GB T 27709-2011 带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡及能量效率计算方法.pdf
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1、ICS 85-010 Y 30 中华人民圭t./、不日道昌国国家标准GB/T 27709-2011 带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡及能量效率计算方法Calculation method of energy equilibrium and energy efficiency in four stages bleaching system with chlorine dioxide 2011-12-30发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2012-07-01实施发布GB/T 27709-2011 目。吕本标准按照GBjT1. 1-2009给出的规则起草。本标
2、准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国造纸工业标准化技术委员会CSACjTC141)归口。本标准起草单位:中国制浆造纸研究院、大连工业大学、山东日照亚太森博浆纸有限公司。本标准主要起草人z刘秉饿、陈曦、张扬、黎的非。I GB/T 27709-2011 1 范围带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡及能量效率计算方法本标准规定了CDEoD!D2 (二氧化氯代替部分氯的氯化加氧强化的碱抽提一一第一段二氧化氯一一第二段二氧化氯)四段漂白系统的能量平衡及能量效率的计算方法。本标准适用于制浆造纸企业带二氧化氧的四段漂白系统的能量平衡及能量效率测试与计算。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
3、凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 27736-2011 制浆造纸企业生产过程的系统能量平衡计算方法通则3 能量平衡方框圄3. 1 带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡方框图见图10Q6 Q7 Q. Qa Qs Q, Q2 Q3 图1带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡方框图3.2 体系边界:从洗涤筛选、氧脱处理后的浆料进入漂白车间开始,至最后成漂白浆为止。3.3 图1中符号说明:Q!一二浆料带入的热量;Q2一一送入的过热蒸汽带入的热量;Q3一一加入的热水、白水带入的热量;Q4一一加入漂剂、助剂带入的热量;Q5
4、一一化学反应热的热量;Q6一一浆料带出的热量;1 G/T 27709-2011 Q7一一排放的滤液、溢流带走的热量;Q8一-散热损失的热量。图1中符号的单位为ML4 能量平衡计算公式说明(以生产1t漂白浆为基准)4. 1 输入热量4. 1. 1 浆料带入的热量Qj按式(1)计算zQj=(C纤.m四十C水.mj水) (tj - to) ( 1 ) 式中:C纤一一浆料纤维的比热容,MJ!(t.C); Q一一水的比热容,MJ!(t.C); mj纤绝干纤维的量.t; mj水一一浆料中水的量,t;tj 一一浆料温度,.C。t。一一基准温度,O.C。4. 1. 2 送入的过热蒸汽带入的热量Q2按式(2)计
5、算:Q2=C汽(tg -tb)十几十C水(tb - to) m2 . ( 2 ) 式中:C汽二十过热蒸汽的比热容,MJ/(t.C); m2一一通入的蒸汽的量,t;tg一一过热蒸汽的温度:C;tb 相应压力饱和蒸汽的温度。C;h 相应压力下的汽化潜热,MJ/问4. 1. 3 加入的热水、白水带人的热量Q3按式(3)计算:Q3 =C水m3水(t3 - to) .( 3 ) 式中:m3水送入水的量,t; t3 一一送入水的温度,.C。4. 1. 4 加入漂剂、助剂带人的热量也按式(的计算:Q4 = (C . m4a + C水m怵) (t4 - to) ( 4 ) 式中:Cx一一某种漂剂的比热容,MJ
6、/(t.C); m4a一漂液中漂剂的用量,t;m4水一一漂液中水的用量,t;t4 漂剂送人的温度,.C。4.1.5 化学反应热的热量也按式(5)的计算:Qs =A . ms . ( 5 ) 式中:ms加入化学品的用量,kg; A 该种化学品的单位发热量,MJ/峙。2 GB/T 27709-2011 4.2 输出热量4.2.1 浆料带出的热量Qs按式(6)计算:Qs=(C纤.ms纤+C水.ms水) (ts - to) ( 6 ) 式中zms纤一一绝干纤维的量,t;ms水浆料中含水的量,t;ts 一一浆料的温度,.C。4.2.2 排放的滤液、溢流带走的热量Q7按式(7)计算:Q7 =C水m7 (t
7、7 - to) ( 7 ) 式中:m7一一排水的量,t;t7 排水的温度,.C。4.2.3 散热损失的热量Qs按式(8)计算:Qs =Q入一Q出. ( 8 ) 式中zQ人一一输入的热量,MJ;Q出一一输出的热量,MJo4.3 电能计算(计算全系统的总用电负荷P)计算全系统的总用电负荷P见式(9),即:P=L;中Ki Pi = c. (Kj Pj + Kz . Pz十+Kn Pn) . ( 9 ) 式中: 参差系数,一般取c=o.80. 9; Ki 用电设备的需要系数;Pi 用电设备的装机容量,kW。5 带二氧化氯的四段漂白系统有关效率的计算5. 1 带二氧化氯的四段漂白系统生产1t漂白浆所需热
8、能Q(GJ/t浆)按式(10)计算,蒸汽量M(t/t浆)按式(11)计算:Q=Qz ( 10 ) M二叫(附蒸汽参数)( 11 ) 5.2 带二氧化氯的四段漂白系统生产1t漂白浆所消耗的电能kW.h/t浆)按式。2)计算:=22.5 P/G . ( 12 ) 式中:22.5一一一每天工作的时间,h;P 一一全系统的用电负荷,kW;G 一一一带二氧化氯漂的四段漂白系统的漂白浆产量,t/do 5.3 带二氧化氯的四段漂白系统生产1t漂白浆所需清水G(t/t浆)按式(13)计算:G=Gj +Gz +G3 +G4十M、,qJ 叮EAn4uf飞. . . . . . . . . . . . . . .
9、. . . . . . . . . . . . . . GB/T 27709-20门式中:G1一一随二氧化镇进入的清水量,t;G2一一随氢氧化铀进入的清水量,t;G3-一随过氧化氢进入的清水量,t;G4一一洗浆用清水量,t;M一一系统使用的直接加热的中压蒸汽量,t。5.4 带二氧化氯的四段漂白系统生产1t漂白浆所排放的废水量FCt/t浆)按式(14)计算:F=m7 C 14 ) 注:带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡及能量效率的具体计算实例参见附录A,6 能量平衡表带二氧化氯的四段漂白系统的能量平衡见表10表1带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡表输入能量输出能量序号项目数量1M项目数量1M1 浆料
10、带人的热量Ql2 送人的过热蒸汽带入的热量Qz3 加入的热水、白水带人的热量Q,4 加入漂剂、助剂带人的热量Q,5 化学反应热的热量Q56 浆料带出的热量Q57 排放的滤液、溢流带走的热量Q78 散热损失的热:l!tQs合计t口计7 能量流向图按照GB/T27736-2011中5.3.5的要求绘制带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡流向图。4 GB/T 27709-2011 附录A(资料性附录)带二氧化氯的四段漂白系统能量平衡及能量效率计算实例A.1 能量平衡有关数据A. 1. 1 水的比热容4.187岛叮/(t.C);纤维的比热容1.423 11/ (t .C);氯气的比热容0.48211/(t
11、 .C); NaOH的比热容1.13MJ/(t. .C);氧气的比热容0.909MJ/(t .C);二氧化氯(CI02)的比热容0.477 MJ/(t. .C);过氧化氢的比热容3.987MJ/(t .C)。A. 1. 2 CD反应塔:生产吨漂白浆用浆料1.1 t,浆料进入CD反应塔的温度70.C,浆浓12%;CI02用量20kg,温度为20.C,溶液浓度10kg/t;C12用量10kg,温度为20.C;处理后浆料送出的温度65.C , 浆浓3%;处理过程中纤维损失1.5%。A. 1. 3 CD洗浆机:加入的热水量1.8 t,温度77.C ;Dl滤液槽送来的滤液量为3.66t,温度75.C;
12、CD 滤液槽送来的滤液量为34t,温度75.C ;Eo滤液槽送来的滤液量为3t,温度75.C;洗后浆料送出的温度67.C,浆浓15%。A. 1. 4 E。反应塔:NaOH加入量0.07t,溶液浓度100kg/t,溶液温度20.C; O2加人量为5kg,温度25 .C;通人的中压过热蒸汽量为150kg,压力1MPa,温度270.C; H202加入量为5烛,溶液浓度100 kg/t,溶液温度25.C;处理后浆料送出的温度75.C,浆浓2.2%;处理过程中纤维损失0.5%。A. 1. 5 E。洗浆机:加入的热水量2.45t,温度75.C ;Dl滤液槽送来的滤液量为2.45t,温度75.C ;Eo 滤
13、液槽送来的滤液量为25.7t,温度75.C;洗后浆料送出的温度75.C,浆浓15%。A.1.6 Dl反应塔:NaOH加入量为O.59峙,溶液浓度100kg/t,溶液温度20.C; CI02加入量为10 kg,温度20.C,溶液浓度10kg/t;通人的中压过热蒸汽量为0.08t,压力1MPa,温度270.C;处理后浆料送出的温度75.C,浆浓2.2%;处理过程中纤维损失4%。A. 1. 7 Dl洗浆机:D2滤液槽送来的滤液量为3.29t,温度75.C ;Dl滤液槽送来的滤液量为26.46t , 温度75.C;洗后浆料送出的温度75.C,浆浓15%。A. 1.8 D2反应塔:NaOH加入量为4峙,
14、榕液浓度100kg/t,溶液温度20.C ;CI02加入量为5kg,温度20.C,溶液浓度10kg/t;通入的中压过热蒸汽量为0.06t,压力1MPa,温度270.C;处理后浆料送出的温度75.C,浆浓2.2%;处理过程中纤维损失3.4%。A. 1. 9 D2洗浆机:加入的热水量1.64 t,温度75.C ;D2滤液槽送来的滤液量为36.5t,温度75.C;洗后浆料送出的温度75.C,浆浓15%。A. 1. 10 漂后浆塔:加入的纸车间白水温度65.C;送去纸板车间的浆浓3%。A. 1. 11 化学反应热:CI02在反应过程中发生放热反应,放热量为2.893MJ/kg;C12在反应过程中发生放
15、热反应,放热量为2.85MJ/峙。A. 1. 12 加热的(中压)过热蒸汽的参数z温度270.C,压力1.0 MPa,查表得:1. 0 MPa饱和蒸汽的汽化热t=180.C Y18O =2 019.3 MJ/t,C汽=2.001MJ/(t. .C)。A. 1. 13 带二氧化氯的四段漂白系统电器设备的需要系数(K)和装机容量(P)见表A.1oA.2 能量平衡方框图带二氧化氧的四段漂白系统能量平衡方框图见图A.1o5 GB/T 27709-2011 QI. I QI. 2 Q2.1 【血.*蛐Q13.1 Q3.1 Q3.2 Q2.4 Q3.3 巳。反应南Q3.7 Q3.4 Q4.1 Q4.3 Q
16、4.S QS.I Q4.2 QS.2 Qs.s Q12.1 01预反应器QS.3 01反应培Qs.S QS.2 QS.4 Q7.1 QS.I Q7.2 Q7.3 _j O2预反应器仁主O2反应培|广QIOQS.2 QS.I -J QS.4 Q9.2 图A.1带二氧化氧的四段漂白系统能量平衡方框圄6 图中符号说明:QI. I 氧脱处理后送来的浆料带来的热量;QI.2 加入到CD反应塔的二氧化氯带来的化学反应热及显热FQl.3一一加入的氯气带来的化学反应热及显热;Ql.4一一送去CD洗浆机的浆料带走的热量;QI.S一从Cn滤液槽来的稀释水带入的热量zQI.6散热损失的热量;QZ.I 加人到CD洗浆
17、机的热水带入的热量;QZ.Z 由DI滤液槽送来的滤液带入的热量pQZ.3一-由CD滤液槽送来的滤液带人的热量;QZ.4一一由Eo滤液槽送来的滤液带人的热量;QZ.S 送去E。反应塔的浆料带走的热量;QZ.6一一送去Cn滤液槽的滤液带走的热量zQZ.7一一散热损失的热量;Q3.1 加入到E。反应塔的NaOH溶液带人的热量;Q3.Z一一氧气带来的热量;Q3.3一一通入的中压过热蒸汽带人的热量;Q3.4 通入的过氧化氢溶液带人的热量;毡.5一一送去E。洗浆机的浆料带走的热量;Q3.6一一一从E。滤液槽送来的滤液带人的热量;Q3.7一一一散热损失的热量;Q4.1 从E。滤液槽送来滤液带入的热量pQ4.
18、Z一一从DI滤液槽送来滤液带人的热量;Q4.3一一加入的热水带入的热量;Q4.4 送入DI反应器的浆料带走的热量;Q4.S 送入E。滤液槽的滤液带走的热量zQS.I一一加入的NaOH溶液带入的热量;QS.Z 加入的二氧化氯带来的化学反应热及显热zQS.3一一通入的中压过热蒸汽带入的热量;QS.4一一送去DI洗浆机的浆料带走的热量;QS.S一一由DI滤液槽送来的滤液带人的热量;QS.6 -D1反应器散热损失的热量;Q1 由Dz滤液槽送来的滤液带入的热量;Q6.Z 由DI滤液槽送来的滤液带入的热量;Q6.3一一送入Dz反应塔的浆料带走的热量;Q6.4一一送入DI滤液槽的滤液带走的热量pQ7.1 加
19、入的NaOH溶液带人的热量;Q7.2一一一加入的二氧化氯带来的化学反应热及显热zQ7.3一一通入的中压过热蒸汽带入的热量;Q7.4一一送去Dz洗浆机的浆料带走的热量;Q7.5 由Dz滤液槽送来的滤液带人的热量;GB/T 27709-20门7 GB/T 27709-2011 Q7.6 -D2反应器散热损失的热量;QS.l -一一加入到D2洗浆机的热水带人的热量;QS.2一一由D2滤液槽送来的滤液带人的热量;Qs广-送入漂后浆塔的浆料带走的热量;QS.4 送入D2滤液槽的滤液带走的热量;Q9.1 漂后浆塔送纸板车间的浆料带走的热量;Q9.2二一一由纸板车间送入漂后浆塔的白水带入的热量;QI0.l一
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- GB 27709 2011 氧化 漂白 系统 能量 平衡 效率 计算方法
