制藥工程-畢業(yè)設(shè)計-計算書

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)1物料衡算1.1總則 生產(chǎn)能力：年產(chǎn)6500噸醋酸酐 全年時間：365×24=8760小時 檢修時間：31.7×24=760小時 生產(chǎn)時間：8760－760=8000小時每小時產(chǎn)量：/8000=812.50kg/h1.2物料衡算1.2.1精餾工段物料衡算⑴計算依據(jù)：年產(chǎn)成品醋酸酐6500噸；成品醋酐一級品：含酐98%,酸2%；精制過程中酐損失3%（以成品純酐計，其中第一塔損失2.5%，第二塔損失0.5%）；粗酐組成含酐85%，酸15%；精餾塔塔頂出料組成酸99%，酐1%；殘液回收中，醋酐未計入計算中。⑵物料平衡圖如圖1-1所示：粗酐蒸餾塔粗酐蒸餾塔醋酐精餾塔Wt1Wt2Wp2Wb2Wb1WinWin----粗酐進(jìn)料(含酐85%，酸15%)Wt2----餾出液(含酐1%，酸99%)Wp2----采出液(含酐98%，酸2%)Wb1----蒸餾塔釜液(含酐100%)Wb2----精餾塔釜液(含酐100%)Wt1----蒸出液圖1-1精餾工段總物料平衡⑶物料平衡計算：①總物料衡算：Win=Wt2+Wp2+Wb1+Wb2②組分衡算：(a)對醋酸衡算：Win×15%=Wt2×99%+Wp2×2%(b)對醋酐衡算：Win×85%=Wt2×1%+Wp2×98%+Wb1+Wb2(c)釜液衡算：Wb1+Wb2＝3％×Wp2×98%Wb1＝2.5％×Wp2×98%；Wb2＝0.5％×Wp2×98%解上述方程(a)、(b)、(c)最后得到結(jié)果如下：Win=966.3971kg/h；Wt2＝130.00kg/h;Wp2＝812.50kg/h；Wb1＝19.9062kg/h；Wb2=3.9813kg/h物料平衡計算結(jié)果見表1-1。表1-1精餾工段總物料平衡表序號名稱酸含量（質(zhì)量，%）醋酸量（kg/h）酐含量（質(zhì)量，%）醋酐量（kg/h）總量（kg/h）進(jìn)料１粗醋酐15144.959685821.4375966.3971合計966.3971出料１餾出液99128.70011.300130.00２采出液216.2598796.250812.50３蒸餾塔釜液10019.906219.9062４精餾塔釜液1003.98133.9813合計1041.1250Wt1Win粗酐蒸餾塔Wt1Win粗酐蒸餾塔WWb1圖1-2粗酐蒸餾塔物料平衡⑷分塔物料衡算：粗酐蒸餾塔物料平衡如圖1-2所示：a.全塔物料衡算：Win=Wb1+Wt1b.對醋酸衡算：Win×15%=Wt1×αHAc解上述兩式得：Wt1＝946.4909kg/h；αHAc＝15.3155%物料平衡計算結(jié)果見表1-2。表1-2粗酐物料平衡序號名稱酸含量（質(zhì)量，%）醋酸量（kg/h）酐含量（質(zhì)量，%）醋酐量（kg/h）總量（kg/h）進(jìn)料１粗醋酐15144.959685821.4375966.3971合計966.3971出料１蒸出液15.3155144.959684.6845801.5311946.4909２蒸餾塔釜液10019.906219.9062合計966.3971②醋酐蒸餾塔物料平衡如圖1-3所示：Wt1Wt2Wt1Wt2醋酐精餾塔醋酐精餾塔WWp2WWb2圖1-3醋酐精餾塔物料平衡全塔物料衡算：Wt1＝Wt2+Wp2+Wb2表1-3醋酐物料平衡序號名稱酸含量（質(zhì)量，%）醋酸量（kg/h）酐含量（質(zhì)量，%）醋酐量（kg/h）總量（kg/h）進(jìn)料１蒸出液15.315144.959884.6845801.5311946.4909∑出料１餾出液99128.70011.300130.00２采出液216.2598796.25812.50３精餾塔釜液1003.98133.9813∑946.48131.2.2吸收工段物料衡算⑴計算依據(jù)：吸收用醋酸為一級品，含醋酸99%,水1%；第一吸收塔吸收乙烯酮90%，第二吸收塔吸收10%；裂化反應(yīng)乙烯酮選擇性為90%，這是由于副反應(yīng)生成廢氣所致。每蒸發(fā)100kg原料醋酸，就有4m3CO213.9%C2H422.7%CO46.9%CH416.5%；裂化中醋酸轉(zhuǎn)化率為80%；裂化中用醋酸濃度為95%醋酸，5%水；吸收過程中乙烯酮全部轉(zhuǎn)化為醋酐吸收反應(yīng)方程式：主反應(yīng)：CH3COOH＋CH2CO(CH3CO)2O4260102副反應(yīng)：(CH3CO)2O＋2H2O2CH3COOH第一吸收塔及第二吸收塔循環(huán)液體積均為35m3⑵物料平衡圖見圖1-4：⑶總物料衡算①總物料衡算式：(Wb1=966.3971kg/h，Wt2=130.00kg/h)WF＋Win＋Wt2＝Wb1＋Wg②對醋酸衡算：a.廢氣夾帶醋酸量的計算：第一吸收塔第一吸收塔第二吸收塔WoWgWinWRWb1WFWin----冰醋酸(含酸99%，水1%)WF----乙烯酮(不含廢氣)Wg----廢氣夾帶醋酸Wb1----粗醋酐(15%酸，85%酐)Wt2----精餾塔餾出液(99%酸，1%酐)WR----吸收液Wt2圖1-4吸收工段總物料平衡已知條件：第二吸收塔塔頂真空度0.08MPa；塔頂溫度20℃(從兩個方面考慮：一是低溫時蒸氣壓低，醋酸損失小；二是乙烯酮吸收反應(yīng)為放熱反應(yīng)，低溫有利20℃時，=0.MPa【查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》盧煥章等編著(P637)】4m3(標(biāo)準(zhǔn))廢氣裂化100kg冰醋酸f=0.84m3裂化100kg冰醋酸f=0.8乙烯酮：100乙烯酮：100×95%×80%×(42/60)×0.9=47.88 在裂化管內(nèi)每小時廢氣產(chǎn)生量V廢=WF×4/47.88(m3)設(shè)第二吸收塔吸收循環(huán)液入塔濃度為：含醋酸：91.4%酐：8.6%94.755%5.245%X=0.94755：根據(jù)公式：×X/(P－×X)＝（Wg/MHAc）/(V廢/22.4)P=0.1013－0.08=0.0213MPa:V廢=WF×4/47.88：代入上式后整理得：Wg＝0.01610WF(kg/h)b．對醋酸列物料衡算式：Wt2×99%+Win×99%=Wb1×15%+WF×(60/42)+0.01610WF－Win×0.01×(120/18)表1-4吸收總物料衡算序號名稱酸含量（質(zhì)量，%）醋酸量（kg/h）酐含量（質(zhì)量，%）醋酐量（kg/h）總量（kg/h）進(jìn)料１冰醋酸99497.9822(水：1)(水：5.3034)503.0123２乙烯酮324.8570３醋酐精餾塔餾出液99128.7011.30130.00４廢氣（裂化）36.510∑944.3793出料１粗醋酐15144.959685821.4375966.3971２廢氣（裂化）36.510３夾帶酸5.0321∑1007.9392③對醋酐物料衡算：Wt2×1%+WF×(102/42)=Wb1×85%+Win×0.01×(102/18)聯(lián)解上兩式得：WF＝324.8570kg/h；Win=503.0123kg/h；Wg＝5.0321kg/h廢氣量：V廢＝WF×4/47.88＝27.1392m3=36.510kg/h【廢氣平均分子量=28.244】物料平衡計算結(jié)果見表1-4。⑷分塔物料衡算：①第一吸收塔物料平衡見圖1-5：第一吸收塔第一吸收塔WWoWFWFWRWWb1圖1-5第一吸收塔物料平衡a.全塔物料衡算：WF＋WR=Wb1＋Wo；Wo=10%WFWR=Wb1－90%WF=674.0321kg/h表5第一吸收塔物料衡算序號名稱酸含量（質(zhì)量，%）醋酸量（kg/h）酐含量（質(zhì)量，%）醋酐量（kg/h）總量（kg/h）進(jìn)料１吸收液674.0321２乙烯酮324.8570３廢氣（裂化）36.510合計1035.3991出料１粗醋酐15144.959685821.4375966.3971２廢氣（裂化）36.510３乙烯酮36.495合計1039.4021b.醋酐衡算：(假設(shè)第一吸收塔內(nèi)沒有水存在，即隨冰醋酸帶入的水全部在第二吸收塔內(nèi)反應(yīng)掉)WR×α(Ac)2O=Wb1×85%－0.9×WF×(102/42)α(Ac)2O=8.9268%αHAc=91.0732%物料平衡計算結(jié)果見表5。c.第一吸收塔循環(huán)吸收液的組成計算：根據(jù)計算機(jī)編程得：83.600%(含酐)，16.400%(含酸)吸收液溫度t=25℃，查得：ρHAc=1044kg/m3，ρ(Ac)2O=1075kg/m【查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》P636，P678】ρmix=1/(0.16400/1044+0.83600/1075)=1046.790kg/m3循環(huán)吸收液的計算：吸收液流率為：35m3則：塔頂循環(huán)液質(zhì)量流率：35×1046.790=36637.65kg塔底循環(huán)液質(zhì)量流率：73261.688－WR=36637.65－1397.570=35930.8969kg計算塔頂循環(huán)吸收液組成： 含醋酐百分比：(1397.570×8.922%＋35240.080×85%)/73261.688=83.600% 含醋酸百分比：(1397.570×91.078%＋35240.080×15%)/73261.688=16.400%第二吸收塔物料平衡如圖1-6所示：WinWoWinWoWgWWgWt2第二吸收塔第二吸收塔WWR2WRWR圖1-6第二吸收塔物料平衡a.全塔物料衡算：Wo＋Wt2＋Win＝WR＋Wgb.循環(huán)吸收液的計算：吸收液流率為：35m3/h，溫度為查得ρHAc=1044kg/m3，ρ(Ac)2O=1075kg/m3αHAc＝0.914，α(Ac)2O＝0.086【查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》P636】ρ＝1/(0.914/1044+0.086/1075)=1046.5955kg/m3質(zhì)量流率：W=1046.5955×35=36630.844kg/h WR2=W－Wt2－Win=35966.869kg物料平衡計算結(jié)果見表1-6。表1-6第二吸收塔物料衡算序號名稱酸含量（質(zhì)量，％）醋酸量（kg/h）酐含量（質(zhì)量，%）醋酐量（kg/h）總量（kg/h）進(jìn)料１精餾塔餾出液99%128.701%1.300130.00２乙烯酮32.4857３廢氣（裂化）36.510４冰醋酸503.0123∑702.008出料１去一塔吸收液91.078%8.922%674.0321２廢氣（裂化）36.510３夾帶酸5.0321∑715.57421.2.3裂化工段的物料衡算⑴計算依據(jù)：物料流率見吸收工段物料衡算；每噸成品醋酐消耗1.7kg磷酸三乙酯，催化劑0.6kg純氨。（在計算中未考慮）主反應(yīng)：CH3COOHCH2CO＋H2O副反應(yīng)：2CH3COOH(CH3)2CO+H2O+CO22CH2COC2H4+2COCH2COH2O+2C(CH3CO)2OCH2CO+CH4W2⑵物料平衡圖W2W1----醋酸（95%）；WW1----醋酸（95%）；W2----稀醋酸溶液；WF----乙烯酮；WP----廢氣；Wc----結(jié)炭量WF+WPW1分離器W1分離器裂化爐WWc圖1-7裂化工段物料平衡⑶物料平衡計算①總物料衡算：W1＝WF+WP＋W2＋Wc②對乙烯酮作物料衡算：W1×95%×0.80×(42/60)×0.9＝WFW1=678.4816kg/h③對醋酸作衡算：W2＝W1×0.95×(1－80%)+W1×5%+W1×0.95×(18/60)×0.80其中各項意義如下：W1×0.95×20%-------------未反應(yīng)醋酸W1×5%------------------------隨原料帶入水W1×0.95×(18/60)-------反應(yīng)中生成水W2＝317.5294kg/h；其中αHAc=W1×95%×0.20/W2=40.5983%④結(jié)碳量的計算：Wc＝W1－WF－WP－W2＝1.3542kg/h物料平衡計算結(jié)果見表1-7。表1-7裂化工段總物料衡算序號名稱酸含量（質(zhì)量，%）醋酸量（kg/h）水含量（質(zhì)量，%）水量（kg/h）總量（kg/h）進(jìn)料１裂化用醋酸95644.5575533.9240678.4816合計678.4816出料１乙烯酮324.8570２稀醋酸溶液317.5294３結(jié)碳量1.3542４廢氣量36.510合計680.25062熱量衡算2.1裂化工序熱量衡算2.1.1醋酸蒸發(fā)器(E0101)2.1.1.1計算依據(jù)①蒸發(fā)器內(nèi)真空度取4kPa，P絕=97.3kPa；②設(shè)兩臺蒸發(fā)器，每臺蒸發(fā)器進(jìn)料量=680.2506/2=340.1253kg/h；③蒸發(fā)器熱損失為需加熱量的5%；④醋酸入口溫度：20⑤蛇管換熱器傳熱系數(shù)k=1674kJ/(m2·h·℃)(以平均傳熱面積為基準(zhǔn))2.1.1.2熱量衡算⑴進(jìn)料液泡點(diǎn)計算：查“石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊”P988-1004，得到Antoine常數(shù)和公式Antoine公式：表2-1醋酸和水的Antoine常數(shù)ABC水18.30363816.44-46.13醋酸16.80803405.57-56.34③查Vapor－liquidequilibriumdatacollectionaqueous－organicsystem（J.GerhLing.U.Onken）P109，得到；VanLoarConstantsA12=0.5491：A21=0.8950水（1）醋酸（2）查《化工熱力學(xué)》施海云編P237，得VanLoar方程式計算活度系數(shù)γ1和γ2④氣體按理想氣體，液體按非理想溶液，用下泡點(diǎn)計算式求泡點(diǎn)溫度。y1+y2=P1Sγ1X1/P+P2Sγ2X2/P=1(誤差＜0.00001)計算機(jī)編程計算（程序見附表1），得T=381.8804泡點(diǎn)界面如圖2-1所示圖2-1泡點(diǎn)界面⑤蒸發(fā)器兩臺⑵進(jìn)料液比熱的計算查“《化工工藝設(shè)計手冊》第三版（上）”P2-738得到比熱數(shù)據(jù)如下：水：20℃4.1826kJ/(kg·℃)108.1℃4.2287kJ/(kg·℃)H2O=4.2057kj/(kg·℃)醋酸：20℃2.2253kJ/(kg·℃)108.1℃2.3780kJ/(kg·℃HAC=138.1020kJ/(kmol·℃)=2.3017kJ/（kg·℃）Cpm=2.3969kJ/（kg·℃）⑶醋酸蒸發(fā)器的熱量計算以20℃①.醋酸預(yù)熱Q1（20℃→108.74Q1=340.1253×2.3969×(108.74-20)=7.2344×104kJ/h②醋酸的汽化熱Q2查“《化工工藝設(shè)計手冊》第三版（上）”P716得到汽化潛熱數(shù)據(jù)如下：Tb=108.74△Hv,H2O=2227.7126kJ/kg△Hv,HAC=402.0724kJ/kgQ2=644.5575×402.0724+33.924×2227.7126=14.6641×104kJ/h③蒸發(fā)所需熱量Q=（83521.2010+.1562）×（1+5%）=29.1124×104kJ/h2.1.1.3熱量平衡表表2-2蒸發(fā)器熱量平衡表序號名稱熱量（kJ/h）帶出熱量1醋酸預(yù)熱，Q17.2344×1042醋酸的汽化熱，Q214.6641×1043蒸發(fā)器熱損失，Q31.3863×104合計22.9934×104帶入熱量1蒸汽帶入熱量，Q22.9934×104合計22.9934×1042.1.1.4加熱蒸汽用量計算蒸發(fā)器加熱采用低壓蒸汽（0.7Mpa）查“《化工工藝設(shè)計手冊》第三版（上）”P2-716，得ts=165℃△Hv=2065.767kJ/kg所需蒸汽量：Q/△Hv=22.9934×104/2065.767=kg/h兩臺蒸發(fā)器共需蒸汽：G1=2×111.3068=222.6136kg/h2.1.2裂化爐2.1.2.1①熱量平衡圖：Q5Q5GQ1-----醋酸蒸汽吸熱Q2-----裂化反應(yīng)吸熱Q3-----熱損失Q4-----煙道氣帶走熱量Q5-----循環(huán)氣帶入熱量Q6-----焦?fàn)t煤氣燃燒放熱量Q6G6Q1+QQ6G6Q1+Q2ABQQ4QQ3圖2-2裂化爐熱量平衡②裂化反應(yīng)吸收熱量CH3OOHCH2CO+H2O－146.44kJ/mol③煙道氣焓值：煙道氣入口溫度1000℃，HA=1527.16kJ/標(biāo)煙道氣出口溫度500℃，HB=715.464kJ/標(biāo)m循環(huán)氣入口溫度200℃，H5=284.512kJ/標(biāo)焦?fàn)t煤氣燃燒溫度1480℃，H6=2405.8kJ/標(biāo)m3④空氣過剩系數(shù)1.2；1m3（標(biāo)）焦?fàn)t氣產(chǎn)生煙道氣為5.570m⑤裂化熱損失Q3=8%(Q1+Q2)；⑥裂化爐兩臺⑥裂化溫度705℃，采用兩臺裂化爐，每臺裂化爐進(jìn)料量為340.1253kg/h,進(jìn)料溫度為108.2.1.2.2⑴Q1，Q2，Q3的計算氣體焓變根據(jù)△H=，Cp=A+BT+CT2+DT3帶入上式積分得：△H=［AT+B/2T2+C/3T3+D/4T4］T1T2(kJ/kg)查“石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊”，P1003得到熱容數(shù)據(jù)見表2-3。表2-3熱容常數(shù)ABCD醋酸1.1566.087×10-2-4.187×10-51.182×10-8水7.7014.595×10-42.521×10-6-0.859×10-9①Q(mào)1的計算(蒸發(fā)器出口溫度℃→705.15℃△HHAc=0.1338×104kJ/kg△HH2O=0.1239×104kJ/kgQ1=（0.1338×104×0.95+0.1239×104×0.05）×340.1253=45.340×104kJ/h②Q2的計算Q2=340.1253×0.95×1338.4570=82.2480×104kJ/h③Q3的計算：Q3＝8%×(82.2480×104+45.340×104)=48.570×104kJ/h裂化所需熱量：45.340×104+82.2480×104＋48.570×104＝179.955×104kJ/h⑵焦?fàn)t煤氣量的計算：(G5＋G6)×(HA－HB)＝(Q1+Q2＋Q3)G5H5+G6H5=(G5＋G6)×HA 解得：G5＝752.5021m3（標(biāo)）；G6＝1082.4203m3（標(biāo)）需要焦?fàn)t煤氣量為：G=G6/5.570=200.6926m3（標(biāo)）煙道氣帶出的熱量Q4=(752.5021＋1082.4203)×715.464=131.281×104kJ/h2.1.2.3裂化爐熱量平衡表如圖2-4所示表2-4裂化爐熱量平衡表序號名稱熱量（kJ/h）帶入熱量1燃?xì)馊紵蔁煹罋鈳氲臒崃浚琎6170.7147×1042循環(huán)煙道氣帶入熱量，Q522.4879×104合計291.4221×104帶出熱量1醋酸預(yù)熱所需的熱量，Q145.340×1042醋酸裂化所需的熱量，Q282.2480×1043煙道氣帶出的熱量，Q4131.281×1044裂化反應(yīng)熱損失，Q348.570×104合計307.4390×1042.1.3冷凝冷卻器2.1.3.1計算依據(jù)冷凝冷卻器入口溫度t=705℃，壓力P=68kPa(真空度)，P絕=33.3kPa冷凝冷卻器熱量衡算條件數(shù)據(jù)見圖2-3；水冷卻水冷卻鹽水冷凝鹽水冷卻K=251.04kJ/(m2℃K=3347.2kJ/(m2℃K=125.52kJ/(m2℃70530tt20-5-15-5圖2-3冷凝冷卻器熱量衡算條件示意裂解氣的摩爾組成及其冷凝溫度：列表計算裂解氣的摩爾組成,設(shè)只有醋酸和水冷凝裂解氣中水和醋酸的分壓：0.04667×33.3=15.542kPa水和醋酸混合物的摩爾組成：y1=0.8299(水)y2=0.1701(醋酸)查查Vapor－liquidequilibriumdatacollectionaqueous－organicsystem（J.GerhLing.U.Onken）P109，得到；VanLoarConstantsA12=0.6061：A21=1.2700水（1）醋酸（2）VanLoar方程式計算活度系數(shù)γ1和γ2查《化工熱力學(xué)》施海云編P237，得VanLoar方程式計算活度系數(shù)γ1和γ2上機(jī)計算得到：醋酸水溶液露點(diǎn)溫度TD=108.74χ1=0.8363χ2=0.1637露點(diǎn)界面如圖2-4所示圖2-4露點(diǎn)界面④設(shè)備臺數(shù)：兩臺2.1.3.2水冷段熱量衡算⑴裂解氣降溫放熱（705℃→TD℃查“石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊”，P987-P1004得到氣體熱容常數(shù)數(shù)據(jù)見表2-5。①乙烯酮降溫放熱量（冷卻）Q1：Q1=－=［AT+B/2T2+C/3T3－D/4T4］=24173.91kcal/kmol=10.1211×104kJ/kmol表2-5各組分氣體熱容常數(shù)數(shù)據(jù)CH2COH20HACCOCH4CO2C2H4A1.5251.1567.7017.3734.5984.7280.909B3.913×10-26.087×10-24.595×10-4×-0.307×10-21.245×10-21.754×10-23.740×10-2C-2.590×10-5-4.187×10-52.521×10-66.662×10-62.860×10-61.338×10-5-1.994×10-5D6.445×10-81.182×10-8-0.859×10-9-3.037×10-9-2.703×-94.097×10-94.192×10-9②水降溫放熱量Q2：Q2=6879.374kcal/kmol=2.8802×104kJ/kmol③醋酸降溫放熱量Q3：Q3=1643.61kcal/kmol=6.8808×104kJ/kmol④廢氣降溫放熱量Q4：∫CpCOdT=7434.329kcal/kmol=1.9666×104kJ/kmol∫CpCO2dT=.61kcal/mol=4.5567×104kJ/kmol∫CpCH4dT=6919.6677kcal/kmol=2.8971×104kJ/kmol∫CpC2H4dT=11258.92kcal/kmol=4.7138×104kJ/molQ4=0.4370×1.9666×104+0.2691×2.8971×104+0.0824×4.5567×104+0.2115×4.7138×104=3.0115×104kJ/kmol⑵裂解氣部分冷凝放熱（108.74℃→108.74在TD℃時△Hv,H2O=2382.2892kJ/kg△Hv,HAC=427.0536kJ/kg⑶冷凝冷卻總放熱量：冷卻：QcD=10.1211×104×189.8025+2.8802×104×109.1669+6.8808×104×74.6105+3.0115×104×19.6122=73.6229×104kJ/h冷凝：QrD=74.6105×2382.2892+109.1669×427.0536=28.6651×104kJ/h冷卻冷凝：QcD＋QrD＝102.2880×104kJ/h⑷冷卻水用量：（水20℃→30m水=Q/（△t·Cp）=102.2880×104/(10×4.1784)=24480.0479kg冷卻段：m水·Cp·△t＝QCd△t＝QcD/m水·Cp=73.6229×104/(24480.0479×4.1784)=7.1976即換熱情況如下：t＝30－△t=℃水冷卻水冷卻鹽水冷凝鹽水冷卻K=251.04K=3347.2K=125.52527053023.820-5-15-558.1258.12圖2-5冷凝冷卻總熱量平衡圖2.1.3.3鹽冷段熱量衡算⑴裂解氣及凝液放熱計算：70.09℃→－5℃（裂解氣及冷凝液）△t＝－5℃←－15℃（冷凍鹽水）①乙烯酮降溫放熱Q1：Q1=189.8025×=18188.9179kJ/h②廢氣放熱Q2：Q2=19.6122×=0.1990×104kJ/h水放熱Q3：Q3=m·Cp·△t=109.1669×4.1826×75.09=3.4281×104kJ/h醋酸放熱：Q4=m·Cp·△t=4.6105×2.2446×750.9=1.2573×104kJ/h⑥總放熱量Q：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=6.7034×104kJ/h⑵冷凍鹽水用量：采用冷凍鹽水(8%氯化鈣)制冷，其比熱為Cp=3.7179kJ/(kg·℃)【見《化工工藝設(shè)計手冊》上P2-744】t=10℃Q=6.7034×104kJ/hm鹽=Q/（△t·Cp）=6.7034×104/(10×3.7179)=1803.01752.2吸收工序熱量衡算2.2.1第二吸收塔熱量衡算2.2.1.1計算依據(jù)⑴熱量平衡圖：(熱焓零點(diǎn)，設(shè)為0℃),如圖2-6⑵由于吸收塔內(nèi)溫度與環(huán)境溫度相差很小，設(shè)備熱損失不計熱平衡式為：Q1＋Q2＋Q3＝Q4＋Q5＋Q6 Q6＋Q8＋Q9＝Q7＋Q2⑶各點(diǎn)溫度：t1＝30℃；t2＝25℃；t8＝25℃；t9＝20℃⑷熱熔數(shù)據(jù)：醋酸平均比熱CpHAc＝133.9357kJ/(kmol·℃)=2.3223kJ/(kg·℃)醋酐平均比熱Cp(Ac)2O=197.6588kJ/(kmol·℃)=1.9378kJ/(kg·℃)⑸吸收液循環(huán)量：35m⑹反應(yīng)熱CH3COOH＋CH2CO2(CH3CO)2O+62.76kJ/mol⑺吸收工序設(shè)備一套QQ3W5Q5t5Q9t9W4Q4t4Q2t2W1Q1t1Q6t6Q8t8Q7Q1進(jìn)料氣帶入熱量Q4去塔吸收液帶出熱量Q5廢氣及夾帶酸帶出熱量Q9冰醋酸帶入熱量Q8精餾塔餾出液帶入熱量Q6塔底吸收液帶出熱量W6Q2塔頂吸收液帶入熱量W2Q3吸收反應(yīng)放熱量Q7換熱器移出熱量圖2-6第二吸收塔熱量平衡2.2.1.2熱量計算帶入熱量的計算：a.進(jìn)料氣帶入熱量：t1＝30℃；W1=34.426kg/h+35.002kg/h=69.428廢氣帶入熱量：CpCOdT=﹝7.373T+(-0.307×10-2)/2T2+(6.662E－6)/3T3－(3.037E－9)/4T4﹞=208.8806kcal/kmol＝874.5414kJ/kmolCpCO2dT=﹝4.728T+(0.817×10-2)T2－(0.446×10-5)T3+(1.0243×10-9)T4﹞=254.649kcal/kmol＝1066.1646kJ/kmolCpC2H4dT=﹝0.909T+(1.87×10-2)T2－(0.665×10-5)T3+(1.048×10-9)T4﹞=303.8777kcal/kmol＝1049.8365kJ/kmol/r/