Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Диплом-2.doc( исправленный).doc
Скачиваний:
83
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
2.15 Mб
Скачать

4.5 Тепловой расчет контактного узла

Температура газа, поступающего на абсорбцию (после 4-го слоя катализатора), определяется по уравнению:

tабс = tнач + λ × Х, [4, стр. 518] (4.5.1)

где

tнач – температура газа, поступающего в контактный узел, °С;

λ - максимальное увеличение температуры газа (в град), отвечающее изменению степени превращения Х от 0 до 1 в адиабатических

условиях;

Х – конечная степень превращения SO2 в SO3, %.

tабс = 60 + 217,5 × = 273,15 °С

Газ после 3-го слоя катализатора охлаждается во встроенном теплообменнике частью исходного газа, подаваемого в трубки встроенного теплообменника по байпасному газоходу 219 – 5.5 – 600 ст; 400 ст.

Исходный газ во внешних теплообменниках Т251/1-3 нагревается теплом газа после 4-го и 3-го слоев катализатора.

Уравнение теплового баланса для внешних теплообменников можно представить следующим образом:

Vисх ×Ср × (tх – 60) = Q4 + Q3, (4.5.2)

где Vисх – объем газа, поступающего в контактный узел, нм3/ч;

Ср - теплоемкость газа, ккал/нм3·ч;

tх – температура газа на выходе из межтрубного пространства внешнего теплообменника Т251/3 (вход в межтрубное пространство теплообменника после 2-го слоя катализатора Т252),°С;

Q3 – тепло газа после 3-го слоя катализатора, снимаемое во встроенном теплообменнике, ккал/ч;

Q4 - тепло газа после 4-го слоя катализатора, снимаемое во внешних теплообменниках Т251/1-3, ккал/ч.

Q3 = V3 × Ср × , (4.5.3)

где V3 – объем газа после 3-го слоя катализатора, нм3/ч;

- температура газа после 3-го слоя катализатора, °С;

- температура газа на входе на 4-й слой катализатора, °С

Q3 = 45 933 × Ср × ,

Q4 = V4 × Ср × , (4.5.4)

где V4 – объем газа после 4-го слоя катализатора, нм3/ч;

- температура газа после 4-го слоя катализатора, °С;

- температура газа, поступающего на абсорбцию, °С

Q4= 45 915 × Ср ×

Подставляя значения в уравнение теплового баланса, получаем его в следующем виде:

47 706 ×Ср × (tх – 60) = 45 915 × Ср × + 45 933 × Ср ×

Для ориентировочных расчетов теплоемкостью газов пренебрегаем.

Решая уравнение, находим:

tх = 243 °С

Поверхность теплообмена внешних теплообменников определяется с учетом потерь тепла наружной поверхностью оборудования и газоходов контактного узла.

Потери тепла оборудованием и газоходами контактного узла принимаем 30°С.

Температура газа, поступающего на абсорбцию, с учетом теплопотерь:

tабс = 60 + 217,5 × = 273,15 – 30 = 243 °С

Следовательно, температура газа на выходе из межтрубного пространства теплообменника Т251/3, с учетом теплопотерь tх пот может быть определена из уравнения теплового баланса:

47 706 ×Ср × (tх пот–60) = 45 915 × Ср × + 45 933 × Ср ×

Отсюда:

tх пот = 272 °С

Часть исходного газа (Vб), после теплообменника Т251/1 поступает в трубное пространство встроенного теплообменника после 3-го слоя катализатора.

Принимаем, что:

Vб = 18 % от Vисх. = 47 706 × = 8 587 нм3

Объем газа, поступающий в межтрубное пространство теплообменников Т251/2, Т251/3, Т252 и Т253 составит:

47 706 – 8 587 = 39 119 нм3/ч,

что составляет 0,82 V исх.

Тепловая схема внешних теплообменников Т251/1-3 (без учета теплопотерь):