热法磷酸水化塔热平衡及热利用效率分析计算

doi:10.11962/1006-4990.2019-0645

无机盐工业 ›› 2020, Vol. 52 ›› Issue (11): 95-98.doi: 10.11962/1006-4990.2019-0645

热法磷酸水化塔热平衡及热利用效率分析计算

王政伟(),李晓博,梁慧力,李佩萤

常州大学,江苏常州 213164

收稿日期:2020-05-18 出版日期:2020-11-10 发布日期:2020-12-01
作者简介:王政伟（1961— ）,男,教授,硕士生导师,主要从事热能利用和节能技术的教学科研工作;E-mail: 2570791833@qq.com。
基金资助:
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJX18_0966)

Analysis and calculation of heat balance and heat utilization efficiency in hydration tower of thermal phosphoric acid

Wang Zhengwei(),Li Xiaobo,Liang Huili,Li Peiying

Changzhou University,Changzhou 213164,China

Received:2020-05-18 Online:2020-11-10 Published:2020-12-01

摘要/Abstract

摘要：

针对现有热法磷酸二步法水化塔存在余热未被利用的问题,提出水化塔余热利用方案及装置。根据能量平衡得到水化塔的能流图,建立水化塔的热平衡方程式,得到水化塔的热效率正反平衡、塔内换热量、产汽量和各项热损失的计算式,分析了提高水化塔热利用效率的技术措施,并进行实例计算。

关键词: 热法磷酸, 水化塔, 热平衡, 热利用效率

Abstract:

Aiming at the problem that the waste heat of the hydration tower of two-step thermal phosphoric acid process was notutilized,a waste heat utilization scheme and device for the hydration tower was proposed.According to the energy balance,the energy flow chart of the hydration tower was obtained,and the heat balance equation of the hydration tower was established.The calculation formula of the thermal efficiency positive and negative balance of the hydration tower,the heat exchange amount in the tower,the steam production and various heat losses were obtained.Technical measures to im-prove the heat utilization efficiency of the hydration tower were analyzed and an example calculation was conducted.

Key words: thermal process phosphoric acid, hydration tower, heat balance, heat utilization efficiency

中图分类号:

TQ126.35

王政伟,李晓博,梁慧力,李佩萤. 热法磷酸水化塔热平衡及热利用效率分析计算[J]. 无机盐工业, 2020, 52(11): 95-98.

Wang Zhengwei,Li Xiaobo,Liang Huili,Li Peiying. Analysis and calculation of heat balance and heat utilization efficiency in hydration tower of thermal phosphoric acid[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2020, 52(11): 95-98.

图/表 8

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表1

表2

燃磷量 B_p/（kg·h^-1）	空气过量系数α	水化塔进口工艺气体温度t/℃	尾气中磷酸酸雾所占比例P/%	水化塔排出浓磷酸温度t′_ps /℃
3 200	1.6	600	25	190
进换热器给水温 t′_gs /℃	设定产汽压力 P_g/MPa	换热器出口酸温度 t_ps /℃	尾气温度 t_pq/℃	余热回收系统总散热面积F/m²
25	0.6	120	130	200

进口工艺气体焓值 h_j/（kJ·kg^-1）	水化塔尾气的焓值 h_pq/（kJ·kg^-1）	排出浓磷酸的量 W_ps /（kg·kg_P^-1）	尾气中氮气的量W′/ （kg·kg_P^-1）	尾气中氧气的量 W′/（kg·kg_P^-1）
566	121	2.97	6.76	0.70
循环酸加酸量W′/ （kgkg_P^-1）	进入系统的总热量 Q_r/（kJ·h^-1）	排出成品酸的热量损失所占比例/%	排出尾气的热量损失所占比例/%	散热损失所占比例/ %
2.05	23 739 289	10.1	16.8	1.1
有效热利用量 Q₁/（kJ·h^-1）	余热回收效率 η/%	汽包的产汽量 D/（t·h^-1）	水化塔内部换热面积（A₁+A₂）/ m²	水化塔外部换热面积（A₁+A₂）/ m²
17 041 906	71	6.3	252.81	69.52

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