙炔9948 J/mol 、氯乙烯 18288 J/mol 、高沸物29193 J/mol ，则 1mol 粗氯乙烯由 45进入全凝器，在30冷凝需耗冷量为：（0.0346.31+0.945 78.38+0.025 64.87） （45-30）+ 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅6 0.039984+0.94518

12、288+0.02529193=19468J 2) 低沸塔耗冷：取塔底物气化后温度为40、尾气冷凝器回流温度 -20 ，溜出液组成（摩尔比）乙炔0.3 、氯乙烯 0.7 。则 1mol 粗氯乙烯经低沸塔溜出分中含乙炔 0.03mol 、氯乙烯 0.07mol 。-20时气化潜热取氯乙烯 20900 J/mol 、高沸物 32437 J/mol 。则 1mol 粗氯乙烯在低沸塔耗冷量为：（ 0.03 46.31+0.945 78.38+0.025 64.87 ）（ 40+20） +（0.945-0.07 ）20900+0.02532437=23723J 3) 高沸塔耗冷：取塔底物气化后温度为40、

13、 尾气冷凝器氯乙烯冷凝温度30，塔底残液组成（摩尔比）高沸物0.82、氯乙烯 0.18。30时气化潜热取氯乙烯 20538 J/mol 、高沸物 30410 J/mol 。则 1mol 粗氯乙烯在高沸塔耗冷量为：（ 0.025 64.87+0.025/0.82 0.18 78.38 ）（ 40-30 ） +（0.945-0.07-0.025/0.820.18）20538+0.02530410=18639J 4)1mol 粗氯乙烯可精制出精氯乙烯：0.945-0.07-0.025/0.820.18=0.87mol 5）生产 1 吨精氯乙烯需耗冷量：1000000/62.5 (19468+2372

14、3+18639)/0.87=1137103448J =11371034482.77810 -7=316kwh 6) 生产 10 万吨精氯乙烯每小时耗冷量：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅7 316100000/8000=3950kw 12、树脂耗纯水：1）聚合釜加纯水按 水 油 比 1.5 ， 收 率 80% 计 ， 生 产 1 吨 树脂 需 加 纯水 量1.5/0.8=1.875吨（随配方调整有所变动）2

15、）泵冷却用纯水高压泵、注水泵、无离子水泵、出料泵、进出塔泵、离心泵、助剂泵等冷却水进入系统， 需用纯水，每小时 6 吨左右，年需纯水 48000吨左右。3）配制助剂用纯水我公司目前配制助剂每天平均用纯水20 吨左右，按 330 天/ 年，一年用纯水 6600 吨。4）冲洗用纯水聚合釜出料、汽提倒槽冲洗及清釜需用纯水，每日200吨左右，按 330 天/ 年计，一年冲洗用纯水66000吨5）树脂耗纯水量10 万吨树脂耗纯水：1.875 100000+48000+6600+66000=308100 吨即一吨树脂耗纯水3 吨左右。6）干燥回收乏水干燥乏水每小时可回收纯水45 吨，按 4.5 吨/ 小时

16、计，年可回收纯水 4.5 8000=36000吨精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅8 13、电站耗纯水（按满负荷发电计） ：1）电站发电用蒸汽：电站发电用蒸汽为41.361 吨/ 万度（2009年全年平均值），则全年发电用蒸汽992664 吨左右。因发电用蒸汽冷凝后循环利用，每吨蒸汽耗纯水 0.108 吨，则发电用汽耗纯水107208吨左右。2）生产用汽：按每月冬季 19000 吨、夏季 14000 吨计，全

17、年生产用汽198000吨。按每吨蒸汽耗纯水1.1 吨计，生产用汽耗纯水217800吨左右。3）高区用汽：按取暖期流量 90 吨/ 小时、非取暖期 10 吨/ 小时计，全年供高区蒸汽 316800吨左右。按每吨蒸汽耗纯水1.1 吨计，供高区用汽耗纯水 348480吨。4）电站耗纯水总计673488吨。14、电站耗深井水：电站耗深井水主要用于循环水补水，全年用水量60 万吨左右，按全年 8000 小时计，每小时耗水75 吨左右。15、电站耗煤：由 13 项中数据得出， 年需产蒸汽 1471289吨左右，依据 2009年统计数据，吨煤产汽5.734 吨，则电站年需耗煤256590吨左右。2009 年

18、用煤平均发热量为4578千卡/ 公斤16、每度电耗煤：我公司电站发电用蒸汽41.361 吨/万度，则每度电用煤为：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅9 41.361 5.73410000=0.000721 吨/ 度=721克/ 度17、树脂成本构成饼状图： （2009年数据）直接材料动力电蒸汽人工水冷冻费用制造费用直接材料 91% ，动力电 3% ，蒸汽 2% ，制造费用 2% ，冷冻费用 1% ，人工和水 1% 。18、烧碱成本构成饼状图： （2009年数据）54%30%3%1%0%2%10%产品电直接材料动力电蒸汽水工资制造费用产品电 54% ，直接材料 30% ，动力电 3% ，蒸汽 1% ，工资 2% ，制造费用 10% ，水基本忽略不计。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -