冷冻水机组工艺计算及选型

维普资讯 http://www.cqvip.com 第７期　中国氯碱　Ｎｏ．７　１６　２００７年７月　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｌｏｒ－Ａｌｋａｌｉ　Ｊｕ１．，２００７　冷冻水机组工艺计算及选型　潘和平，李威远　（重庆三阳化工有限公司，重庆４０４００１）　摘要：介绍了冷冻水装置的工艺计算、装置特点、运行情况和使用效果。经改造后的冷冻水装置占地　面积小．提高了装置的安全可靠性。　关键词：离子膜烧碱；冷冻水机组；工艺计算　中图分类号：ＴＱ０５１．５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９－１７８５（２００７）０６—００１６—０２　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｅｔｓ　ａｎｄ　ｌｅｃｔｏｔｙｐｅ　ＰＡＮＨｅ－ｐｉｎｇ，ＬＩ　Ｗｅｉ－ｙｕａｎ　（Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｓａｎｙａｎｇ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０４００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｆｉｒｇｅｒａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｅｔｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｕｎｉｔｓ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｆｔｅｒ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ，ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｒｅｆｉｒｇｅｒａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｅｔｓ　ｗａｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ．　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｏｎｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ；ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｅｔｓ；ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　重庆三阳化工有限公司为提高整个系统的安全　（２）热力学数据表（略）；　可靠性，利用离子膜烧碱主体装置改扩建的机会，整　（３）各冷冻水用户主要物料平衡见表１。　体淘汰以氨为冷媒的冷冻水系统，改为先进的以　１．２各冷冻水用户热负荷计算　Ｆ２２为冷媒的螺杆冷水机组。在改造设计中，为了充　根据１．１所确定的冷冻水工艺计算依据，可以计　分利用现有设备能力，将用普通循环水的部分工序　算出４万ｔ，ａ离子膜烧碱装置需冷冻水装置的热负　调整为采用冷冻水，以最经济的投人满足了扩建后　荷。　的生产要求。　（１）脱氯塔气水冷凝器的热负荷Ｑ　。脱氯塔气　１工艺计算　水冷凝器的热负荷由氯气和水温变化放热Ｑ氯气、水　１．１　计算依据　的相变热Ｑ水组成。　（１）离子膜烧碱规模４万ｔ／ａ；　Ｑｔ￣＝ＷＣＰＡｔ，经计算，Ｑ氯气为０．３９　ｋＷ；　表１各冷冻水用户主要物料平衡表（１）　ｋｇ／ｈ　维普资讯 http://www.cqvip.com 第７期　潘和平，等：冷冻水机组工艺计算及选型　１７　表１　各冷冻用户主要物料平衡表（２）　ｋｇ／ｈ　Ｑ．＝ＷＣｐＡｔ＋ＷＴ，经计算，Ｑ水为３９０．９６　ｋＷ；　负荷由接近饱和的次氯酸钠溶液循环吸收废氯气而　Ｑ　１＝Ｑ氯气＋Ｑ水　放热，参照盐水溶液比热来估算。　＝３９０．９６（ｋＷ）　Ｑ￣＝ＷＣＰ△ｆ，经计算Ｑａ６为１５６．９３　ｋＷ。　式中：　一物料质量流量，ｋｇ／ｈ；　１．３系统总热负荷计算　Ｇｐ一物质比热，ｋＪ／（ｋｇ・ｏＣ）；　ｐａ＝∑Ｑｉ　△ｆ一温度差。ｏＣ；　＝Ｑ　１＋Ｑ　２＋Ｑａ３＋Ｑ　Ｑａ５＋Ｑ８６　ｙ一蒸汽液化热，ｋＪ／ｋｇ。　＝３９０．９６＋８０．３５＋３．２１＋１９．０４＋２４９．３＋１５６．９３　（２）氯气钛冷却器的热负荷Ｑ　。氯气钛冷却器　＝８９９．７９（ｋＷ）　的热负荷由氯气和水的温度变化放热Ｑ氯气、水的相　考虑装置负荷的波动．为保证系统稳定运行．订　变热Ｑ水组成。采用上述同样计算公式，经计算，Ｑ氯气　货时至少考虑１５％的富余量．即系统总热负荷Ｑａ　＝　为１７．９３　ｋＷ；ｐ水为６２．４２　ｋＷ；　８９９．７９ｘ１．１５＝１　０３５（ｋＷ）。　Ｑ　２＝Ｑ氯气＋Ｑ水　１．４冷冻水流量计算　＝８０．３５（ｋＷ）　以各用户需要１Ｏ℃冷冻水为例．回水温度１５℃，　（３）氯气干燥系统的热负荷Ｑ　。氯气干燥系统　则系统需要的冷冻水流量可根据能量平衡来计算。　的热负荷由硫酸吸收氯气中的水的放热，反映在氯　经计算。冷冻水流量为１７８　ｍ３／ｈ。　气和硫酸的温度变化放热。　２冷水机组选型　Ｑ氯气＝ＷＣＰＡｔ，经计算，Ｑ氯气为２．９７　ｋＷ；　根据以上冷冻水系统工艺计算结果，查螺杆冷　Ｑ硫酸＝　ＣｐＡｔ，Ｑ硫酸为０．２４　ｋＷ；　水机组选型手册．拟选择ＬＳＬＧＦ１０００ＩＩＩ型螺杆冷水　Ｑａ３＝Ｑ氯气＋Ｑ硫酸　机组２台．１开１备。当单台冷冻水出水温度１Ｏ℃时　＝３．２１（ｋＷ）　的制冷量为１　１５０　ｋＷ；单台冷冻水流量为２００　ｍ３／ｈ。　（４）氯气压缩系统的热负荷Ｑ　。氯气压缩系统　３新建装置特点　的热负荷由压缩机对氯气增压做功。反映在硫酸和　新建的冷冻水系统采用以Ｒ２２为冷媒的新型　氯气的温度变化而放热。　螺杆式冷水机组。该装置主要由压缩机、油分离器、　Ｑ氯气＝ＷＣＰＡｔ，经计算，Ｑ氯气为１７．９３　ｋＷ；　油冷却器、冷凝器、贮液器等组成。形成一个完整的　Ｑ硫酸＝ＷＣＰ△ｆ，经计算，Ｑ硫酸为１．１１　ｋＷ　制冷系统。该装置结构紧凑，占地面积小，只用了原　Ｑ　＝Ｑ氯气＋Ｑ琉酸　氨压机制冷站四分之一的面积．而制冷量是原来的　＝１９．０４（ｋＷ）　３倍。原氨压机制冷站只对氯氢处理系统提供冷冻　（５）废气吸收塔的热负荷Ｑ　。废气吸收塔的热　水。在本次离子膜烧碱装置扩能技改中，为减少贵重　负荷由烧碱溶液循环吸收废氯气而放热，以烧碱溶　设备的闲置和重新投入。脱氯工序的气水冷凝器和　液质量分数为１０％计算。　废气工序的循环液冷却器保留利用，将其冷却介质　Ｑａ５＝Ｑ碱液＝ＷＣｐＡｔ，经计算，Ｑａ５为２４９．３　ｋＷ。　改为冷冻水。经过２００６年夏季百年不遇的连续高温　（６）废气尾气塔的热负荷Ｑ　。废气尾气塔的热　天气而保持稳定运行表明，　（下转第４２页）　维普资讯 http://www.cqvip.com ４２　中国氯碱　２００７年第７期　在实务中，多数企业均存在可抵减暂时性差异情况，　（４）政府补助。对于与资产有关的政府补助，原　因此将使本期递延所得税资产增加、本期所得税减　准则规定，先作为负债，待项目完成后转入资本公积　少．从而使本期利润增加。　（在２００３年财政部颁布的问题解答中也已将此计入　４．３财务报告　当期损益）。但新准则明确规定了应系统地在一定期　（１）合并财务报表。在合并利润表中，新准则规　间内作为收益处理。　定．子公司当期净损益中属于少数股东权益的份额，　（５）借款费用。新准则扩大了可资本化的借款　将列示在合并利润表的净利润当中。因此新准则可　费用的范围，由专门借款费用扩大为一般借款费　使企业利润提升。　用。此外，新准则还扩大了符合资本化条件的资产　（２）金融工具的确认和计量。原投资准则规定，　范围，由固定资产扩展到存货、投资性房地产等，　短期投资按成本与市价孰低计量；新准则规定，对于　这对房地产公司、生产周期长的先进制造业公司　交易性金融资产，期末按公允价值计量，公允价值的　等的业绩会产生较大的正面影响。因此新准则可　变动计入当期损益。此外，新准则规定，符合条件的　使企业利润提升。　衍生金融工具将进入表内计量。这２条规定都会对　（６）企业合并。新准则根据是否属于同一控制下　公司利润造成一定影响。　的合并分别适用权益法与购买法，并就商誉的处理　４．４特定会计业务　作出新的规定。新准则对公司的影响主要有以下几　（１）非货币性资产交换。原准则规定，以换出资　点：ａ．是否属于同一控制的判断，将影响到是采取购　产的账面价值与相关税费之和作为换入资产的入账　买法还是权益法Ｉｂ．在购买法下，作为支付对价的资　价值。这样，在没有补价的情况下就不产生损益；新　产或净资产的公允价值高于其账面价值的，其差额　准则规定，以换入或换出资产的公允价值和相关税　可计入当期损益；ｃ．在购买法下，如果出现负商誉，　费之和作为换入资产的入账价值，这样，换入资产的　将不再逐年进入损益，而是一次性计入当期损益，从　公允价值与换出资产的账面价值的差额可计入当期　而提升利润；ｄ．以往对合并价差是逐年摊销的，而新　损益。因此新准则可使企业利润提升。　准则规定商誉不进行摊销，而予以减值测试。因此新　（２）资产减值。新准则规定，固定资产、生产性生　准则可使企业利润提升。　物资产、无形资产、商誉等资产减值一经确认，以后　（７）股份支付。企业为获取职工和其他方提供的　期间不得转回，这样避免了部分公司提取“秘密”准　服务而授予权益工具时，应以所授予的权益工具的　备，在以后年度突击转回减值准备的可能。从而可能　公允价值合理计入相关成本或费用，从而使公司利　使公司利润减少。　润减少。　（３）债务重组。原准则规定，支付的对价与重组　４．５特殊行业会计业务　债务的差额应计入资本公积。新准则规定，用以清偿　目前我国石油企业主要采用平均年限法或直线　债务的资产的公允价值与债务账面价值的差额应计　法计提折旧。新准则规定，应以产量法计提油气资产　入当期损益，并就以现金、非现金偿付及债转股等几　折耗。由于产量法进行折耗存在一定的不确定性，会　类清偿方式分别规定了细则。新准则可使企业利润　对企业的业绩产生一定影响。　提升。　收稿日期：２００７－０６一Ｉ２　（上接第１７页）　象。给氯碱主体装置的稳定运行提供了可靠的保障。　上述改造能满足工艺要求。不仅减少了投资，还减小　４．２安全可靠性提高　了改造过程中对生产的影响。　新装置采用Ｒ２２为冷媒，取代了原氨压机制冷　４运行效果分析　系统的氨，从技术上消除了爆炸隐患，大大提高了操　４．１　工艺可靠性提高　作的安全系数和装置的稳定可靠性。　新装置投运后，制冷效率高，大大提高了氯碱主　该冷冻系统稳定可靠，完全能达到设计要求，给　体装置的潜力，确保了工艺参数的稳定和优化操作。没　离子膜烧碱的改扩建提供了很好的参考。　有再出现因为冷冻水量不足而导致氯处理硫酸消耗超　收稿日期：２００７－０３—０２　标或脱氯系统真空度不高导致亚硫酸钠消耗高等现