GB T 27732-2011 洗涤筛选、氧脱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 毒国中华人民主t./、和国国家标准GB/T 27732-2011 洗涤筛选、氧脱系统能量平衡及能量效率计算方法Calculation method of energy equilibrium and energy efficiency in washing, screening and oxygen delignification system 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茂总局中国国家标准化管理委员会2012-07-01实施发布目U昌本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全
2、国造纸工业标准化技术委员会(SAC/TC141)归口。G/T 27732-2011 本标准起草单位:大连工业大学、芬欧汇)11(常熟)纸业有限公司、中国制浆造纸研究院、山东日照亚太森博浆纸有限公司。本标准主要起草人:刘秉铺、陈曦、张扬、黎的非。I 1 范围洗涤筛选、氧脱系统能量平衡及能量效率计算方法本标准规定了洗涤筛选、氧脱系统能量平衡及能量效率的计算方法。GB/T 27732-2011 本标准适用于制浆造纸企业洗涤筛选、氧脱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。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
3、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 能量平衡方框图3. 1 洗涤筛选、氧脱系统能量平衡方框图见图1。Q7 QB Q4 Q9 Q5 Q6 QlO Q, Q2 Q3 图1洗涤筛选、氧脱系统能量平衡方框图3.2 体系边界:从浆料进入洗涤筛选、氧脱工段开始,至浆料经过氧脱处理后,准备送去漂白工段止。3.3 图1中符号说明:Q, 浆料带人的热量;Q2一一送入饱和蒸汽带人的热量FQ3一一洗涤液、热水送入的热量;Q4一一加入药液带入的热量FQs二一氧脱木素的化学反应热zQs一氧气带人的热量;Q7一一浆料带出的热量;1 GB
4、/T 27732-2011 Q8一一排水带走的热量;也排渣带走的热量;Ql0一-一散热损失的热量。图l中符号的单位为ML4 能量平衡计算公式说明4. 1 输入热量4. 1. 1 浆料带人的热量Qj按式(1)计算zQI=(C水mj水+C纤ml纤).(tj-to) ( 1 ) 式中zC纤一一-纤维的比热容,MJ/(t.C); C,* -一水的比热容,MJ/(t.C); mj纤绝干纤维的量,t;mj水一一纤维中含水的量,t;t j 一一浆料的植度:C;to 基准温度,O.C。4. 1. 2 送入饱和蒸汽带人的热量Q2按式(2)计算:Q2 =m2 ( io) 式中:m2 通入的蒸汽的量,t;iFF一一
5、饱和蒸汽的热熔值,MJ/t;i O c水的热始值,t;二oMJ/t。4. 1. 3 洗涤液、热水送人的热量Q3按式(3)计算:Q3 =C水m3水(t3 -to) 式中:m3水一一送入水的量,t;t3 一一送入水的温度.C。4. 1. 4 加入药液带入的热量Q按式(的计算: ( 2 ) ( 3 ) Q4 =C元机m.x机(t4 -to)十C水m本(t4 - to) ( 4 ) 式中zc元机无机物的比热容,MJ/(t.C); mm干干药液中元机物的用量,t;m水一一药液中水的质量,t;t4 一一药液送人的温度,.C。4. 1. 5 氧脱木素的化学反应热电按式(5)计算:Q5 =A . m5 . (
6、 5 ) 式中zm5一一加入的氧气量,kg;A 氧气的单位反应放热量,MJ/t绝干浆。4. 1. 6 氧气带人的热量也按式(的计算zQs =C氧m筑.(ts-to) . ( 6 ) 2 G/T 27732-20门式中zc氧一一氧气的比热容,MJ/(t.C); m氧氧气的用量,t;t6一一氧气的温度,.C。4.2 输出热量4.2.1 浆料带出的热量Q7按式(7)计算zQ7=(C水m7水十C纤m7纤) (t7 -to) ( 7 ) 式中zm7纤一一绝干纤维的量,t; m7水一一纤维中含水的量,t;t7 浆料的温度,.C。4.2.2 排出冷凝水(热水、污冷水)带出的热量Qs按式(8)计算:Qs =C
7、水ms (ts - to ) 式中zms一一冷凝水(温水、污冷水)的质量,t;ts一一冷凝水(温水、污冷水)的温度,.C。4.2.3 散热损失的热量也按式(9)计算:式中zQ人输入的热量,MJ;Q出一一输出的热量,MJ.Qg=Q人-Q出4.3 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(10),即:. ( 8 ) . ( 9 ) P=. K. Pi= . (K1 P1 +Kz. Pz十+K.P.)(10 ) 式中:一一参差系数,一般取=o.80. 9; Ki一一用电设备的需要系数;Pi 用电设备的装机容量,kW。5 洗涤筛选、氧脱系统有关效率的计算5. 1 洗涤筛选、氧脱
8、系统生产1t浆所商热能Q(GJ/t浆)和蒸汽量M(t/t浆),按式(11)和式(12)计算:Q=Qz ( 11 ) M=mz(附蒸汽参数). . . . . . ( 12 ) 5.2 洗涤筛选、氧脱系统生产1t浆所消耗的电能(kW.h/t浆)按式(13)计算:式中zP 一一全系统的用电负荷,kW.h; 22.5一一每天工作的时间,h;=22.5.P/G G 一一洗涤筛选、氧脱系统的浆产量,t/d. 注:洗涤筛选、氧脱系统能量平衡及能量效率的具体计算实例参见附录A。. ( 13 ) 3 GB/T 27732-2011 6 能量平衡表洗涤筛选、氧脱系统能量平衡表见表10表1洗涤筛选、氧脱系统能量平
9、衡表输入能量输出能量序号数量数量项目项目MJ MJ 1 浆料带人的热量Ql2 送入饱和蒸汽带人的热量Q,3 洗涤液、冷却水、污热水等送入的热量也4 加入药液带人的热量Q,5 氧脱木素的化学反应热Q56 氧气带入的热量Q57 浆料带出的热量Q78 排水带走的热量Q89 排渣带走的热量Q,10 散热损失的热量QlO合计合计7 能量流向图按照GBjT27736-2011中5.3.5的要求绘制洗涤筛选、氧脱系统能量平衡流向图。4 GB/T 27732-2011 附录A(资料性附录)洗涤筛选、氧脱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4.187MJ/(t .C)
10、,纤维的比热容1.423 MJ / (t .C),碱的比热容为1.13 MJ/ (t .C) , 100 .C氧气的比热容为0.92MJ/(t .C). 110.C饱和蒸汽热熔值illO=2693.5 MJ/t. A. 1.2 除节机、洗节机z送入浆料的绝干量为1t,浓度为6.45%,浆料温度86.C;排渣率0.2%,排渣浓度5%,排渣温度80.C;送出浆料的浓度3.6%,送出浆料的温度80.C。A. 1. 3 筛选系统z筛选排渣率为0.2%,排渣浓度5%,排渣温度80.C;送出浆料的浓度3%,送出浆料的温度80.C。A. 1. 4 GFF洗浆机(即真空洗浆机):氧脱滤液槽送来的滤液量为4.4
11、1t,温度85.C;送出浆料的浓度12%,温度82.C;排出洗涤液的温度80.C。A. 1.5 氧脱喂料槽、V、2#氧脱反应塔z通入的饱和蒸汽量为0.4t,温度110.C;通入的氧气量0.023 t,温度为100.C;氧脱滤液槽送来的滤液量为0.8t,温度85.C;氧化自液的量为0.18t,其浓度为O. 105 kg NaOH/t氧化白液,温度90.C;送出浆料的浓度10%,温度100.C;氧脱过程中纤维损失率3%。A. 1.6 氧喷放槽、DD洗浆机(即鼓式置换洗浆机):氧脱滤液槽送来的滤液量为0.82t,温度86.C;加人的热水量0.66t,温度75.C;漂白车间送来的滤液量为2.94t,温
12、度70.C;送去漂白车间的浆料的浓度12%,温度86.C。A. 1. 7 氧脱反应的化学反应热为9.4MJ/t绝干纤维。A. 1.8 洗涤筛选、氧脱系统每天的产量为860t。A. 1. 9 洗涤筛选、氧脱系统电器设备的需要系数(K)和装机容量(P)见表A.1.A.2 能量平衡方框图洗涤筛选、氧脱系统能量平衡方框图见图A.1。5 GB/T 27732-2011 Q1. 2 Q1.4 Ql.5 一段筛二段筛Q2.3 Q2.1-三段筛Q3.1 Q3.2 Q4. 2 Q4.3 Q4.4 Q4. 5 Q6.1 Q5.2 Q5.3 Q5.5 图A.1洗涤筛选、氧脱系统能量平衡方框图6 图中符号说明:Ql.
13、 l 浆料带人的热量;Q1.2一一除节机排渣带出的热量;Q1.3一除节后的浆料带出的热量;Q1.4 筛选滤液槽送人的滤液带人的热量;Q1.5一一散热损失的热量;Q2.1 筛选后排渣带出的热量;GB/T 27732-2011 Q2.2一一筛选后浆料带出的热量;Q2.3一一筛选滤液槽送入的滤液带入的热量;Q3.1一一氧脱滤液槽送人的滤液带入的热量;Q3.2一-GFF洗浆机排出的洗涤滤液带出热量;Q3.3一一洗后浆料带出的热量;Q3.4-GFF洗浆机散热损失的热量;Q4.1一二氧脱滤液槽送入的滤液带入的热量;Q4.2 通人的饱和蒸汽带人的热量;Q4.3 通入的氧气带人的热量;Q4.4-加入的氧化白液
14、带入的热量;Q4.S-一一氧脱反应过程中产生的化学反应热FQ4.6一一氧脱处理后浆料带出的热量;Q4.7一一氧脱反应过程中散热损失的热量;QS.l氧脱滤液槽送入的滤液带人的热量pQS.2 加入的清洁热水带人的热量;QS.3一一双辑滤液槽送入的滤液带人的热量;QS.4一一洗浆后的排放滤液带出的热量fQS.S 从DD洗浆机出来的浆料带出的热量;QS. 6 -DD洗浆机散热损失的热量;Q6.1一一氧脱滤液槽散热损失的热量;Q7 1 筛选滤液槽散热损失的热量。图中符号的单位为MJ。A.3 能量平衡计算(以进入1t绝干浆为基准,基准温度为oOc) A. 3.1 除节机、洗节机能量平衡计算A. 3. 1.
15、 1 由喷放锅来的浆料带人的热量Ql.lQl.la=C纤.m l.la. (tl.l-to)=1.423X1X(86一0)=122.38(MJ) m l.lb=1+6. 45%-1=14. 50(t) Ql.lb=C水.m l.lb (tl.l -to)二4.187X14. 50X (86-0) =5222. 58(MJ) Ql. l =Ql.la十Ql.lb=122.38+5222.58=5344.96叭(MJ) A. 3. 1. 2 除节机排渣带走的热量Ql.Q1.2a =C纤.m 1.2a. (t1.2-to)=1.423X(1XO.2%)X(80一0)=0. 23(MJ) m 1.2b
16、 = (1 X 0.2 %) +5 %一(1X 0.2%) =0. 038(t) Q1.2b=C水.m 1.2b (t1.2 -to) =4.187XO. 038X (80一0)=12.73(MJ)Ql. 2 =Q1.2a十Q1.2b=O.23+12. 73=12. 96(MJ) A. 3. 1. 3 送到筛选的浆料带出的热量Ql.3Ql.3a二C纤.m 1.3a. (t1.3 -to) =1. 423X1X(1一0.2%)X (80一0)= 113. 6ICMJ) m 1.3b =1 X (1一0.2%)+3.6% -1 X (1一0.2%)=26.72(t)QI.3b=C水.m 1.3b.
17、 (t1.3 -to)=4.187X26. 72X(80一0)=8950. 13(MJ) Q1.3 =Q1.3a+QI. 3b=113. 61+8950.13=9063. 74(MJ) A. 3. 1. 4 通入的洗涤液带人的热量也.47 G/T 27732-2011 QI.4 =c水.m l.4 (tl.4 -to)=4.187X (m1.3b+m1. 2b-m1.lb) X (80一0)二4.187X (0. 038十26.72-14.50)X (80一0)=4105. 94(MJ) A. 3.1.5 除节机、洗节机散热损失的热量Q1.5Q1. 5 = (Ql. l +Q1.4)一(Q1.
18、2十Q1.3) = (5344.96+4105.94)一(12.96十9063.74)=374. 20(MJ) A.3.2 三段筛选的能量平衡计算A. 3. 2.1 由除节机来的浆料带入的热量Q1.3Q1.3 =9063. 74(MJ) A. 3. 2. 2 排渣带走的热量Q2.1Q2.1a =c纤.m2.1a. (t2.1-to)=1.423X1XO.2%X(80一0)=0. 23(MJ) m2.1b=lXO.2%-;.-5%一C1XO.2%)=0. 038(t) Q2.1b=C水.m2.1b (t2.1-to)=4.187XO. 038X (80一0)=12.73(MJ) Q2.1 =Q2
19、.1a+Q2.1b=0. 23十12.73=12. 96(MJ) A.3.2.3 送GFF洗浆机浆料带出的热量Q2.2m 2.2a=l-lXO. 2%-lXO. 2%=0. 996(t) Q2.2a =C纤.m2.2a. (t2.2 -to) =1. 423XO.996X(80一0)= 113. 39(MJ) m2.2b =m2.2a/3 % -m2.2a =0996-;.-3%一0996=32.204(t)Q2.2b =C水.m2.2b (t2.2 -to) =4.187 X 32.204 X (80一0)= 10 787.05 (MJ) Q2.2二Q2.2a+Q2. 2b = 113.39
20、十10787.05=10900. 44(MJ) A. 3. 2. 4 加入的洗涤液带入的热量Q2.3Q2.3二C水.m2.3. (t2.3-to)=4.187X(m2.1b+m2.2b-m1.3b)X(80一0)=4.187X (0. 038+32. 204-26. 72) X80=1849. 65(MJ) A. 3. 3 GFF洗浆机能量平衡计算A. 3. 3.1 由三段筛选来的浆料带入的热量Q2.2Q2.2 =10900. 44(MJ) A. 3. 3. 2 通入的洗涤液带入的热量Q3.1Q3.1=C水m 3.1 (t3.1-to)=4.187X4.41X(85一0)= 1 569. 50
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