年產(chǎn)7.6萬(wàn)噸乙醛裝置工藝設(shè)計(jì)

1、誠(chéng)信聲明本人聲明：我所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)展的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何奉獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承當(dāng)。 申請(qǐng)學(xué)位論文與資料假設(shè)有不實(shí)之處，本人承當(dāng)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名： 孫 月 日期： 2021 年 12月 1日畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)論文題目： 年產(chǎn)萬(wàn)噸乙醛裝置工藝設(shè)計(jì)學(xué)院： 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專(zhuān)業(yè)： 石油化工生產(chǎn)技術(shù) 班級(jí)： 3082班 學(xué)生： 孫 月 指導(dǎo)教師： 肖 鵬

2、1設(shè)計(jì)論文的主要任務(wù)及目標(biāo) 設(shè)計(jì)年產(chǎn)萬(wàn)噸乙醛裝置工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)條件：年生產(chǎn)天數(shù)310天， 一天工作時(shí)間24小時(shí)產(chǎn)品中乙醛含量：99.9%水含量: 0.06%硫酸含量: 0.02%巴豆醛含量: 0.02%主反響轉(zhuǎn)化率：97.92% 提交技術(shù)文件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一份工藝流程圖一份平面管道布置圖一份設(shè)備布置圖一份2設(shè)計(jì)論文的根本要求和內(nèi)容 設(shè)計(jì)要求1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編號(hào)必須程序清晰，步驟完整，取數(shù)有據(jù)，結(jié)果準(zhǔn)確，并做到設(shè)計(jì)通順，字跡工整。2 繪圖應(yīng)該滿(mǎn)足化工制圖的要求，并符合?機(jī)械制圖?的標(biāo)準(zhǔn)3 設(shè)計(jì)應(yīng)該以現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置的可行操作參數(shù)為根底，努力提高經(jīng)濟(jì)效益。4 對(duì)個(gè)設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算列表匯總 設(shè)計(jì)內(nèi)

3、容1 工藝計(jì)算：生產(chǎn)路線的選擇和工藝流程的設(shè)計(jì)；總物料衡算；總熱量衡算；反響器主要工藝尺寸的計(jì)算2 設(shè)備設(shè)計(jì)反響器的機(jī)械強(qiáng)度及有關(guān)參數(shù)確實(shí)定；輔助設(shè)備的選擇及確定 3主要參考文獻(xiàn)魏文德.有機(jī)化工原料大全,第1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.1989：287289侯芙生.煉油工程師手冊(cè),第1版.北京:石油工業(yè)出版社.1995：163164韓秀山.吉化電石廠乙醛裝置主要技術(shù)指標(biāo)居國(guó)際先進(jìn)水平.四川化工與蝕控制.2005:57黃璐，王保國(guó).化工設(shè)計(jì),第1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2001：284292陳敏恒，從德滋，方圖南，等.化工原理.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.1999：94106劉家祺.別離過(guò)程.北京：化

4、學(xué)工業(yè)出版社.2002:5659羅傳義，時(shí)景榮.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理，第1版.2002:116賈紹義，柴誠(chéng)敬.化工原理課程設(shè)計(jì)，第1版.天津:天津大學(xué)出版社.2002:134159盧煥章.石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè),第1版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.1982:936陳新志，蔡振云，胡望明.化工熱力學(xué).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2001：1091174進(jìn)度安排設(shè)計(jì)論文各階段名稱(chēng)起 止 日 期1文獻(xiàn)查閱及初步設(shè)計(jì)計(jì)算12月1日-12月3日2設(shè)計(jì)計(jì)算12月4日-12月6日3圖紙繪制12月7日-12月9日4設(shè)計(jì)計(jì)算及圖紙完善12月10日-12月15日5畢業(yè)設(shè)計(jì)辯論準(zhǔn)備12月16日-12月31日6畢業(yè)設(shè)計(jì)辯論1月2日年產(chǎn)萬(wàn)

5、噸乙醛裝置工藝設(shè)計(jì)摘 要乙醛是一種重要的烴類(lèi)衍生物，在工業(yè)生產(chǎn)中有重要運(yùn)用。乙醛的生產(chǎn)方法有四種，分別是乙炔水化法、乙醇氧化法、乙烯絡(luò)合氧化法、烷烴直接氧化法。乙炔水化法采用汞鹽做催化劑，存在汞的工業(yè)污染問(wèn)題，乙醇氧化法原料單耗大，只有乙烯直接氧化法，不僅原料的單耗比乙醇法少，且是一種新工藝。第四種方法根本不采用。本設(shè)計(jì)主要采用乙烯一步氧化制乙醛，該過(guò)程運(yùn)用了matlab、excel等軟件進(jìn)展設(shè)計(jì)，使其到達(dá)設(shè)計(jì)出一套年產(chǎn)8萬(wàn)噸乙醛裝置目的。該設(shè)計(jì)首先表達(dá)了選擇的工藝流程包括反響、再生、精餾三個(gè)工段，其次在給定年產(chǎn)量的條件下，對(duì)各個(gè)工段進(jìn)展物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型計(jì)算，從而對(duì)塔、換熱器、泵等

6、設(shè)備的構(gòu)造及設(shè)計(jì)條件進(jìn)展確定。并繪制了帶控制點(diǎn)的流程圖、平面布置圖及管道布置圖，編制了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。關(guān)鍵詞：乙醛 物料衡算 流程圖AbstractAcetaldehyde is a sort of important hydrocarbon ramification，and it has important application in industrial production. The production of acetaldehyde has four methods. They are Acetylene hydration、Oxidation of ethanol、Ethylene

7、complexation oxidation process and Alkane direct oxidation. Acetylene hydration adopts mercury salt as catalyzer，and it has mercuric industrial pollution problem，Oxidation of ethanol leads to the unit consumption of raw material be larege. Ethylene complexation oxidation process not only has less un

8、it consumption of raw material than Oxidation of ethanol but also is a new process. The fourth is not adopted in usual.The design adopt Ethylene one-step oxidized manufacturing acetaldehyde. Matlab、excel has been used in this process. At last，I achieved working out a suit annual produce eight tricro

9、 acetaldehyde device. The design relates selected technological process at firstincluding reaction, regeneration, rectify three aile. Secondly，versus each aile proceed material balance, heat balance, equipment lectotype figure on the condition，thereby versus tower, heat exchanger, pump grade equipme

10、nt drawing structure and designing conditions proceed. And I has drawn flow chart with reference point、floor plan and piping diagram，compiled design specifications.Keyword：Acetaldehyde Material balance Flow chart目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc227313220 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書(shū) PAGEREF _Toc227313220 h II HYPER

11、LINK l _Toc227313221 摘 要 PAGEREF _Toc227313221 h IV HYPERLINK l _Toc227313222 Abstract PAGEREF _Toc227313222 h V HYPERLINK l _Toc227313223 目 錄 PAGEREF _Toc227313223 h VI HYPERLINK l _Toc227313224 前 言 PAGEREF _Toc227313224 h 1 HYPERLINK l _Toc227313225 第1章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 PAGEREF _Toc227313225 h 2 HYPERLINK l _

12、Toc227313226 1.1 緒 論 PAGEREF _Toc227313226 h 2 HYPERLINK l _Toc227313227 設(shè)計(jì)的依據(jù)和指導(dǎo)思想 PAGEREF _Toc227313227 h 2 HYPERLINK l _Toc227313228 生產(chǎn)制度和生產(chǎn)方法 PAGEREF _Toc227313228 h 2 HYPERLINK l _Toc227313229 車(chē)間概況及特點(diǎn) PAGEREF _Toc227313229 h 3 HYPERLINK l _Toc227313230 原材料和成品的技術(shù)規(guī)格 PAGEREF _Toc227313230 h 3 HYPE

13、RLINK l _Toc227313231 三廢處理 PAGEREF _Toc227313231 h 4 HYPERLINK l _Toc227313232 1.2 流程表達(dá) PAGEREF _Toc227313232 h 4 HYPERLINK l _Toc227313233 反響崗位 PAGEREF _Toc227313233 h 4 HYPERLINK l _Toc227313234 精餾崗位 PAGEREF _Toc227313234 h 5 HYPERLINK l _Toc227313235 再生崗位 PAGEREF _Toc227313235 h 6 HYPERLINK l _To

14、c227313236 1.3 設(shè)備一覽表 PAGEREF _Toc227313236 h 8 HYPERLINK l _Toc227313237 第2章 設(shè)計(jì)工藝計(jì)算 PAGEREF _Toc227313237 h 13 HYPERLINK l _Toc227313238 2.1 物料衡算 PAGEREF _Toc227313238 h 13 HYPERLINK l _Toc227313239 根底計(jì)算 PAGEREF _Toc227313239 h 13 HYPERLINK l _Toc227313240 冷凝器的物料衡算 PAGEREF _Toc227313240 h 16 HYPERLI

15、NK l _Toc227313241 吸收塔的物料衡算 PAGEREF _Toc227313241 h 18 HYPERLINK l _Toc227313242 2.1.4脫輕組分塔的物料衡算 PAGEREF _Toc227313242 h 19 HYPERLINK l _Toc227313243 2.1.5精餾塔的物料衡算 PAGEREF _Toc227313243 h 20 HYPERLINK l _Toc227313244 2.2 熱量衡算 PAGEREF _Toc227313244 h 20 HYPERLINK l _Toc227313245 反響器的熱量衡算 PAGEREF _Toc

16、227313245 h 20 HYPERLINK l _Toc227313246 第一冷凝器熱量衡算 PAGEREF _Toc227313246 h 25 HYPERLINK l _Toc227313247 2.3 設(shè)備計(jì)算 PAGEREF _Toc227313247 h 26 HYPERLINK l _Toc227313248 反響器設(shè)備計(jì)算 PAGEREF _Toc227313248 h 26 HYPERLINK l _Toc227313249 精餾塔設(shè)備計(jì)算 PAGEREF _Toc227313249 h 27 HYPERLINK l _Toc227313250 純?nèi)├淠髟O(shè)備計(jì)算 PA

17、GEREF _Toc227313250 h 29 HYPERLINK l _Toc227313251 2.3.4 P0102泵的設(shè)備計(jì)算 PAGEREF _Toc227313251 h 30 HYPERLINK l _Toc227313252 2.4 精餾塔水利學(xué)性能計(jì)算 PAGEREF _Toc227313252 h 32 HYPERLINK l _Toc227313253 根底數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc227313253 h 32 HYPERLINK l _Toc227313254 計(jì)算步驟 PAGEREF _Toc227313254 h 32 HYPERLINK l _Toc2273

18、13255 致 謝 PAGEREF _Toc227313255 h 35 HYPERLINK l _Toc227313256 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc227313256 h 36 HYPERLINK l _Toc227313257 附 錄 PAGEREF _Toc227313257 h 37前 言乙醛是無(wú)色，有刺激性氣味的液體,密度比水小,沸點(diǎn)20.8O,易揮發(fā)、易燃燒,且能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。乙醛也是一種重要的烴類(lèi)衍生物，在合成工業(yè)上也是一種重要的中間體，其本身幾乎沒(méi)有直接的用途，完全取決于市場(chǎng)對(duì)它的下游產(chǎn)品的需求及下游產(chǎn)品對(duì)生產(chǎn)路線的選擇,主要用于醋酸、醋酐、醋酸乙烯等

19、重要的根本有機(jī)化工產(chǎn)品。但是隨著科技的開(kāi)展,原來(lái)完全以乙醛為原料的化工產(chǎn)品(如醋酸)可能會(huì)改變?cè)下肪€和生產(chǎn)方法,乙醛下游產(chǎn)品的市場(chǎng)也會(huì)發(fā)生變化,乙醛下游產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)會(huì)出現(xiàn)一些全新的產(chǎn)品1。國(guó)內(nèi)乙醛生產(chǎn)方法有乙烯氧化法、乙醇氧化法和乙炔氧化法三種技術(shù)路線。生產(chǎn)的乙醛絕大多數(shù)都用于生產(chǎn)醋酸的原料，只有少量用于生產(chǎn)季戊四醇、醋酐、丁醇、丁酸、過(guò)氧醋酸等產(chǎn)品?？梢哉f(shuō)國(guó)內(nèi)乙醛的下游產(chǎn)品在某種意義上說(shuō)就是乙醛經(jīng)醋酸而生產(chǎn)的下游產(chǎn)品。據(jù)1994年出版的?中國(guó)化學(xué)工業(yè)統(tǒng)計(jì)信息?報(bào)道，1993年吉化公司等12家的乙醛產(chǎn)量為26.7萬(wàn)噸，估計(jì)國(guó)內(nèi)總生產(chǎn)能力可到達(dá)30多萬(wàn)噸。然而總體來(lái)說(shuō)我國(guó)醋酸生產(chǎn)裝置數(shù)量多，裝置

20、能力小，據(jù)1993年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)醋酸的總生產(chǎn)能力為47.26萬(wàn)噸，1992年產(chǎn)量為44.37萬(wàn)噸，其中乙烯法約占64，酒精法約占33，乙炔法約占3.2。但由于醋酸下游產(chǎn)品的需求量巨大，有人預(yù)計(jì)今后幾十年內(nèi)我國(guó)醋酸市場(chǎng)將日趨緊俏，因而改良裝置提高乙醛生產(chǎn)能力，從而增大醋酸產(chǎn)量以成當(dāng)務(wù)之急。另外，以乙醛為原料生產(chǎn)其它產(chǎn)品的工藝在我國(guó)仍為得到較大開(kāi)展，如國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)的乙醛下游產(chǎn)品，除了醋酸系列產(chǎn)品外，還有季戊四醇、丁烯醛、丁酸、三氧乙醛等產(chǎn)品，但相對(duì)來(lái)看產(chǎn)量很少。在我國(guó)，季戊四醇的乙醛消耗量占第二位，但產(chǎn)量和裝置能力都較低。1992年季戊四醇的實(shí)際產(chǎn)量為13243噸，耗乙醛約為5300噸，只占乙醛總產(chǎn)量

21、的1.7%。但是可以預(yù)計(jì)隨著該類(lèi)產(chǎn)品的走俏，作為原料的乙醛需求量越來(lái)越大第1章 設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1 緒 論設(shè)計(jì)的依據(jù)和指導(dǎo)思想本設(shè)計(jì)是以吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為指導(dǎo)思想，并參考吉林石化分公司103廠乙醛車(chē)間，即乙烯和氧氣在催化劑的作用下一步絡(luò)合氧化生成乙醛的生產(chǎn)方法為設(shè)計(jì)依據(jù)的。乙醛是一種重要的烴類(lèi)衍生物，在合成工業(yè)上也是一種重要的中間體，主要用于生產(chǎn)醋酸、醋酐、醋酸乙烯、丁醇等重要的根本有機(jī)化工產(chǎn)品，它們被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)藥、化學(xué)纖維和合成纖維、塑料、農(nóng)藥、香料等工業(yè)1。近年來(lái)，隨著石油化學(xué)工業(yè)的開(kāi)展和乙烯均相氧化法的開(kāi)發(fā)成功，乙醛的產(chǎn)量迅速的增長(zhǎng)，然而我

22、國(guó)目前乙醛的年產(chǎn)量還較低，遠(yuǎn)未能滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，鑒于這種情況，設(shè)計(jì)了一套年產(chǎn)8萬(wàn)噸的乙醛裝置，以滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的需要。.2生產(chǎn)制度和生產(chǎn)方法1.生產(chǎn)制度本車(chē)間的年工作時(shí)間是7440h2，并采用連續(xù)操作，工人那么采用四班倒制，連續(xù)三班操作。乙醛的生產(chǎn)有四種，分別是乙炔水化法、乙醇氧化法、乙烯絡(luò)合氧化法、烷烴直接氧化。本設(shè)計(jì)采用第三種方法即乙烯絡(luò)合氧化法。3.四種方法的比擬乙炔水化法采用汞鹽做催化劑，存在汞的工業(yè)污染問(wèn)題，乙醇氧化法雖然不存在汞的污染，但原料單耗大，只有乙烯直接氧化法，不僅原料的單耗比乙醇法少，且合成工藝路線段，是六十年代開(kāi)展起來(lái)的新方法，頗受世界各國(guó)重視，開(kāi)展甚為迅速。第

23、四種方法根本不采用。4.流程中存在的問(wèn)題在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品無(wú)法利用，且采用的催化劑腐蝕性較大，為此對(duì)材質(zhì)要求高。車(chē)間概況及特點(diǎn)參考吉林石化分公司103廠乙醛車(chē)間狀況，本車(chē)間勞動(dòng)定員33人，管理人員5人，工藝工人24人，電氣工人4人，每班工藝工人6人，一個(gè)班長(zhǎng)，工人定崗、定位看管反響、精餾和再生工段的操作情況和儀表記錄，本車(chē)間設(shè)備總數(shù)為176臺(tái)，有備用沒(méi)輪換使用，本車(chē)間的生產(chǎn)特點(diǎn)是易燃易爆易中毒，采用甲級(jí)防火防爆。生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有毒物質(zhì)，為此要嚴(yán)格密封以保證沒(méi)有泄漏。原材料和成品的技術(shù)規(guī)格 表11 原材料中各組分摩爾分?jǐn)?shù)名稱(chēng)氧氣氮?dú)庖蚁┮彝槟柗謹(jǐn)?shù)表12 成品中各組分摩爾分?jǐn)?shù)

24、名稱(chēng)乙醛水丁醛醋酸摩爾分?jǐn)?shù)3.吉林市的自然條件本設(shè)計(jì)的廠址選擇在吉林市，一般情況下：平均氣壓 745.66 mmHg最高溫度 36.6 最低溫度 -38.1 平均相對(duì)溫度 71 最大凍土深度 174 cm最大雪深度 420 cm平均風(fēng)速 2.7 m/s松花江水溫 15.0 最高江水溫度 25.5 4.生產(chǎn)指標(biāo)，乙醛的單程收率是37.24，選擇性是97.92。副產(chǎn)物中各組分摩爾分?jǐn)?shù)：組分 二氧化碳 氯甲烷 氯乙烷 丁醛 醋酸 高沸物摩爾分?jǐn)?shù) 循環(huán)氣中各組分摩爾分?jǐn)?shù)：組分 水 氮?dú)?氧氣 乙烯 乙烷 二氧化碳 氯甲烷 氯乙烷摩爾分?jǐn)?shù) 5.生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)量萬(wàn)噸即10.75噸/小時(shí)。6.原料來(lái)源乙烯來(lái)自

25、乙烯廠，氧氣和氮?dú)鈦?lái)自乙二醇廠空分車(chē)間，低壓蒸汽來(lái)自動(dòng)力廠或熱電廠。三廢處理本車(chē)間在生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣主要是循環(huán)氣。因循環(huán)過(guò)程中有大量的有毒有害氣體存在，為此必須放空燒掉，以到達(dá)環(huán)保要求。廢液主要是生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品巴豆醛，它是一種有刺激性氣味的的黃色的粘稠狀液體，因其有毒，目前尚未發(fā)現(xiàn)有較好的利用方法。為此側(cè)線采出之后，用槽車(chē)?yán)翉S外燒掉。再有是精餾塔底廢水，從塔底出來(lái)的廢水溫度大約是125，與從V0402來(lái)的粗醛換熱后，再進(jìn)一步由廢水冷卻器冷卻，使其溫度降到40以下，送至污水進(jìn)展處理。還有車(chē)間泵房用的消防水，中間罐區(qū)和成品罐區(qū)用的冷卻恒溫水，因其中沒(méi)有有毒物質(zhì)，可直接排入松花江。本車(chē)間生產(chǎn)

26、過(guò)程沒(méi)有廢渣，這是較好的一面。本車(chē)間對(duì)三廢的利用不好，副產(chǎn)品未能充分利用，這是對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益不利的一面。1.2 流程表達(dá)反響崗位由吸收塔T0101來(lái)的循環(huán)氣經(jīng)水環(huán)壓縮機(jī)C0101A或C0101B壓縮，然后經(jīng)氣水別離，氣體由別離器頂部出來(lái)，由與104廠來(lái)的新鮮乙烯在管道中混合，然后進(jìn)入反響器R0101底部。新鮮氧氣來(lái)自102廠空分車(chē)間單獨(dú)送入反響器R0101下部。乙烯和氧氣在反響器R0101內(nèi)，在溫度125至130，壓力33.5bar，經(jīng)氯化鈀氯化銅的鹽酸水溶液作用，進(jìn)展反響生成氣體乙醛，含有氣體乙醛和未反響的乙烯，氧氣，水蒸汽等夾帶著催化劑的合成氣經(jīng)反響器R0101和除沫器X0101之間的兩根

27、導(dǎo)管進(jìn)入除沫器X0101，在此進(jìn)展氣液別離，液相催化劑經(jīng)除沫器X0101底部的催化劑循環(huán)管返回反響器R0101。為保持催化劑的活性穩(wěn)定，從催化劑循環(huán)管每小時(shí)引出5至6立方米催化劑送往再生工序進(jìn)展氧化再生，經(jīng)氧化再生后的催化劑，從反響器R0101底部送回反響系統(tǒng)。夾帶微量催化劑的合成氣進(jìn)入第一冷凝器E0102被冷卻至105115，在此合成氣中的水蒸氣局部被冷凝下來(lái)，經(jīng)一冷受液槽V0102催化劑再生工序尾氣洗滌塔T0301送來(lái)的吸收液混合，經(jīng)凝液輸送泵P0101A或B，從除沫器X0101上部噴淋參加除沫器X0101，為補(bǔ)充在反響過(guò)程中催化劑損失掉的水分，在凝液輸送泵P0101A或B補(bǔ)加脫鹽水，未凝

28、氣體進(jìn)第二冷凝器E0103，進(jìn)一步冷凝冷卻至75以下，凝液經(jīng)凝液槽V0103進(jìn)入吸收塔T0101塔釜，未凝氣體進(jìn)第三冷凝器E0104，冷凝下來(lái)的凝液進(jìn)入吸收塔T0101塔釜，未凝氣體在此冷卻至45以下進(jìn)入吸收塔T0101下部，在吸收塔上部參加每小時(shí)2.5至60立方米的工藝水吸收。吸收液，第二冷凝器的冷凝液，第三冷凝器的冷凝液一并經(jīng)過(guò)粗醛過(guò)濾器X0103，冷卻器E0104的飽和蒸汽經(jīng)減壓至2.5bar，供廠房采暖和管線設(shè)備伴線使用。精餾崗位用泵P0402A或B將粗乙醛從V0402抽出送至螺旋換熱器E0201，與X0201塔底排出的廢水換熱，溫度升到95后，進(jìn)入脫輕組分塔T0201，T0201塔在

29、3bar的壓力操作下，直接蒸汽加熱，控制塔頂溫度60，塔釜為106，從塔頂蒸出氯甲烷，氯乙烷等低沸物，進(jìn)入塔頂冷凝器E0203冷凝，凝液回流回流比為68未凝氣體去火炬燃燒，為減少隨低沸物帶走的乙醛量，在塔頂加萃取水，脫去低沸物的粗乙醛，從T0201塔釜流入純?nèi)┧0202，該塔的操作壓力1.2bar直接水蒸氣加熱，控制塔底溫度為125，通過(guò)調(diào)節(jié)回流量控制塔頂溫度約43，從塔頂蒸出的純?nèi)┻M(jìn)入純?nèi)├淠鱁0204A和B送至成品罐區(qū)，塔釜排出含醛量0.1的廢水經(jīng)熱交換器E0201，冷卻器E0202冷卻至40以下流到廢水中和工序。冷凝器E0204排出的未凝氣體經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收塔T0407，用冷

30、卻至45以下，流入粗醛貯罐V0402。吸收塔T0201頂部排出的循環(huán)氣，絕大局部返回循環(huán)壓縮機(jī)C0101A或B經(jīng)壓縮后重新參加反響，為防止惰性氣體在反響系統(tǒng)的積聚，將少量循環(huán)氣連續(xù)經(jīng)阻火器排至火炬S0101燒掉。為防止火炬在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的黑煙，必需向火炬適當(dāng)通入消煙蒸氣，為了補(bǔ)充在反響過(guò)程中由于生成副產(chǎn)物消耗掉的鹽酸，由鹽酸計(jì)量泵P0301A或B 每小時(shí)參加鹽酸50立升左右，經(jīng)催化劑循環(huán)管補(bǔ)加鹽酸，當(dāng)反響器R0101，除沫器X0101出現(xiàn)故障時(shí)，可將其內(nèi)催化劑放入觸媒收集坑。本崗位設(shè)有脫鹽水貯罐V0407和工藝水貯罐V0408，做為緩沖罐使用，脫鹽水經(jīng)P0401A或B送往用戶(hù)，工藝水經(jīng)P04

31、05A或B送往用戶(hù)，進(jìn)入車(chē)間的過(guò)熱蒸汽經(jīng)減壓飽和處理，將31bar的過(guò)熱蒸汽經(jīng)減壓調(diào)節(jié)并用P002A或B泵補(bǔ)入脫鹽水后，以14bar飽和蒸汽的形式送往再生火炬，并將9bar的過(guò)熱蒸汽經(jīng)減壓調(diào)節(jié)，并用P001Abar水吸收氣體中的乙醛，吸收液流入粗醛貯槽V0402，塔頂廢氣送火炬。為保持T0201塔和T0202的塔壓力穩(wěn)定，可適當(dāng)調(diào)節(jié)塔內(nèi)的保壓氮?dú)獾牧髁?。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不合格乙醛，那么送至不合格乙醛貯槽V0404貯存，定期用泵打入粗醛槽V0402，為保持純?nèi)┵|(zhì)量，從T0202塔精餾段的第四塊塔板連續(xù)采出/h的巴豆醛餾分，經(jīng)冷卻器E0204冷卻，進(jìn)混合罐V0201與100kg/h的工藝水混合后，

32、流入萃取塔T0203，在T0203頂部加100kg/h工藝水，萃取巴豆醛中的乙醛，含醛水溶液從底部經(jīng)U型管流至粗醛貯罐V0402，從塔上部流出含60巴豆醛的有機(jī)相進(jìn)入巴豆醛貯槽V0405，定期用泵P0404打入槽車(chē)，送往焙燒爐燒掉。粗醛槽V0402和巴豆醛貯槽用氮?dú)獗涸?.3bar，純?nèi)┵A槽V0404用氮?dú)獗涸?.81.6bar，各貯槽的放空氣體進(jìn)吸收塔T0401回收乙醛。再生崗位來(lái)自除沫器循環(huán)管連續(xù)采出的56/h觸媒，經(jīng)參加鹽酸和氧氣，把Cu()氧化為Cu進(jìn)入旋風(fēng)別離器V0302，在此保持液面，通入氮?dú)鈹嚢瑁瑢⑷芙庠谟|媒中的乙醛，醋酸等吹出脫氣后的觸媒經(jīng)壓濾機(jī)X0301過(guò)濾后，用觸媒輸送

33、泵P0302打進(jìn)再生器V0304，用直接蒸汽加熱到120，壓力控制在911bar，通入50100/h的氧氣，分解草酸銅和不溶解性殘?jiān)?，使觸媒中的殘?jiān)勘３衷?00克/升左右，再生的觸媒進(jìn)入閃蒸槽V0303，并控制壓力5bar左右，保持一定的液面，把溶解在觸媒中的氣體別離出來(lái)，合格的觸媒從底部返回反響器R0101。為了回收尾氣中的乙醛，從旋風(fēng)別離器V0302和閃蒸罐V0303頂部出來(lái)的氣體進(jìn)入冷凝器E0301冷凝，未凝氣進(jìn)入尾氣洗滌塔T0301吸收后去火炬S0101燃燒。尾氣洗滌塔T0301的吸收液，冷凝器E0301的冷凝液和P0302泵的軸密封水，用乙醛回收泵P0304打到凝液輸送泵P010

34、1的進(jìn)口進(jìn)入反響系統(tǒng)。鹽酸由管道送到鹽酸貯槽V0406貯存，當(dāng)需要時(shí)V0406壓入鹽酸計(jì)量槽V0301，這兩槽的放空鹽酸氣體進(jìn)入鹽酸氣吸收塔T0302，用工藝水吸收后氣體放空，吸收液流入下水道。鹽酸計(jì)量槽V0301的鹽酸經(jīng)鹽酸計(jì)量泵P0301送到觸媒氧化道或除沫器X0101觸媒循環(huán)管。1.3 設(shè)備一覽表表13 各工段設(shè)備一覽表序號(hào)位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)材質(zhì)數(shù)量單重kg備注1R0101反響器2500/220021500外殼碳鋼，襯兩層，橡膠，襯兩層陶磚127800氧氣入口管為鋼，乙烯入口管為肽2X0101除沫器2800/250015600外殼碳鋼，襯兩層，橡膠，襯兩層陶磚131600不帶磚重3E0

35、102第一冷凝器立式單程列管式8002500n=374根F58m2管，封頭，管板為肽材，外殼為不銹鋼115004E0103第二冷凝器立式單程列管式8003000n=298根F78 m2管，封頭，管板為肽材，外殼為不銹鋼12420 表13 各工段設(shè)備一覽表 續(xù)表13序號(hào)位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)材質(zhì)數(shù)量單重kg備注5E0104第三冷凝器臥式列管式7005575n=292根，252，F(xiàn)114m2不銹鋼129006E0105粗醛冷卻器板式Fm2不銹鋼114007V0101壓縮機(jī)氣水別離器立式10002500V2m3 6mm不銹鋼18508V0102一冷凝液受槽立式10002500V2m3 5mm不銹鋼11

36、5009V0103二冷凝液受槽立式10002500V2m3 5mm不銹鋼1180010T0101吸收塔填料浮閥塔160021100，6塊浮閥塔板，板間距是350mm，填料高4m3不銹鋼11150011P0102一冷凝液輸送泵離心式 Q306m3/n 56H57 n2960轉(zhuǎn)/分軸功率8.4kw W75kg肽，機(jī)械密封23 表13 各工段設(shè)備一覽表 續(xù)表13序號(hào)位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)材質(zhì)數(shù)量單重kg備注12C0102A/B水環(huán)壓縮機(jī)Q設(shè)計(jì)12000Nm3/nQ正常96Nm3/nP出口6barN405Kw n=11400轉(zhuǎn)/分不銹鋼填料函27400帶馬達(dá)重13X0102粗醛過(guò)濾器408850濾樞30

37、0 濾網(wǎng)孔5不銹鋼125014X0103冷凝液過(guò)濾器323650濾樞200 濾網(wǎng)孔1肽材112515E0201粗醛預(yù)熱器螺旋板F183m2不銹鋼1850016T0201脫輕組分塔110021700，20塊篩板，2層填料40002不銹鋼111500 表13 各工段設(shè)備一覽表 續(xù)表13序號(hào)位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)材質(zhì)數(shù)量單重kg備注17E0203脫輕組分塔回流冷凝器508550立式列管Fm2不銹鋼1172018T0202純?nèi)┧?80030200，36塊篩板不銹鋼12190019X0201壓濾機(jī)400850Q 80m3/時(shí)P=100mm肽材125020E0202廢水冷卻器列管臥式Fm28003000N2

38、98根不銹鋼1110021E0206巴豆醛冷卻器套管48.34700Fm2不銹鋼190 表13 各工段設(shè)備一覽表 續(xù)表13序號(hào)位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)材質(zhì)數(shù)量單重kg備注22E0204A/B純?nèi)├淠髋P列管式10005775F270m2碳鋼襯樹(shù)脂2680023V0201回流罐16003200V63m3碳鋼1605024P0201A/B回流泵CPK-Em40-250H55米Q=25m3/hN=11Kw n=2940根碳鋼228025E0205純?nèi)├鋮s器列管臥式Fm2不銹鋼1200第2章 設(shè)計(jì)工藝計(jì)算隨著世界工業(yè)的不斷開(kāi)展，生產(chǎn)過(guò)程變得越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)于衡量生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性，合理性等問(wèn)題，便成為組織生產(chǎn)

39、中的重要問(wèn)題，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)也是如此，生產(chǎn)過(guò)程的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，例如產(chǎn)品產(chǎn)量，原料消耗量，公用工程的水，電，汽的消耗量，聯(lián)產(chǎn)品和副產(chǎn)品的數(shù)量等都是十分重要的工藝指標(biāo)，為了衡量其先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)性，合理性，就要進(jìn)展化工生產(chǎn)過(guò)程中的局部或全過(guò)程的物料衡算和熱量衡算。物料衡算是三算中最根本的，因此進(jìn)展工藝設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)展物料衡算。現(xiàn)在，化工生產(chǎn)根本采用連續(xù)化生產(chǎn)，其特點(diǎn)是不斷、穩(wěn)定的向反響系統(tǒng)或設(shè)備投入物料，同時(shí)取出一樣數(shù)量的物料，設(shè)備中某一區(qū)域的反響參數(shù)如溫度，壓力，濃度，流量不隨時(shí)間而變，局部反響條件可不一致，但總條件不隨時(shí)間變化。計(jì)算基準(zhǔn)：以單位時(shí)間小時(shí)為佳，物料衡算式：質(zhì)量守恒定律。進(jìn)入系統(tǒng)的物

40、料量流出系統(tǒng)的物料量系統(tǒng)內(nèi)累計(jì)的物料量，對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程累計(jì)0，此時(shí)進(jìn)出。衡算一般以進(jìn)，出物料的總重量為準(zhǔn)進(jìn)展，分子數(shù)在反響過(guò)程中有變化，不可以做基準(zhǔn)。2.1 物料衡算根底計(jì)算(1生產(chǎn)能力：萬(wàn)噸/年(2生產(chǎn)時(shí)間：全年7440小時(shí)(3產(chǎn)品要求：乙醛99.9%mol% 水mol%(4原料規(guī)格：乙烯99.7%含乙烷0.3%氧氣99.00%含氮1.00%(5乙烯的單位轉(zhuǎn)化率：39.5%(6乙烯生成乙醛的單程吸收率37.00%(7乙烯的選擇性：37.00%/39.5%(8)補(bǔ)加鹽酸的濃度31.00%(質(zhì)量)kg/h(10吸收塔底含乙醛4.46%mol%(11反響局部乙醛損失0.99%mol%(12精餾局

41、部乙醛損失1.00%mol%1.反響器實(shí)際生產(chǎn)乙醛量的計(jì)算平均生產(chǎn)時(shí)間為7440h,且實(shí)際生產(chǎn)的乙醛量理論生產(chǎn)的乙醛量損失的乙醛量X X0.72所以 X0.72X 解方程得：Xkmol/h2.乙烯消耗量的計(jì)算生成目標(biāo)產(chǎn)物的乙烯消耗量 1 1 X X231.973kmol/h3.參加反響器的乙烯量的計(jì)算收率轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的乙烯量/參加反響器的乙烯量10037.24/X Xkmol/h4.副產(chǎn)物消耗的乙烯量選擇性轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的乙烯消耗量/反響掉的原料量10097.92/X X=kmol/h副產(chǎn)物消耗的乙烯量236.901-231.973=4.928kmol/h 1 1/2 X X=kmol/h6

42、.副產(chǎn)物的量及組成利用碳原子守恒計(jì)算副產(chǎn)物的生成量，反響物碳原子數(shù)目生成物碳原子數(shù)目。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表21。表21 副產(chǎn)物含量序號(hào)名稱(chēng)分子式組成含量kmol/h1一氧化碳CO22氯甲烷CH3Cl3氯乙烷C2H5Cl4巴豆醛C3H5CHO5高沸物含三個(gè)C6醋酸CH3COOH7總量7.總耗氧量生成目的產(chǎn)物的的耗氧量副產(chǎn)物的耗氧量副產(chǎn)物的耗氧量0.50kmol/h總耗氧量+kmol/h 圖21 物料衡算圖 表22 副產(chǎn)物含量組分H2ON2O2C2H4C2H6CO2CH3ClC2H5Cl含量設(shè)放空量為D，循環(huán)氣量為C，新鮮氧氣量為A，新鮮乙烯量為B，那么根據(jù)以上物料衡算圖，那么得方程組：對(duì)N2：A1D7.

43、14對(duì)C2H6：B0.3D4.27對(duì)C2H4：B99.7C65.01對(duì)O2：A99.0C8.01C8.01D8.01對(duì)以上四式聯(lián)立解得matlab程序見(jiàn)附錄2：Dkmol/h； Akmol/h；Bkmol/h； Ckmol/h4。2.冷凝器的物料衡算1.第一冷凝器的物料衡算采用閃蒸計(jì)算根本公式:a)、Xi=1 b)、i=Zi/Ki+e1-Ki5a)、e：液化率 Xi：液相組成 Zi：進(jìn)料組成設(shè)：汽相是理想氣體，液相是理想溶液。條件：E-310/物料衡算P=4bar T=110 KCH3CHO=21.05 K 高聚物=0.160 KC3H5K= Ps/P總利用H-B方程計(jì)算H2O、CH3COOH

44、的Ps值Ln Ps=A+B/T+C LnT+D Ps/T26試差計(jì)算PsH2O=1000mmHg KH2PsCH3COOH=600mmHg KCH3XiH2XiCH3Xi(CH3Xi(C3H5一冷凝液量：ZE=1709.470.282=482.07 kmol/hE-3102物料衡算：條件：P=3.5bar T=75 KCH3CHO=8.02 K高聚物=0.04 KC3H5根據(jù)H-B方程：Ln Ps=A+B/T+C LnT+D Ps/T2 試差計(jì)算PsH2O=289mmHg K(H2PsCH3COOH=170mmHg K(CH3Xi(H2XiCH3Xi(CH3Xi(C3H5二冷凝液量為：ZE=1

45、227.40.258=316.67 kmol/h3.第三冷凝器的物料衡算 E-3103物料衡算：條件：P=3bar T=45 KCH3高聚物=0.45 KC3H5根據(jù)H-B方程：ln Ps=A+B/T+C lnT+D Ps/T2試差計(jì)算PsCO2 =75000mmHgPsCH3Cl=153400mmHgPsC2H4=15900mmHgPsH2PsC2H5OH=2250mmHgPsCH3KCO2KC2H5KCH3KC2H4KH2KCH3Xi(H2Xi(CO2Xi(C2H5Xi(CH3Xi(C2H4XiCH3Xi(CH3Xi(C3H52.1.3吸收塔的物料衡算1.總吸收量塔底進(jìn)氣量塔頂出氣量脫鹽水

46、量吸收塔的操作壓力是2.7bar，溫度為447；乙醛的平衡常數(shù)Ki3.9674；在最小氣液下塔板數(shù)無(wú)限多，那么有AAccAcc1；L/Vmin=AaccKacc13.96743.9674，L/V1.7L/Vmin1.73.96746.745，V均771.16587.97/2679.565kmol/h，L均L。L。被吸收量/2L。183.19/2，又因?yàn)長(zhǎng)均V均L/V6.745679.5654583.666kmol/h，所以求得L。4492.076kmol/h。那么吸收塔頂加的工藝水量是4492.076kmol/h。乙醛量二冷凝液量三冷凝液量水的吸收量。氮?dú)?，氧氣，乙烯，乙烷未被吸收，那么釜液?/p>

47、沒(méi)有；乙醛，丁醛，醋酸，高沸物都被全吸收；局部吸收的有氯甲烷，氯乙烷，二氧化碳，水；吸收量及塔釜出來(lái)的液體量及組成見(jiàn)表23。表23吸收塔計(jì)算結(jié)果組分進(jìn)氣量kmol/h出氣量kmol/h吸收量kmol/h進(jìn)氣分率出氣分率出液量kmol/h組成乙烯氧氣氮?dú)饴燃淄槁纫彝橐彝槎趸家宜?乙醛0水高沸物0丁醛0總量1002.1.4脫輕組分塔的物料衡算因尾氣中乙醛的含量為0.35，那么有Acc量0.35D，尾氣中組分有乙烯，二氧化碳，氯甲烷，氯乙烷，總量為0.2250.5610.0770.0780.941，所以由方程0.35D/0.35D+0.941=0.35,解得尾氣中乙醛的含量為0.506，由6萬(wàn)噸

48、參加脫鹽水量為1000kg/h,那么萬(wàn)噸的加水量為:M/610001333kg/h73.99kmol/h塔釜參加蒸汽量為：M1000/18.0255.49kmol/h本設(shè)計(jì)把從吸收塔出來(lái)的粗乙醛進(jìn)入V0402，再?gòu)腣0402出來(lái)進(jìn)脫輕塔的量不變，那么脫輕塔的進(jìn)料F5180.16。由脫輕塔的物料衡算列出物料衡算式：FL1L2DW所以W5180.16+73.99+55.49-1.4385308.202kmol/h。脫輕組分時(shí)，丁醛，醋酸，高沸物，全部進(jìn)入塔釜，那么T0201塔釜液的量及組成見(jiàn)表24。表24脫輕塔計(jì)算結(jié)果乙醛水丁醛醋酸高沸物各組分量kmol/h組成2.1.5精餾塔的物料衡算1.指標(biāo)要

49、求：水的回收率是99.96，假定釜液中水含量必須要過(guò)99.93，塔頂沒(méi)有高沸物，釜液中的丁醛是0，醋酸在側(cè)采中為0，高沸物也是0。塔頂乙醛99.9，水0.06，醋酸0.02，丁醛0.02。那么塔頂乙醛出料計(jì)算：8000010000.999/800044.05226.788kmol/h，同理算出塔頂丁醛出料為0.0454kmol/h，水出料為0.1362kmol/h。2.水的回收率0.9996y/5077.189333/18.02y5620.38kmol/h；又釜液中純?nèi)┑暮渴?.02，那么有x/x5620.382.40660.1880.02x1.125，Wx5592.862.40660.18

50、85624.099koml/h，塔釜乙醛摩爾分?jǐn)?shù)1.12482/5624.0990.02，同理算出塔釜水摩爾分?jǐn)?shù)為99.93，醋酸摩爾分?jǐn)?shù)為0.04。同理亦可算出側(cè)采各組分含量及摩爾組成。精餾塔物料衡算結(jié)果見(jiàn)表25。表25 精餾塔物料衡算結(jié)果組分進(jìn)料kmol/h出料(塔頂)kmol/h組成釜液kmol/h組成側(cè)采kmol/h組成乙醛水丁醛0醋酸高沸物00總合112.2 熱量衡算熱量衡算的理論依據(jù)是質(zhì)量和能量守恒定律。2.2.1反響器的熱量衡算選基準(zhǔn)溫度125，即398.15K，在此溫度下反響物及主要生成物的生成熱及熱容如下： C2H4(g) O2(g) CH3CHO(l) CH3COOH(l)

51、 CO2(g) H2O(l)Hf(kJ/mol) Cpkcal/kmol/K43.56 29.35 0 124 37.1 查?石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)?可知，在3bar表壓下，主反響的相變溫度是。 CH3CHO(l)(25,1atm) CH3CHO(l) (,3atm) 25 1atm CH3CHO(g) (,3atm)(125,3.96atm ) CH3CHO(g)(125,3.96atm)查得下乙醛的相變熱為：kcal/kmol平均溫度；乙醛比熱容 kcal/kmolK；平均溫度下比熱容=14.83kcal/kmolK，那么；平均溫度下比熱容：kcal/kmolK,=kcal/kmolK；那么；由

52、熱量衡算方程+=+得：=-58507+976.282+5(kcal/kmol)。查?石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)?可知，在3bar表壓下，以下副反響相變溫度是168。 CH3COOH(l)(25,1atm) CH3COOH(l)(168,3.96atm) 25 CH3COOH(g)(168,3.96atm)(125,3.96atm) CH3COOH(g)(168,3.96atm)平均溫度T1()，該溫度下乙酸比熱容kcal/kmolK。那么33.73168(kcal/kmol)。168時(shí)醋酸相變熱為()，平均溫度T2()，且該溫度下乙酸比熱容kcal/kmolK，那么(kcal/kmol)；平均溫度T31

53、2525/275()，該溫度下kcal/kmolK,kcal/kmolK。那么(kcal/kmol)。由熱量衡算方程+得：(kcal/kmol)(25,1atm) (l)(,3.96atm) 25 3.96atm (g)(,3.96atm)(125,3.96atm) (125,3atm)平均溫度T112525/275()，該溫度下CO2的比熱容kcal/kmolK，那么，C2H4和O2反響生成H2O的相變溫度是，其相變熱為：kcal/kmol；T2()，該溫度下H2O的比熱容=18.09kcal/kmolK，那么18.09143.67252146.74kcal/kmol；T3125143.67

54、/2，該溫度下H2O的比熱容kcal/kmolK，8.1125143.67151.227kcal/kmol，平均溫度，該溫度下kcal/kmolK,。那么kcal/kmol；由熱量衡算方程：+946.2)kcal/kmol總的反響熱為： (52599.26)2.452(121214.945)2.934/2(315086.644) kcal/kmol4.新鮮氧氣進(jìn)入反響器帶走的熱量新鮮氧氣的進(jìn)料溫度是20，反響溫度是125，平均溫度為，其中含有少量氮?dú)?。在沒(méi)有相變熱的情況下求新鮮氧氣的比熱容。表26 新鮮氧氣比熱容表格O2(g)N2(g)Xi991Cpikcal/kmolKkcal/kmolK,

55、那么新鮮氧氣帶入的熱量為：6.8047(20125)(/h)5.循環(huán)氣帶走的熱量循環(huán)氣和乙烯混合后的進(jìn)料溫度是50，反響溫度是125，那么其平均溫度是，混合氣體中各組分的含量百分比及在此溫度下比熱容見(jiàn)表29。表27 混合氣體比熱容表格O2N2H2OC2H4C2H6CO2CH3ClC2H5ClXiCpikcal/kmolKXiCpi那么混合氣體平均比熱容為：kcal/kmolK，那么新鮮循環(huán)氣帶走的熱量為：()11.39(12550)kcal/h6.塔底催化劑帶入的熱量催化劑的進(jìn)了溫度是154，同理可得催化劑平均比熱容為：kcal/kmolK，那么新鮮循環(huán)氣帶走的熱量為：8.931.05(154

56、kcal/h7.鹽酸帶走的熱量鹽酸的進(jìn)料溫度是20，平均比熱容是kcal/kmolK，那么鹽酸帶走的熱量為：62.80.95(20125)kcal/h。8.水的汽化熱量水在125，那么鹽酸和催化劑帶入的一局部水的汽化熱量分別為：kcal/h；Q6kcal/h。9.反響器損失的熱量在生產(chǎn)過(guò)程中，反響器會(huì)因?yàn)椴捎貌馁|(zhì)環(huán)境溫度等原因損失一局部熱量，用以下公式進(jìn)展計(jì)算：，取反響器的直徑為2.55m,高m,反響時(shí)平均溫差=4.5。散熱系數(shù)K=15kcal/m2，那么153.1423.142.545/2245kcal/h10.反響器加水量根據(jù)反響器的熱平衡得：，將這個(gè)方程展開(kāi)可得：，那么反響器參加的水的汽

57、化熱量為：+297832.36264.32kcal/h，鹽酸和催化劑中的水的汽化熱量：23041.1944kcal/h。反響器中參加的水首先在除沫器中到達(dá)飽和即在143時(shí)汽化，之后冷卻到125，是整個(gè)過(guò)程中水的汽化熱，水在143，設(shè)加水量為M，那么汽化熱量為，水的初始溫度為80，平均溫度為，在此溫度下的平均比熱容為kcal/kmolK，那么有： kmol/h即反響器的加水量為kmol/h，反響器加水量的初值是kmol/h二者差值是kmol/h，根本上是符合的。表28 反響器熱量衡算結(jié)果表格帶入反響器的熱量kcal/h帶出反響器的熱量kcal/h新鮮氧氣帶入熱量0循環(huán)氣的熱量0塔底催化劑的熱量0

58、鹽酸的熱量0143水的汽化熱催化劑帶入水的汽化熱反響器損失的熱量反響放出熱量總衡算方程Q0第一冷凝器熱量衡算一冷的氣體的進(jìn)口溫度是125，出口溫度是110，冷凝溫度是110，在此溫度下幾種主要產(chǎn)物的冷凝熱見(jiàn)表29。表29 冷凝熱表格CH3CHOH2OC3H5CHOCH3COOHHkcal/kmol486581295742平均溫度為117.5，冷凝器內(nèi)氣體的各組分的含量百分比及在此溫度下的比熱容見(jiàn)表210。表210 比熱容表格氣相產(chǎn)物分率熱容kcal/kmolK分率熱容平均熱容kcal/kmolK氣體放熱kcal/h乙烯2.426 10.132 303593.5849 氧氣0.162 氮?dú)?.1

59、47 氯甲烷0.032 氯乙烷0.007 乙烷0.195 二氧化碳0.397 乙酸0.071 乙醛1.824 水4.861 高沸物00.000 丁醛0.010 那么混合氣體平均比熱容為：10.132kcal/kmolK，氣體由125降到110放出熱量：1997.83610.132125-110303780.953(kcal/h)，氣體冷凝放出熱量由計(jì)算，乙醛冷凝放出熱量：5.902486528713.23(kcal/h)，水冷凝放出熱量：693.29445.26547412.64(kcal/h)，丁醛冷凝放出熱量：0.48581293942.565(kcal/h)，乙酸冷凝放出熱量：4.835

60、574227762.57(kcal/h)，根據(jù)熱平衡方程得冷卻水吸收的熱量為：=6911611.958kcal/h取冷卻水進(jìn)口溫度為30，出口溫度為42，平均溫度為36，在此溫度水的平均比熱容。由得每小時(shí)需要參加的冷卻水量為：575.97t/h即一冷每小時(shí)應(yīng)參加的冷卻水才能到達(dá)要求。2.3 設(shè)備計(jì)算反響器設(shè)備計(jì)算1.空塔速度為55cm81反響器氣體入口總流量Mtkmol/h，Mt+kmol/h；2反響器氣體出口總量MRkmol/h，MR；3平均分子流量MtMR/2937.7661997.6/2kmol/h；49；5運(yùn)用理想氣體狀態(tài)方程求塔內(nèi)氣體平均總量：VnRT/P0.082125273.15