Шаблоны Joomla 3 тут
Вход

Вход

Пожалуйста подождите, авторизируемся...
×

Пример расчета технологической схемы получения водорода

  1. Паровой котел
  2. Теплообменник
  3. Трубчатая печь (Химический реактор)
  4. Конденсатор
  5. КЦА (короткоцикловая адсорбция)
  6. Топка трубчатой печи

 

 В схеме отмечены знаком ? те величины, которые определяются расчетом. Q - тепловая нагрузка; F -поток: состав, температура, давление, расход; G - расход потока.
 

Описание схемы

Природный газ (табл.1) смешивается с паром (табл.3) в соотношении 3:1, нагревается до Т=520*С (табл.4) поступает в реактор. Конвертированный газ (табл.5) поступает в конденсатор, где конденсируется Н2О (табл.7). Из газа после конденсатора (табл.6) в КЦА выделяется 98% Н2 (табл.8), а отбросной газ (табл.9) смешивают с природным газом (табл.10) и сжигают в топке трубчатой печи. Для сжигания требуется воздух (табл.11 ). На выходе из топки печи - дымовой газ (табл.12)

Результаты расчета технологической схемы в системе ТЕХНОЛОГ

1 Природный газ на технологию после компримирования
  Т*С= 180.0,Рат=  39.0
  -------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %об.      нм3/час       кг/час  │
  │        CH4  98.0000          980      701.568  │
  │       C3H8   2.0000           20      39.3548  │
  │ ИТОГО    :  100.000         1000      740.923  │
  --------------------------------------------------

2 Вода в котел для получения технологического пара
  Т*С= 180.0,Рат=  40.0,вода
  -------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %об.      нм3/час       кг/час  │
  │        H2O  100.000       3000.8      2411.74  │
  │ ИТОГО    :  100.000       3000.8      2411.74  │
  --------------------------------------------------
3 Пар из котла на смешение с природным газом
  Т*С= 390.0,Рат=  40.0,Qгк/ч= -1.398
  -------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %об.      нм3/час       кг/час  │
  │        H2O  100.000       3000.8      2411.74  │
  │ ИТОГО    :  100.000       3000.8      2411.74  │
  --------------------------------------------------
4 Газ после смешения с паром и нагрева до 520*С - в реактор
  Gсух=   1000,п/г= 3.00,Т*С= 520.0,Рат= 39.0,Qгк/ч= -0.378
  ----------------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %вл.    %сух.      нм3/час       кг/час  │
  │        H2O  75.0050                3000.8      2412.29  │
  │        CH4  24.4951  98.0000          980      701.568  │
  │       C3H8  0.49990  2.00000           20      39.3548  │
  │ ИТОГО    :  100.000  100.000       4000.8      3153.21  │
  -----------------------------------------------------------
5 Конвертированный газ на выходе из реактора
  Gсух=   3216,п/г= 0.64,Т*С= 800.0,Рат= 35.0,Qгк/ч= -1.964
  ----------------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %вл.    %сух.      нм3/час       кг/час  │
  │        H2O  38.9310               2050.02      1647.98  │
  │        CH4   7.7388  12.6721      407.506      291.728  │
  │         CO   5.9671   9.7710      314.214      392.732  │
  │        CO2   6.0443   9.8975       318.28      625.056  │
  │         H2  41.3189  67.6593      2175.76      195.731  │
  │ ИТОГО    :  100.000  100.000      5265.78      3153.22  │
  -----------------------------------------------------------

6 Конвертированный газ на выходе из конденсатора
  Gсух=   3216,п/г= 0.00,Т*С=  40.0,Рат= 35.0,Qгк/ч=  2.566
  ----------------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %вл.    %сух.      нм3/час       кг/час  │
  │        H2O  0.17473               5.62863      4.52475  │
  │        CH4  12.6500  12.6721      407.506      291.728  │
  │         CO   9.7540   9.7710      314.214      392.732  │
  │        CO2   9.8802   9.8975       318.28      625.056  │
  │         H2  67.5411  67.6593      2175.76      195.731  │
  │ ИТОГО    :  100.000  100.000      3221.39      1509.77  │
  -----------------------------------------------------------
7 Конденсат из конденсатора
  Т*С= 40.0,Рат=35.0,вода
  -------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %об.      нм3/час       кг/час  │
  │        H2O  100.000       2044.39     1643.46  │
  │ ИТОГО    :  100.000       2044.39     1643.46  │
  --------------------------------------------------
8 Прдукционный Н2 после КЦА (коротко-цикловая адсорбция)
  Т*С=  40.0,Рат=  35.0
  -------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %об.      нм3/час       кг/час  │
  │         H2  100.000      2132.25      191.817  │
  │ ИТОГО    :  100.000      2132.25      191.817  │
  --------------------------------------------------
9 Отбросной газ после КЦА на сжигание в печи реактора
  Gсух=   1083.5,п/г= 0.01,Т*С=  40.0,Рат=  35.0
  ----------------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %вл.    %сух.      нм3/час       кг/час  │
  │        H2O  0.51679               5.62863      4.52475  │
  │        CH4  37.4153  37.6096      407.506      291.728  │
  │         CO  28.8496  28.9995      314.214      392.732  │
  │        CO2  29.2230  29.3748       318.28      625.056  │
  │         H2   3.9954   4.0161      43.5152      3.91462  │
  │ ИТОГО    :  100.000  100.000      1089.14      1317.96  │
  -----------------------------------------------------------
10 Природный газ на сжигание в печи реактора
  Т*С=  40.0,Рат=   3.0
  -------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %об.      нм3/час       кг/час  │
  │        CH4  98.0000      16.4888      11.8041  │
  │       C3H8   2.0000     0.336506     0.662156  │
  │ ИТОГО    :  100.000      16.8253      12.4663  │
  --------------------------------------------------
11 Воздух в горелку печи реактора
  Т*С=  20.0,Рат=   3.0
  -------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %об.      нм3/час       кг/час  │
  │         N2  78.0000      4011.29      5014.21  │
  │         O2  21.0000      1079.96      1542.07  │
  │         Ar   1.0000      51.4268      91.6733  │
  │ ИТОГО    :  100.000      5142.68      6647.95  │
  --------------------------------------------------
12 Дымовой газ после нагрева реакционных труб реактора
  Gсух=   5172,п/г= 0.17,Т*С=1185.0,Рат=  3.0,Qгк/ч=  1.964
  ----------------------------------------------------------┐
  │Компоненты      %вл.    %сух.      нм3/час       кг/час  │
  │         N2  66.0825  77.5632      4011.29      5014.21  │
  │         O2  0.84721  0.99440      51.4268      73.4318  │
  │         Ar  0.84721  0.99440      51.4268      91.6733  │
  │        H2O  14.8017               898.479      722.272  │
  │        CO2  17.4214  20.4480       1057.5      2076.77  │
  │ ИТОГО    :  100.000  100.000      6070.12      7978.36  │
  -----------------------------------------------------------

  Условные обозначения: T*C   - Температура, *C.
                        Gсух  - Расход сухого газа, нм3/час.
                        п/г   - Соотношение пар:газ, доли единицы.
                        Рат   - Давление, атм. техническая.
                        Qгк/ч - Расход тепла, гкал/час.
                        WкВ   - Мощность энергоустановок, кВатт.