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1、物料热量恒算在炭黑工业中的应用炭黑的生产进程，其实也是一个物料、热量平稳的化工生产进程。通过物料、 热量恒算，对咱们从事炭黑的流程方案设计、设备的选型与设计和炭黑生产进程 的自动化操纵具有指导意义。本人从事炭黑生产与炭黑装置设计进程中，曾常常 运用物料热量恒算对相关的设备，如各类换热器的换热面积的计算与选型，干燥 机容积的计算与设计等等。例如，炭黑的生产进程中会产生大量有很高显热、潜热的尾气，本着节约能源 与环保的精神，尾气在炭黑工业中利用于两方面：利用尾气燃烧发电；利用尾气 燃烧干燥经湿法造粒进程的炭黑。那个地址我要紧介绍运用物料热量恒算对 2 万吨/年软质炭黑装置干燥机容积的计算与选型：尾
2、气成份:（尾气总量为：14528 Nm3/h）Vh2=8854x%Nm3/h= Nm3/h %VSO2=0Vn2=8854x%Nm3/h= Nm3/h %VCH4=8854x%Nm3/h= Nm3/h%VCO=8854x%Nm3/h= Nm3/h %VCO2=8854x%Nm3/h= h %VC2H2=8854x%Nm3/h= Nm3/h%VH2O=Nm3/h%共计: Nm3一 、计算理论空气量 .尾气量、燃余气量.、炉温进入尾气燃烧炉的尾气温度：250C- 30OC (册山盖誇怖胸62。) ffiE-H册山埋BM一 f山二 LI1H+2CH4+2H2) xlOOHX + X+2X + X X
3、loonxH Nm3(rt山)、Nm3 (丿左 菇斗咄Ba pll0.622EPSp mps0.166 Kg呉洲史Kg-H册山 H f 呉洲山、Kg-Hrt山龙 1 fvnHVCO2+VH2o+VN2VCO2ACO+ CO2+CH4+2C2H2W00H+2X、oo n Nm3、旨桑涉山) VH2OA2CH4+C2H2+H2+H2O+ XA2X+X Xn Nm3、旨桑涉山) VN2H+78LI1) x=Nm3/ Nm3（燃余气）Vn=+=Nm3/ Nm3（燃余气）假设以1000 Nm3尾气为基准那么 Ln= Nm3燃余气 VCO2=Nm3所占百分数: %VH2O=Nm3%VN =Nm3%查表钢铁
4、厂工业炉设计参考资料上册表2-2 P3130C 空气比热 C1=Ca= kcal/ Nm3CC2=CN2= kcal/ NmsCC3=CCH4= kcal/ Nm3CC4=CCO= kcal/ Nm3CC5=CCO2= kcal/ Nm3CC6=CC2H2= kcal/ Nm3C设反映炉温为1200C,-样查得CCO2= kcal/ Nm3CCH2O= kcal/ Nm3CCN2= kcal/ Nm3C尾气比Cr=C1H2+C2N2+C3CH4+C4CO+C5CO2+C6C2H2+C7H2O= x%+x%+x%+x%+ x%+x%+x%=kcal/ Nm3C查表钢铁厂工业炉设计参考资料上册表5
5、-11 P123qH =2580 kcal/ Nm3qCO=3019 kcal/ Nm3qCH =8569 kcal/ Nm3qC H =13495 kcal/ Nm3在以1000 Nms尾气为基准情形下，那么Q H2=1000x%x2580=x105 kcalQ CO=1000x%x3019=x105 kcalQ CH4=1000x%x8569=x104 kcalQ C2H2=1000x%x13495=x104 kcal Qd= Q H2+ Q CO + Q CH4+ Q C2H2=x105 kcal(Qd 为燃余气低发烧量) 理论燃烧温度Qd + VCrTr + CaTaVn tm =Cy
6、Vy_ 600300 + 0.3372 x 1000 x 250 + 0.311 x 534.6 x 300.3882 x 1445.9= 1228.98 C 1200 C取炉温逼近值1220 C当干燥机入口湿炭黑(2500Kg/h + 3000 Kg/h)湿炭黑温度80C,干燥机出口温度250C,水蒸气温度250C,干燥机火箱入口燃余气温度1220C,出口燃余气温度250C计算1h所需尾气量，干空气量查炭黑制造工艺方式表3-2 P259 C炭黑二KgC查钢铁厂工业炉设计参考资料P32250C C 水二 kcal/ Nm3C二 KJ/KgC80C250C,炭黑理论吸热：Q炭黑=C炭黑Mm炭黑
7、t1= x2500x(250-80)=129626 KJ80C250C时水吸热：Q吸水乂水叫/12=x3000x(100-80)=252000 KJ100C水液态-气态Q 相变=300x539x=6791400 KJ水气态100C-水气态250CQ气吸=口气(气t3=3000xx(250-100)=536850 KJQ总=Q炭黑+ Q吸水+ Q相变+ Q气吸=x 106 KJ理论热损失量：Q=QTF(tw-t)Qt-给热系数，t-室内平均温度25C,tw-炉壁温度150CF-炉子表面积(干燥机火箱3481x15031x4221m,尾气燃烧炉申2565x7780)空气作自然对流时,设备表面温度5
8、0-350C的联合给热系数：QT=+ tw-t)=+x(150-25)= W /m2.CQ二xxx2 + xx2 + xx2) + (n xx+n/4x x(150-25)=x106 W以1h计，那么Q=x106x3600x103=x106 KJQ总二 Q总+ Q心、心、=x107 KJ1 Nm3燃余气从1220C降温至250C释放热量：Q 放二 CyVy t=x1x(1220-250) x= KJ 1h需要燃余气量Vn= Q总/ Q 放=x107)/ =x103 Nm3encsi X Hdxcs-CXHJ 旷矍昭皐X册Iencsi X Hi-oooi-ixcsi-ixhdhp/vX (寸 x 一一 曦 aeE 98H4000EXH 卑 A 哑 P00CNCNHMW8I-IX 9尼屢H-迢田寸 三寸二.V寸二7XOOZZV实 V理留有余量适宜 2万吨/年软质炭黑装置干燥机选型合理。通过以上运用物料、热量恒算，选出了适合 2 万吨/年软质炭黑装置干燥机， 咱们应当相信，随着人们对生产炭黑的原料分析，炭黑生成机理的完善，采纳物 料、热量恒算的研究方式，将会有更多炭黑新产品、新的炭黑生产装备诞生，知 足社会和工业的需求。
