物料衡算培訓(xùn)課件

第五章物料衡算

質(zhì)量守恒定律是自然界的普通規(guī)律，物料的平衡與計算是這一規(guī)律在化工計算中的具體應(yīng)用。

在工藝設(shè)計中，流程設(shè)計和物料衡算是最先開展的項目，在流程設(shè)計初步定型后，就需進(jìn)行物料衡算來確定各種原料、中間產(chǎn)品及產(chǎn)物的數(shù)量。

根據(jù)物料衡算的結(jié)果，才能計算各個設(shè)備的尺寸和公用工程物料的需求量，從而完成流程設(shè)計的定量工作。

可以說物料衡算是能量衡算及其它工藝計算和設(shè)備計算的基礎(chǔ)。一

物料衡算的基本步驟1.收集數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)要嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，當(dāng)某些數(shù)據(jù)不能精確測定或無法查到時，可在工程設(shè)計計算所允許的范圍內(nèi)借用、推算或假定。2.畫出流程示意圖針對要衡算的過程，畫出示意流程圖，將所有原始數(shù)據(jù)標(biāo)注在圖的相應(yīng)部位。3.確定衡算系統(tǒng)和衡算方法對化學(xué)反應(yīng)，給出反應(yīng)方程式，方程式中注明計量關(guān)系，注明各反應(yīng)物料的狀態(tài)條件和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、選擇性，計算生成物的組成與數(shù)量。4.選擇合適的計算基準(zhǔn)5.列出物料衡算式，用數(shù)學(xué)方法求解對組成較復(fù)雜的物料，列出輸入輸出物料表。將未知量用代數(shù)符號表示。6.將計算結(jié)果列成輸入輸出物料表。7.結(jié)論與驗算為了更好地說明連續(xù)生產(chǎn)過程的物料衡算，我們以一實例來說明：丙烯直接氧化法制丙酮年產(chǎn)500噸丙酮裝置的物料衡算。（此例僅以說明方法，所用數(shù)據(jù)并不反映實際生產(chǎn)情況）一、根據(jù)工藝流程圖畫物料流程示意圖：(見下頁)二、寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：丙烯直接氧化合成丙酮的總反應(yīng)式為：CH3—CH=CH2+1/2O2Pdcl2,Cucl2

O

║

CH3—C—CH3+69kcal/mol二連續(xù)過程的物料衡算1、羰化塔2、羰化分離器3、閃蒸塔4、酸水缸5、氧化塔6、氣液分離器7、緩沖罐8、氧化吸收塔9、尾氣冷凝器10、羰化吸收塔11、初餾塔12、塔頂冷凝器13、氣液分離器14、排醛塔15、塔頂冷凝器16、氣液分離器17、丙醛冷凝器18、精餾塔19、塔頂冷凝器20、氣液分離器21、丙醛計量槽22、成品貯槽23、丙醛貯槽24、粗丙酮貯槽25、進(jìn)料泵26、進(jìn)料泵27、吸收液槽28、進(jìn)料泵29、吸收液貯槽30、水泵31、催化劑循環(huán)壓縮機三、確定計算任務(wù)：

在生產(chǎn)任務(wù)已定的前提下，根據(jù)消耗定額和工藝指標(biāo)可以求得羰化工序各項進(jìn)料量，然后按流程順序從前往后計算。

四、收集數(shù)據(jù)：1、全裝置工藝數(shù)據(jù)；(1)、生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)500噸100%丙酮；(2)、生產(chǎn)時間：年工作時數(shù)7200h；(3)、反應(yīng)塔空時產(chǎn)率：350~500g/l*h;(4)、選擇性：95%以上；(5)、氧轉(zhuǎn)化率：50~60%；(6)、氯化鈀生產(chǎn)能力：30~40g/g*h(7)、丙烯單程轉(zhuǎn)化率：95~99%。2、工藝操作條件及控制指標(biāo)：(1)氧化塔：

塔底壓力：11.5atm(表壓)

塔頂壓力：9.5atm(表壓)

塔底溫度：105℃塔頂溫度：100℃(2)羰化塔：

塔底壓力：9atm(表壓)塔頂壓力：8atm(表壓)塔底溫度：107℃塔頂溫度：103℃丙烯量(100%，kg/h)/催化劑循環(huán)量(M3/h)=4.4~3.44(3)閃蒸塔：壓力：0.3~0.5atm(表壓)塔頂溫度：90℃塔底溫度：105℃(4)氧化吸收塔：

出口壓力：40mmHg

吸收液溫度：27℃

丙酮吸收率：80%(5)羰化吸收塔：

出口壓力：40mmHg吸收液溫度：27℃吸收液濃度：10%(Wt%)要求吸收率：95%(6)初餾塔：塔頂溫度：60℃冷凝凝液液出出口口溫溫度度：：50℃塔底底溫溫度度：：101℃進(jìn)料料溫溫度度：：吸吸收收液液進(jìn)進(jìn)料料：：25℃閃蒸蒸塔塔頂頂氣氣進(jìn)進(jìn)料料：：60℃回流流比比：：5塔底底、、頂頂?shù)牡臐鉂舛榷纫笄螅海阂娨娪嬘嬎闼悴坎糠址炙旐攭簤毫αΓ海?.2~0.3atm(表壓壓)塔底底壓壓力力：：0.3~0.4atm(表壓壓)(7)排醛醛塔塔：：塔頂頂壓壓力力：：0.1~0.2atm(表壓壓)塔底底壓壓力力：：0.2atm(表壓壓)塔頂頂溫溫度度：：55℃塔底底溫溫度度：：60℃進(jìn)料料溫溫度度：：58℃塔頂頂冷冷凝凝液液出出口口溫溫度度：：52℃(8)精餾餾塔塔：：塔頂頂壓壓力力：：0.05~0.1atm(表壓壓)塔底底壓壓力力：：0.1~0.15atm(表壓壓)塔頂頂溫溫度度：：57℃塔底底溫溫度度：：100℃進(jìn)料料溫溫度度：：59℃冷凝凝液液出出口口溫溫度度：：50℃五、、計計算算基基準(zhǔn)準(zhǔn)：：此過過程程屬屬于于連連續(xù)續(xù)操操作作過過程程，，有有化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)發(fā)發(fā)生生，，故故選選kg/h作為為基基準(zhǔn)準(zhǔn)。。六、、計計算算：：1、羰羰化化塔塔：：(1)進(jìn)氣氣丙酮酮產(chǎn)產(chǎn)量量：：500噸/年(純)每天天產(chǎn)產(chǎn)量量：：500/300=1.666t/d=1666kg/d每時時產(chǎn)產(chǎn)量量：：1666/24=69.45kg/h=1.195kmol/h根據(jù)據(jù)中中試試數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)：：丙丙烯烯轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率：：95%選擇擇性性：：95%收率率：：94%總收收率率：：85%需純純丙丙烯烯：：1.195/0.85=1.41kmol/h=59.2kg/h采用用巴巴陵陵公公司司的的丙丙烯烯原原料料：：丙丙烯烯為為95%(wt%)丙烷烷為為5%(wt%)故需需粗粗丙丙烯烯：：59.2/0.95=62.3kg/h(2)出料料：：丙烯烯轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化：：1.41*95%=1.34kmol/h其中中：：丙丙酮酮1.34*0.95=1.273kmol/h=73.9kg/h副產(chǎn)產(chǎn)物物1.34*0.05=0.067kmol/h=3.88kg/h副產(chǎn)產(chǎn)物物分分析析結(jié)結(jié)果果：：丙丙醛醛0.017kmol/h氯丙丙酮酮0.05kmol/h未反反應(yīng)應(yīng)氣氣體體：：丙丙烯烯0.07kmol/h=2.94kg/h丙烷烷0.071kmol/h=3.12kg/h(3)催化化劑劑需需要要量量和和循循環(huán)環(huán)量量：：根據(jù)據(jù)中中試試數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，取取時時空空率率：：400g/lh所以以羰羰化化塔塔需需催催化化劑劑的的量量：：73.9*1000/400=184.5L=0.1845立方方米米=0.185立方方米米催化化劑劑循循環(huán)環(huán)量量：：取丙丙烯烯流流量量：：催催化化劑劑循循環(huán)環(huán)量量=3.44得催化劑循環(huán)環(huán)量：62.3/3.44=18.11立方米/h2、閃蒸塔：(1)進(jìn)料：丙酮1.273kmol/h副產(chǎn)物：0.067kmol/h未反應(yīng)氣：0.141kmol/h催化劑循環(huán)量量：18立方米/h酸水：100kg/h(由中試數(shù)據(jù)放放大所得)(2)塔底出料：催催化劑：18立方米/h丙酮：0.076kmol/h(由中試，約6%丙酮從塔底帶帶出)(3)塔頂出料：丙丙酮：1.273——0.076=1.197kmol/h副產(chǎn)物：0.067kmol/h酸水：100kg/h3、初餾塔：物物料流程如下下圖：(1)進(jìn)料：根據(jù)各各方面的要求求，進(jìn)料的兩兩種物料的基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下下表：

組成

閃蒸塔頂氣(F1)

吸收液(F2)

進(jìn)料Kmol/hmol%Kmol/hmol%Kmol/hmol%

丙酮1.19717.20.1743.361.37111.3

丙醛0.0170.250.0170.330.0340.3

氯丙酮0.050.740.050.4

未反應(yīng)氣0.1412.030.1411.2

水5.5580.005.0096.3010.5586.80

合計6.955100.005.191100.0012.146100.00要求：釜液丙丙酮Xw=0,氯丙酮全部進(jìn)進(jìn)入釜液頂冷凝丙酮XP=0.7,丙醛冷凝率50%丙酮冷凝率91.3%所以未凝氣：：G=0.034*0.5+0.141+1.37*0.087=0.277kmol/h其中丙酮量為為：1.37*(100-91.3)%=0.119kmol/h未冷凝氣中丙丙酮的濃度：：XG丙酮=0.119/0.277=43.1%F*XF丙酮=W*FW丙酮+P*XP丙酮+G*XG丙酮1.371=0.7P+0.277*0.431P=1.79kmol/h(2)出料：

組成

塔頂凝液P

塔頂未凝氣G

塔釜液W

共計Kmol/h

mol%Kmol/hmol%Kmol/hmol%

丙酮1.253700.11943.11.372

丙醛0.01710.0176.20.034

未反應(yīng)氣0.14150.70.141

氯丙酮0.050.50.05

水0.522910.0399.510.55

共計1.791000.27710010.0810012.1464、初餾塔頂冷冷凝器：設(shè)回流比R=5(1)塔頂上升蒸氣氣量：V=L+P+G=6P+G=6*1.79+0.277=11kmol/h其中：丙酮：7.637kmol/h,69.3%(mol%)丙醛：0.119kmol/h,1.1(mol%)水：3.12kmol/h,28.4(mol%)未反應(yīng)氣：0.141kmol/h,1.2(mol%)(2)回流液量：丙酮：1.253*5=6.265kmol/h丙醛：0.017*5=0.085kmol/h水：0.52*5=2.6kmol/h合計：8.95kmol/h(3)P,G及其組成前面面已算出5、氧化塔：轉(zhuǎn)化1mol丙烯需0.5mol氧；所以需氧：1.34*0.5=0.67kmol/h按中試氧轉(zhuǎn)化化率60%需進(jìn)空氣量：：0.67/(0.6*0.2)=5.58kmol/h帶入丙酮量：：(催化劑帶入)0.076kmol/h(閃蒸塔)出料空氣量：：5.58-0.67=4.91kmol/h出料丙酮量：：0.076kmol/h6、尾氣吸收塔塔：(1)進(jìn)入氧化吸收收塔氣體(設(shè)氧化液中丙丙酮經(jīng)氧化分分離器后全部部進(jìn)入氣相)丙酮：0.076kmol/h=4.4kg/h空氣：4.91kmol/h物料流程圖如如下：(2)要求氧化吸收收塔吸收率80%(wt%)(根據(jù)工藝綜合合考慮及中試試數(shù)據(jù))丙酮：(4.4-4.4*80%)=0.88kg/h=0.0152kmol/h空氣：4.91kmol/h(3)進(jìn)入羰化吸收收塔氣體：丙酮：0.1197kmol/h=6.95kg/h丙醛：0.017kmol/h未反應(yīng)氣：0.141kmol/h(4)要求羰化吸收收塔吸收率95%，且丙醛全部部被吸收，所所以吸收塔尾尾氣：丙酮：6.95-6.95*95%=0.348kg/h=0.006kmol/h未反應(yīng)氣：0.141kmol/h(5)羰化吸收液：：其中含丙酮酮量：4.4*0.8+6.95*0.95=10.12kg/h=0.174kmol/h因為要求羰化化吸收液中丙丙酮濃度為10%，所以吸收液液量為：L3=10.12/0.1=101.2kg/h其中：丙醛：：0.017kmol/h=0.986kg/h丙酮：10.12kg/h=0.174kmol/h水：101.2-10.12-0.986=90.1kg/h(6)氧化吸收塔用用清水量：L1=90.1kg/h(7)氧化吸收液(羰化吸收劑)L2：L2=90.1+3.52=93.62kg/h其中丙酮：3.52/93.62=3.76%(wt%)7、排醛塔：先先畫物料流程程圖：(1)進(jìn)料來自初餾餾塔頂凝液:(組成如下)丙酮：1.253kmol/h70mol%丙醛：0.017kmol/h1mol%水：0.52kmol/h29mol%___________________________________合計：1.79kmol/h100mol%(2)出料：要求：：a、全部水進(jìn)入入釜液；b、塔頂出料中中丙酮濃度為為30%(wt%);c、冷凝液全回回流。ⅰ、塔頂未凝氣氣：丙醛：0.017kmol/h70mol%丙酮：0.017*0.3/0.7=0.0073kmol/h30mol%合計：0.0243kmol/h100mol%ⅱ、塔釜液：：水：0.052kmol/h29.5mol%丙酮：1.253-0.0073=1.2457kmol/h70.5mol%合計：1.766kmol/h100mol%8、排醛塔頂頂冷凝器：：(1)最小回流比比與實際回回流比：塔進(jìn)料中丙丙酮的重量量組成：XF，丙酮=1.253*58/[(1.253+0.017)*58+0.52*18]=0.876我們將其簡簡化處理，，即將三元元組分當(dāng)做做二元組分分(怱略丙醛)，查圖(石油化工技技術(shù)參考資資料有機化化工原料物物理性質(zhì))，得進(jìn)料溫溫度(沸點進(jìn)料)為t=59℃，由此條件件下查圖得得丙醛飽和和蒸汽壓為為1.45atm。進(jìn)料中丙醛醛的分子組組成：Xf丙醛=0.01所以與之平平衡的氣相相組成為：：YF，丙醛=P丙醛*XF，丙醛/P=1.45*0.01/1=0.0145餾出液分子子組成：XG，丙醛=0.7因此：R=(XG-YF)/(YF-XF)=(0.7-0.0145)/(0.0145-0.01)=152.4取B=2R實際=152.4*2=305(2)回流量：L=305G=305*0.0243=7.4115kmol/h設(shè)回流液中中丙酮含量量為40%，丙醛60%則：丙酮：：7.4115*40%=2.965kmol/h丙醛：7.4115*60%=4.445kmol/h(3)塔頂上升蒸蒸汽：V=L+G=7.4115+0.0243=7.436kmol/h其中：丙酮酮：0.0073+2.956=2.972kmol/h占40%丙醛：0.017+4.445=4.462kmol/h占60%9、精餾塔：：以排醛塔塔的釜液作作為本塔的的進(jìn)料：要求：a、塔頂丙酮酮濃度97mol%;b、塔釜丙酮酮濃度小于于2mol%.(1)進(jìn)料：同排排醛塔釜液液。(2)出料：對丙丙酮進(jìn)行物物料衡算：：F*XF，丙酮=(F-P)X，丙酮+P*XP，丙酮得：XF，丙酮=0.705,XW,丙酮=0.02XP,丙酮=0.971.757*0.705=(1.757—P)*0.02+P*0.97解得：P=1.265kmol/hW=F—P=1.757—1.265=0.492kmol/h精餾塔數(shù)據(jù)據(jù)平衡表如如下：組成

進(jìn)料

出料

釜液

塔頂產(chǎn)品Kmol/hmol%Kmol/hmol%Kmol/hmol%

丙酮1.23970.50.012.01.22997

水0.51829.50.482980.0363

合計1.7521000.4921001.26510010、精餾塔頂頂冷凝器：：(1)最小回流比比，實際回回流比：進(jìn)料重量百百分組成：：X丙酮=1.239*58/(1.239*58+0.518*18)=0.885查丙酮水溶溶液的沸點點圖，得沸沸點t=58.5℃，即進(jìn)料狀狀態(tài)為P=1，t=58.5℃,查58℃時丙酮的飽飽和蒸汽壓壓P丙酮=1.08atm故與X丙酮成平衡關(guān)系系的氣相組組成為：YF，丙酮=P丙酮*XF，丙酮/P=1.08*0.705/1=0.761Rmin=(XP—YF)/(YF—XD)=(0.97-0.761)/(0.761-0.705)=3.74取B=1.5R實際=Rmin*B=3.74*1.5=5.6(2)回流量：L=5.6P=5.6*1.265=7.1kmol/h其中：丙酮酮：1.229*5.6=6.9kmol/h水：0.036*5.6=0.2kmol/h(3)塔頂上升蒸蒸汽量：V=P+L=1.265+7.1=8.365kmol/h其中：丙酮酮：1.229*6.6=8.111kmol/h水：0.036*6.6=0.254kmol/h由于初餾塔塔的塔頂未未冷凝氣(G)去羰化吸收收塔，作為為吸收的氣氣相原料，，而吸收液液又返回初初餾塔作為為初餾塔的的第二進(jìn)料料(F2)，因此在物物衡中，必必須將初餾餾塔和羰化化吸收塔一一并考慮進(jìn)進(jìn)行物衡，，才能求得得這兩個設(shè)設(shè)備的各自自進(jìn)出物料料。(1)物料流程：：見下圖：：（2）根據(jù)初餾餾塔和羰化化塔的工藝藝要求和條條件，對丙丙酮進(jìn)行物物料衡算：：對整個初餾餾及羰化吸吸收系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行丙酮物物料衡算：：1.197+0.0608=0.7P+G4,丙酮對初餾塔進(jìn)進(jìn)行物衡：：（1.197+F2,丙酮）＊0.913=0.7P根據(jù)羰化吸吸收塔對氣氣體中丙酮酮吸收率為為95%則：G4，丙酮＝（1.197+F2,丙酮)(1－0.913)(1——0.95)將上三式聯(lián)聯(lián)解得：F2，丙酮＝0.174kmol/h=10.12kg/hP=1.79kmol/hG4，丙酮＝0.006kmol/h初餾塔頂未未冷凝氣含含丙酮量：：G丙酮＝0.174+0.006-0.0608=0.119kmol/h(3)對丙醛進(jìn)行行物衡：對整個初餾餾和羰化吸吸收系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行物衡：：0.017=P丙醛即初餾塔的的餾出液P中含丙醛醛0.017kmol/h,即0.986kh/h以初餾塔塔為對象象物衡：：（0.017+F2，丙醛）＊0.50=P丙醛F2，丙醛＝P丙醛＝0.017kmol/h=0.986kg/h初餾塔頂頂未凝氣氣中丙醛醛含量為為：G丙醛＝（0.017+F2,丙醛）＊0.50=0.017kmol/h(4)對水進(jìn)行行物衡：：L3中的含水水量(即F2中的含水水量)10.12/[(F2,水*18)+0.986+10.12]=10%解得F2，水=5.0kmol/h初餾塔餾餾出液量量為1.97kmol/h其中：丙丙酮：1.79*0.7=1.253kmol/h丙醛：0.017kmol/h水：P水kmol/h所以：P水=1.79—1.253—0.017=0.52kmol/h以初餾塔塔為對象象進(jìn)行水水的平衡衡得：釜液中水水：5.55+5.0—0.52=10.03kmol/h(5)未反應(yīng)氣氣全部從從羰化吸吸收塔頂頂跑出故：G4，氣=0.141kmol/h(6)氯丙酮全全部進(jìn)入入釜液，，即釜液液中含氯氯丙酮：：0.05kmol/h將上述數(shù)數(shù)據(jù)整理理即得前前面的初初餾塔物物衡表與與羰化吸吸收塔的的物料數(shù)數(shù)據(jù)。11、校核、、整理計計算結(jié)果果(略)12、繪制物物料流程程圖(略)對于間歇歇過程的的物料衡衡算，必必須注意意設(shè)備整整個工作作周期的的操作順順序和每每項操作作的時間間，必須須把所有有操作作作為時間間平衡的的單獨一一項加以以記載，，并對每每項操作作的時間間進(jìn)行分分析，尋尋找提高高生產(chǎn)效效率的因因素。現(xiàn)以設(shè)計計年產(chǎn)30000噸聚氯乙乙烯車間間(采用懸浮浮聚合生生產(chǎn)方法法)的物料衡衡算為例例，對間間歇過程程的物料料衡算方方法加以以說明。。先看工工藝流程程：三間歇歇過程的物料衡衡算間歇過程程的物料料衡算相相比之下下比較簡簡單。在在計算時時要建立立時間平平衡關(guān)系系，即設(shè)設(shè)備與設(shè)設(shè)備之間間處理物物料的臺臺時數(shù)（（臺數(shù)與與操作小小時）要要平衡，，才不致致于造成成設(shè)備之之間生產(chǎn)產(chǎn)能力大大小相差差懸殊的的不合理理狀況。。有時因因化工單單元過程程的影響響因素不不同，以以及間歇歇過程和和連續(xù)過過程同時時并用，，進(jìn)行時時間平衡衡時需要要考慮不不均衡系系數(shù)。聚合用水水自軟水水計量槽槽(R301)加至聚合合釜(F301)，分散劑劑隨之進(jìn)進(jìn)入釜內(nèi)內(nèi)。單體體由氯乙乙烯計量量槽(R302)加入聚合合釜，同同時將助助劑帶入入。攪拌拌升溫進(jìn)進(jìn)行聚合合反應(yīng)。。待反應(yīng)應(yīng)結(jié)束，，借釜內(nèi)內(nèi)殘余壓壓力將懸懸浮液壓壓至沉降降槽(F302)?；厥章嚷纫蚁鈿怏w，同同時加定定量液堿堿，升溫溫吹風(fēng)以以破壞分分散劑、、低分子子物等。。經(jīng)堿處處理后的的懸浮液液靠位差差流入離離心機(J301)脫去大部部分水，，并噴入入70℃℃軟水洗滌滌。含水水約20%的濕樹脂脂經(jīng)濕料料貯斗(R303)和攪拌龍龍(J303)送至氣流流干燥器器(J304)中?？諝鈿膺^濾后后由鼓風(fēng)風(fēng)機(J305)吸入，送送至散熱熱片(M301)預(yù)熱之后后進(jìn)入氣氣流干燥燥器。樹樹脂隨熱熱風(fēng)吹上上，被干干燥至含含水5%左右。又又經(jīng)旋風(fēng)風(fēng)分離器器(J307)加至沸騰騰干燥器器(J308)內(nèi)被熱風(fēng)風(fēng)干燥至至含水0.3%,再由文丘丘里加料料器送到到冷風(fēng)管管(J311)冷卻。隨隨后經(jīng)旋旋風(fēng)分離離器(J312)分離加至至滾動篩篩(J313)和振動篩篩(J314)篩去粗料料進(jìn)行包包裝過秤秤送至倉倉庫。一、畫流流程示意意圖：以簡化的的方框流流程圖表表示，略略去了與與計算無無關(guān)的化化工過程程與設(shè)備備并將已已知數(shù)和和未知數(shù)數(shù)標(biāo)明二、化學(xué)學(xué)反應(yīng)式式：nCH2=CHCl→-[CH2---CH]n---22900kcal/kmol|Cl三、確定定計算任任務(wù)：聚合與沉沉析均屬屬于間歇歇操作，，需要建建立時間間平衡。。由設(shè)計計任務(wù)和和生產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場可知知生產(chǎn)規(guī)規(guī)模、生生產(chǎn)時間間、消耗耗定額、、各步驟驟損失以以及聚合合配方等等工藝操操作條件件?？梢砸皂樌窗戳鞒陶拐归_計算算，并按按間歇過過程與連連續(xù)過程程分別確確定基準(zhǔn)準(zhǔn)依次計計算。四、收集集數(shù)據(jù)：：1、生產(chǎn)規(guī)規(guī)模：年年產(chǎn)PVC樹脂3000噸2、生產(chǎn)時時間：8000h3、消耗定定額：1.064tVC/tPVC4、損耗分分配：聚合車間間總收率率94%，總損耗耗為6%。根據(jù)生生產(chǎn)統(tǒng)計計數(shù)字，，各步驟驟的損失失分配如如下(以聚合釜釜內(nèi)反應(yīng)應(yīng)生成的的聚合物物為準(zhǔn))聚合部分分：粘壁壁、泄漏漏、泡沬沬夾帶損損失占1%沉析部分分：破壞壞低聚物物及吹風(fēng)風(fēng)降溫?fù)p損失占1%離心部分分：母液中帶帶走損失失占0.5%干燥部分分：飛揚揚、旋風(fēng)風(fēng)分離損損失2%篩分包裝裝部分：：飛揚、、旋風(fēng)分分離及不不合格物物損失1.5%5、聚合配配方：經(jīng)經(jīng)xj-2型為準(zhǔn)，，按13.5立方米釜釜計量軟水：6800kg(6.8立方米)VC：5000kg(5.5立方米)ABIN：2.5kgABVN:2.2kg明膠：8kgNa2HCO3：1kgNa2S：250g聚合釜：：加水：15分?jǐn)嚁嚢瑁?0分加VC：15分升升溫溫：20分反應(yīng)：8小時出出料：30分清釜置換換等：70分共計：10小時40分取操作周周期為11小時沉析槽:排氣、加加料、回回收：1小時升升溫：：1小時保溫：0.5小時冷冷卻：0.5小時出料：6小時共計：9小時取操作周周期為9小時7、生產(chǎn)統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)字字平均每釜產(chǎn)量量為4243kg(PVC)8、操作條件與與控制指標(biāo)：：聚合溫度：51±0.5度出料壓力：6kgf/cm2轉(zhuǎn)化率：90%沉析溫度75℃，操作規(guī)定加加42%液堿7L，加堿量0.05—0.1%(母液內(nèi)含NaOH量)離心：為了提提高產(chǎn)品質(zhì)量量，用60~75℃熱水洗滌，用用水量取2000kg，離心后濕料料含水約20%。9、原料、助劑劑和產(chǎn)品規(guī)格格(略)10、物化常數(shù)(略)五、確定計算算基準(zhǔn)：間歇過程以kg/釜為基準(zhǔn)，連連續(xù)過程以kg/h為基準(zhǔn)。六、計算：1、聚合釜擬選用13.5立方米聚合釜釜(1)進(jìn)料按配方(2)出料生成PVC量：5000kg*90%=4500kg損失PVC量：4500kg*1%=45kg向沉析槽出料量：4500kg—45kg=4455kg未反應(yīng)VC量：5000kg-4500kg=500kg聚合釜二次出出料用水量：：200kg/釜(按規(guī)定)計算結(jié)果整理理成表：聚合釜物料平平衡表物料名稱進(jìn)料kg出料kg物料名稱進(jìn)料kg出料kgVC5000500水68007000明膠88二次用水200ABIN2.52.5PVC4455ABVN2.22.2損失PVC45Na2S0.250.25合計10213.9510213.95NaHCO3112、沉析槽：擬選用19立方米沉析槽，進(jìn)料除聚聚合釜來料外外，尚需加液液堿和通入直直接蒸汽。按按工藝條件規(guī)規(guī)定加42%NaOH溶液7L，重量為1.45*7=10.15kg其中含：純NaOH10.15*42%=4.26kg水：10.15——4.26=5.89kg假定未反應(yīng)的的VC液體全部在沉沉析槽內(nèi)氣化返回回氣柜予以回回收。堿處理理時，通直接接蒸氣升溫所所立生冷凝水水量可由熱量量衡算求得。。設(shè)備及物料升升溫需熱量計計算表名稱重量t初

℃t終

℃△t℃比熱CKcal/kg℃熱量kcal設(shè)備32902075550.1221700水7024.15075251175600PVC44555075250.4246800VC5005075256331500合計275600注：明膠及堿堿液等助劑所所占比例甚微微并入水中取取熱損失為10%，每個沉析槽在每次操作作中需通入蒸蒸氣量W為：W=275600*1.1/576=526kg沉析槽物料平衡表表

名稱

進(jìn)料kg

出料kgPVC44554410

水70007531.89

蒸汽冷凝水526

液堿、其中含水5.89明膠、ABIN、ABVN、Na2SNaHCO313.9513.95

未反應(yīng)VC500

氣化回收VC500NaOH4.264.26

損失PVC45

合計12505.112505.1注：舉例時為為簡化計算而而未考慮單體體損失，在實實際生產(chǎn)中是是有損失的，，應(yīng)予以考慮慮。3、離心脫水從這一步操作作開始轉(zhuǎn)入連連續(xù)操作過程程，計算基準(zhǔn)準(zhǔn)相應(yīng)轉(zhuǎn)換為為kg/h,根據(jù)全年的生生產(chǎn)任務(wù)和生生產(chǎn)時間求出出每小時PVC產(chǎn)量為：30000噸/8000h=3.75噸/h產(chǎn)品中含水0.3%，折合絕干樹樹脂量為：3750kg/h*0.997=3739kg/h考慮到各步損損失后，離心心機進(jìn)料中應(yīng)應(yīng)含有絕干樹樹脂量為：3739*0.98/0.94=3898kg/h按沉析槽出料的組成成，以3898kg/h為基準(zhǔn)求出離離心機進(jìn)料中中其它各組分分相應(yīng)的量水：7531.89*3898/4410=