化工工藝設(shè)計(jì)

化工工藝計(jì)1.概述.1.1化工設(shè)計(jì)的重要性和重要內(nèi)容.1.2環(huán)氧乙烷在經(jīng)濟(jì)中的地位和感化1.3臨盆技巧.1.4環(huán)氧乙烷的市場(chǎng)需求狀況2.工藝概述.2.1環(huán)氧乙烷的性質(zhì).2.2臨盆方法.2.3環(huán)氧乙烷的臨盆道理2.4設(shè)計(jì)籌劃簡(jiǎn)介.2.5工藝流程示意圖.3.物料衡算..................................................................................................................113.1物性數(shù)據(jù).......................................................................................................113.2設(shè)計(jì)依照.......................................................................................................113.3輪回體系的物料衡算....................................................................................3.3.1運(yùn)算依照...........................................................................................3.3.2混淆器.3.3.4環(huán)氧乙烷接收塔3.3.5CO接收體24.熱量衡算.4.1反響器的熱量衡算.5.設(shè)備運(yùn)算.5.1反響器設(shè)備運(yùn)算.5.2確信氧化反響器的全然尺寸.5.3床層壓力降的運(yùn)算.5.4傳熱面積的核算.5.5反響器塔徑切實(shí)事實(shí)上定.6.總結(jié).參考文獻(xiàn).附錄................................................................................................錯(cuò)誤未定義書簽。

1.述1.1工設(shè)計(jì)重要性和重內(nèi)容設(shè)計(jì)是科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際臨盆力的橋梁和紐帶業(yè)科研成果只有經(jīng)由過程工程化——工藝設(shè)計(jì)才能轉(zhuǎn)化為實(shí)際的工業(yè)化臨盆力從那個(gè)意義上講設(shè)計(jì)工作也同樣在科教興國(guó)重?fù)?dān)中承擔(dān)這一份義務(wù)工設(shè)計(jì)與化學(xué)工業(yè)的成長(zhǎng)緊密相干，化學(xué)工藝是我國(guó)的支柱家當(dāng)之一，石油化工、煤化工、生物化工、精細(xì)化工及醫(yī)藥工業(yè)等臨盆范疇與人類的衣食住行及文化需求等各方面有著緊密的接洽能夠說化學(xué)與化學(xué)工程科學(xué)的成果及其常識(shí)的應(yīng)用制造了種類繁多的化工產(chǎn)品，依照現(xiàn)有材料，人類臨盆的化工產(chǎn)品差不多達(dá)到萬(wàn)種之多，產(chǎn)品總值約達(dá)1億美元這些化工產(chǎn)品極大年夜的豐富了人類的物質(zhì)生活進(jìn)步了人們的生活質(zhì)量，并在操縱疾病傳播、延長(zhǎng)命命、進(jìn)步農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和作物質(zhì)量、儲(chǔ)備和保鮮食物等諸多方面起到了十分重要的感化今朝化學(xué)工業(yè)正以更大年夜范疇、更快速度向前成長(zhǎng)，在化工戰(zhàn)線上，化工設(shè)計(jì)人員不管從臨盆、科學(xué)研究或者全然扶植等方面都發(fā)揮著專門重要的感化?；すに囋O(shè)計(jì)包含下面的一些內(nèi)容：（1）原料路線和技巧路線的選擇）工藝流程設(shè)計(jì)物料衡算）熱量衡算工藝設(shè)備的設(shè)和選型間安排設(shè)計(jì)化工管路設(shè)計(jì)；（8）非公益設(shè)計(jì)項(xiàng)目標(biāo)推敲）編制設(shè)計(jì)文件。1.2

環(huán)氧乙在經(jīng)濟(jì)中的位和感環(huán)氧乙烷(簡(jiǎn)稱EO)，又稱氧化乙烯，也稱惡烷，是一種最簡(jiǎn)單的環(huán)醚，是乙烯工業(yè)衍生物中僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有機(jī)化工產(chǎn)品最簡(jiǎn)單最重要的環(huán)氧化物，在公平易近經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)中具有舉足輕重的地位和感化。從全球來看環(huán)氧乙烷重要用作化學(xué)中心體它重要花費(fèi)于乙二醇全球環(huán)氧乙烷產(chǎn)量的60%都改變?yōu)橐叶?，乙二醇可進(jìn)一步加工成聚酯纖維和樹脂。有13%的環(huán)氧乙烷用于制造其它二醇（如聚乙二醇二甘醇和三甘醇等氧乙烷的第二大年夜銷量是用于洗滌劑的產(chǎn)品。其它環(huán)氧乙烷的衍臨盆品有乙醇胺、

溶劑乙二醇醚類等環(huán)氧乙烷也用作熏蒸消毒殺蟲劑殺菌劑以及醫(yī)療器械的消毒劑。2003年全球環(huán)氧乙烷花費(fèi)量為萬(wàn)噸1998—2003年年均花費(fèi)增長(zhǎng)率達(dá)到2003—2008年2008—2020年分別以4.6%和3.4%速度遞增，即到2008和2020年全球環(huán)氧乙烷需求量將分別達(dá)到1995.2萬(wàn)噸和萬(wàn)噸。我國(guó)由氯醇法臨盆環(huán)氧乙烷始于年代，因?yàn)槁却挤▽?duì)乙烯質(zhì)量要求不高此采取酒精產(chǎn)生乙烯和渣油裂解混淆烯烴臨盆環(huán)氧乙烷在我國(guó)石油化工成長(zhǎng)初期具有必定意義跟著大年夜范疇引進(jìn)環(huán)氧乙烷裝配的建成和投產(chǎn)加上環(huán)保律例的日益嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)小范疇的氯醇法環(huán)氧乙烷裝配已無生命力，于年下半年鐫汰因經(jīng)濟(jì)緣故早期引進(jìn)的空氣法環(huán)氧乙烷裝配大年夜多也改革為氧氣法[12]

。1.3盆技巧1922年UCC(聯(lián)碳公司建成首套氯醇法工業(yè)裝配。1938年又建成了首套乙烯空氣氧化法工業(yè)裝配1958年Shell(殼牌公司)建成首套乙烯氧氣氧化法工業(yè)裝配。今朝，全球環(huán)氧乙烷專利技巧大年夜部分為、美國(guó)SD(科學(xué)設(shè)計(jì)公司)和UCC三家公司所壟斷，這三家公司的技巧占環(huán)氧乙烷總臨盆才能的90%以上。Shell、SD和UCC家公司的乙烯氧化技巧程度全然接近，但技巧上各有特點(diǎn)例如在催化劑方面盡管載體物理機(jī)能和制備略有差別但程度比較接近，選擇性均在80%以上；在工藝技巧方面都有反響部分、脫、環(huán)氧乙烷收受接收構(gòu)成但克制劑選擇工藝流程上略有差別今朝國(guó)內(nèi)環(huán)氧乙烷臨盆廠家均采取乙烯氧氣氧化法臨盆技巧，全然為引進(jìn)技巧。1.4氧乙烷市場(chǎng)需求狀我國(guó)最早以傳統(tǒng)的乙醇為原料經(jīng)氯醇法臨盆世紀(jì)70年代我國(guó)開端引進(jìn)以臨盆聚酯原料乙二醇為目標(biāo)產(chǎn)品的環(huán)氧乙烷乙二醇聯(lián)產(chǎn)裝配國(guó)EO臨盆與應(yīng)用已走上快速成長(zhǎng)門路，至今差不多引進(jìn)十余套臨盆裝配。2003年我國(guó)EO臨盆才能約為1200kt/a。跟著我國(guó)聚酯與別處活性劑等范疇的迅猛成長(zhǎng)EO遠(yuǎn)不克不及知足市場(chǎng)需求，是以有多家企業(yè)籌劃扶植范疇化EO臨盆裝配，能夠估量今后幾年我國(guó)EO

的臨盆才能將顯現(xiàn)靈敏增長(zhǎng)的勢(shì)頭。個(gè)中北京燕山石化于2004年將已有的70kt/a的臨盆才能擴(kuò)大年夜250kt/a閣下；南京揚(yáng)巴一體化工程9套核心裝配中含有一套240kt/a的EO裝配于2004年建成投產(chǎn)中海殼牌石化已在南海扶植一300kt/aEO盆裝配年建成投產(chǎn)海石化已新建一300kt/aEO臨盆裝配，年建成投產(chǎn)；別的天津聯(lián)化、獨(dú)山子石化等企業(yè)均籌劃在今后幾年內(nèi)扶植范疇化的EO臨盆裝配。到2005年我國(guó)EO的臨盆才能將激增至2160kt/a在今后兩年內(nèi)國(guó)內(nèi)EO臨盆才能將翻一番可見我國(guó)EO工業(yè)市場(chǎng)需求與成長(zhǎng)前景之好。2.藝述2.1氧乙烷性質(zhì)2.1.1EO的物理性質(zhì)環(huán)氧乙烷（簡(jiǎn)稱EO）被稱為氧化乙烯，也稱惡烷。在常溫下為無色氣體，低溫時(shí)為無色易流淌液體，在空氣中的爆炸限（體積分?jǐn)?shù)）為2.6%，它易與水、醇、氨、胺、酚、鹵化氫、酸及硫醇進(jìn)行開環(huán)反響有乙醚的氣味，其蒸氣對(duì)眼和鼻粘膜有刺激性，有毒。2.1.2EO的化學(xué)性質(zhì)因?yàn)榄h(huán)氧乙烷具有含氧三元環(huán)構(gòu)造性質(zhì)專門爽朗極易產(chǎn)生開環(huán)反響在必定前提下，可與水、醇、氫鹵酸、氨及氨的化合物等產(chǎn)生加成反響，個(gè)中與水產(chǎn)生水合反響生成乙二醇，是制備乙二醇的重要方法。當(dāng)用甲醇、乙醇、丁醇等初級(jí)醇與環(huán)氧乙烷感化時(shí)分別生成乙二醇—甲醚乙二醇—乙醚乙二醇—丁醚。它們兼具醇和醚的性質(zhì)，是優(yōu)良的溶劑，用處專門廣泛，可消融纖維酯如硝酸纖維酯工業(yè)上稱為溶纖劑與氫鹵酸感化環(huán)氧乙烷與氫鹵酸在室溫或更低的溫度下反響生成鹵醇可用于定量分析環(huán)氧乙烷及環(huán)氧乙烷型化合物與氨反響可生成一乙醇胺二乙醇胺和三乙醇胺環(huán)氧乙烷本身還可開環(huán)聚合生成聚乙二醇。2.2盆方法2.2.1氯醇法氯醇法是早期的工業(yè)臨盆方法分兩步完成起首由氯氣和水反響生成次氯酸，次氯酸與乙烯反響生成氯乙醇，然后氯乙醇與氫氧化鈣皂化生成環(huán)氧乙烷。

1922年UCC(聯(lián)碳公司)建成首套氯醇法工業(yè)裝配盡管氯醇法乙烯應(yīng)用率高但臨盆過程中消費(fèi)大年夜量氯氣，腐化設(shè)備，污染情形，產(chǎn)品純度低，現(xiàn)已全然被鐫汰。2.2.2直截了當(dāng)氧化法直截了當(dāng)氧化法又可分為空氣氧化法和氧氣氧化法氣直截了當(dāng)氧化法是由Lefort在1931年制造的應(yīng)用乙烯和氧在恰當(dāng)載體的銀催化劑上感化制備出了環(huán)氧乙烷并以此取得了空氣直截了當(dāng)氧化制得環(huán)氧乙烷的專利氧氣直截了當(dāng)氧化法是由Shell公司在1958年制造的方法直截了當(dāng)以氧氣作氧化劑，削減了反響體系中惰性氣體的吸入量可削減反響體系中反響器的臺(tái)數(shù)在必定程度高低出世產(chǎn)成本。美國(guó)的、ScientificDesign(SD)學(xué)和公司，日本的觸媒化學(xué)公司以及意大年夜利SNAMMontedison公司差不多上乙烯直截了當(dāng)氧化法制備環(huán)氧乙烷技巧的擁有者。環(huán)氧乙烷早期采取氯醇法工藝臨,20世紀(jì)20年代初,UCC公司進(jìn)行了工業(yè)臨盆,之后公司基于Lefort有關(guān)銀催化劑的研究成果,應(yīng)用銀催化劑,推出空氣法乙烯直截了當(dāng)氧化臨盆環(huán)氧乙烷工藝。50年代末,Shell公司采取近乎純氧代替空氣作為臨盆環(huán)氧乙烷的氧原,推出氧氣法乙烯直截了當(dāng)氧化臨盆環(huán)氧乙烷工藝經(jīng)賡續(xù)改,今朝較先輩的臨盆方法是用銀作催化劑在列管式固定床反響器中用純氧與乙烯反響,采取乙烯直截了當(dāng)氧化臨盆環(huán)氧乙烷。本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均參考乙烯直截了當(dāng)氧化法。2.3氧乙烷臨盆道理乙烯氧化過程，按氧化程度可分為選擇氧化（部分氧化）和深度氧化（完全氧化兩種情形乙烯分子中碳碳雙鍵具有凸起的反響活性在必定前提下可實(shí)現(xiàn)碳碳雙鍵選擇性氧化生成環(huán)氧乙烷但在平日的氧化前提下乙烯的分子骨架輕易被破壞而產(chǎn)生深度氧化生成二氧化碳和水為使乙烯氧化反響盡可能的束縛在生成目標(biāo)產(chǎn)品—環(huán)氧乙烷的偏向上朝工業(yè)上乙烯直截了當(dāng)氧化生成EO的最佳催化劑均采取銀催化劑別的乙烯直截了當(dāng)氧化還有副產(chǎn)品生成，個(gè)中CO2和水最多實(shí)驗(yàn)已證實(shí)這些副產(chǎn)品以兩條不合的路線生成的起首乙烯直截了當(dāng)氧化生成CO2和水并伴跟著專門多壽命極短的部分氧化中心產(chǎn)品：

5252CH+3O24

2

2COO－1308.28kJ/mol22這一反響用氯化物來加以克制，該氯化物為催化劑克制劑即1—二氯乙烷（EDC自身有也必定的阻攔進(jìn)一步氧化的才能。1HO2CHOCH422在反響過程中如有堿金屬或堿土金屬存在時(shí)，將催化這一反響。CO2還由EO氧化而得這時(shí)它起首被異構(gòu)為乙醛然后專門快被氧化為CO2和H2O。反響速度由EO異構(gòu)化操縱CHCOOHOCHO23反響器副產(chǎn)品中除COHO以外還有微量的乙醛和甲醛。它們?cè)诰茊挝?2中從EO和EG平分別掉落，以上氧化反響均是放熱反響。2.4計(jì)籌劃介環(huán)氧乙烷是以乙烯為原料產(chǎn)品中的第三大年夜品種，僅次于聚乙烯和苯乙烯它的用處是制取臨盆聚酯樹脂和聚酯纖維的單體制備別處活性劑此外還用于制備乙醇胺類、乙二醇醚類等。2.4.1反響過程分析：工業(yè)上臨盆環(huán)氧乙烷最早采取的方法是氯醇法該法分兩步進(jìn)行第一步將乙烯和氯通入水中反響生成2-氯乙醇，2-氯乙醇水溶液濃度操縱在6%—7%（質(zhì)量）;第二步使2-氯乙醇與Ca(OH)反響，生成環(huán)氧乙烷。該法的長(zhǎng)處是對(duì)乙烯2的濃度要求不高，反響前提較緩和，其重要缺點(diǎn)是要消費(fèi)大年夜量氯氣和石灰，反響介質(zhì)有強(qiáng)腐化性，且有大年夜量含氯化鈣的污水要排放。2.4.2催化劑的選擇：環(huán)氧化法臨盆環(huán)氧乙烷是一個(gè)強(qiáng)放熱放應(yīng)為削減深度氧化的副反響進(jìn)步選擇性催化劑的選擇專門重要研究注解只有在銀催化劑催化下乙烯的環(huán)氧化反響才有較高的選擇性工業(yè)上應(yīng)用的銀催化劑是由活性組分載體和助催化劑所構(gòu)成。載體載體的重要功能是分散活性組分和防止銀微晶的半熔和燒結(jié)其活性

保持穩(wěn)固因?yàn)橐蚁┉h(huán)氧化過程存在平行副反響和連串副反響的競(jìng)爭(zhēng)又是一強(qiáng)放熱反響故載體的別處構(gòu)造及其導(dǎo)熱機(jī)能對(duì)反響的選擇性和催化劑顆粒內(nèi)部溫度的分布有明顯的阻礙載體別處積大年夜活性比別處積大年夜催化劑活性高但也有利于乙烯完全氧化反響的產(chǎn)生甚至生成的環(huán)氧乙烷專門少載體如有閑暇因?yàn)榉错懳镌诩?xì)閑暇中的擴(kuò)散速度慢產(chǎn)品環(huán)氧乙烷在閑暇中濃度比主體濃度高有利于連串副反響地進(jìn)行工業(yè)上為了操縱反響速度和選擇性均采取低比別處積無孔隙或粗閑暇惰性物質(zhì)作為載體要求有較好的導(dǎo)熱機(jī)能和較高的熱穩(wěn)固性工業(yè)上常用的載體有碳化硅α－氧化鋁和含有少量氧化硅的α－氧化鋁等。助催化劑所采取的助催化劑有堿金屬類，堿土金屬類和稀土元素化合物等。堿土金屬類中用得最廣泛的是鋇鹽在銀催化劑中參加少量鋇鹽可增長(zhǎng)催化劑的抗熔結(jié)才能，有利于進(jìn)步催化劑的穩(wěn)固性，延長(zhǎng)其壽命，并可進(jìn)步活性。據(jù)研究?jī)煞N或兩種以上的助催化劑起到協(xié)同感化，可進(jìn)步選擇性?？酥苿┰阢y催化劑中參加少量硒碲氯溴等對(duì)克制二氧化碳的生成步環(huán)氧乙烷的選擇性有較好的后果。工業(yè)上常在原料氣中添加微量有機(jī)氯如二氯乙烷，以進(jìn)步催化劑的選擇性，調(diào)劑溫度。2.4.3反響器及混淆器的選擇：乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷是一強(qiáng)放熱反響溫度對(duì)反響的選擇性十分敏銳關(guān)于這種反響最好采取流化床反響器，但因?yàn)榧?xì)顆粒的銀催化劑易結(jié)塊也易磨損，流化質(zhì)量專門快惡化催化劑效力急速降低故工業(yè)上廣泛采取的是列管式固定床反響器，管內(nèi)放催化劑，管間走冷卻介質(zhì)。在配制混淆氣時(shí)因?yàn)榧冄鯀⒓拥捷喕貧夂鸵蚁┑幕煜龤庵腥ケ仨毷寡鹾洼喕貧忪`敏混淆達(dá)到安穩(wěn)構(gòu)成如混淆不行專門可能形成氧濃度局部跨過極限濃度，進(jìn)入熱交換器時(shí)易引起爆炸危險(xiǎn)。為此，混和器的設(shè)計(jì)極為重要，工業(yè)上是借多空噴射器對(duì)著混和氣流的下流將氧高速度噴射到輪回氣和乙烯的混淆氣中，使他們靈敏進(jìn)行平均混淆。為了確保安穩(wěn)，須要用主動(dòng)分析檢測(cè)儀監(jiān)督，并配制主動(dòng)報(bào)警連鎖割斷體系，熱交換器安裝須要有防爆方法。2.4.3阻礙身分（反響前提）的分析：⑴反響溫度

乙烯環(huán)氧化過程中存在著平行的完全氧化副反響礙轉(zhuǎn)化率和選擇性的重要身分是溫度。溫度過高，反響速度快、轉(zhuǎn)化率高、選擇性降低、催化劑活性闌珊快、易造成飛溫；溫度過低，速度慢、臨盆才能小。因此要操縱合適溫度，其與催化劑的選擇性有關(guān)，一樣操縱的合適溫度在℃—260℃。⑵反響壓力加壓對(duì)氧化反響的選擇性無明顯阻礙可進(jìn)步反響器的臨盆才能且有利于環(huán)氧乙烷的收受接收故采取加壓氧化法但壓力高對(duì)設(shè)備的要求高費(fèi)用增長(zhǎng)催化劑易破壞。故采取操作壓力為2MPa閣下。⑶空速與溫度比擬該身分是次要的，但空速減小，轉(zhuǎn)化率增高，選擇性也要降低，同時(shí)空速不僅阻礙轉(zhuǎn)化率和選擇性阻礙催化劑的空時(shí)收率和單位時(shí)刻的放熱量，故必須周全衡量，現(xiàn)在工業(yè)上采取的混淆氣空速一樣為閣下也有更高的催化劑機(jī)能高反響熱能及時(shí)移出時(shí)選擇高空速反之選擇低空速。⑷原料純度原料個(gè)中的雜質(zhì)可能給反響帶來晦氣阻礙[14]：①使催化劑中毒而活性降低如乙炔和硫化物使催化劑永久中毒乙炔和銀形成的乙炔銀受熱會(huì)產(chǎn)生爆炸性分化；使選擇性降低（鐵離子使反響熱效應(yīng)增大年夜（H2、C3上烷烴和烯烴③阻礙爆炸極限，如氬氣是惰性氣體但其會(huì)使氧的爆炸極限濃度降低同時(shí)增長(zhǎng)爆炸的危險(xiǎn)性也有同樣的效應(yīng)估中的雜質(zhì)含量要嚴(yán)格操乙炔<5ppm，C3以上烴<1ppm，硫化物<1ppm，氫氣5ppm⑸進(jìn)入反響器的混淆氣配比因?yàn)榉错懙膯纬剔D(zhuǎn)化率較低故采取具有輪回的乙烯環(huán)氧化過程入反響器的混淆氣是由輪回氣和新奇原料氣混淆而成的構(gòu)成既阻礙經(jīng)濟(jì)效益也關(guān)系臨盆安穩(wěn)氧的含量必須低于爆炸極限濃度因乙烯的濃度阻礙氧的極限濃度同時(shí)阻礙催化劑的臨盆才能因此其濃度也需操縱乙烯和氧濃度有一適量（如濃度過高反響快放熱多反響器的熱負(fù)荷大年夜放熱和除熱不克不及均衡，就會(huì)造成飛溫如以氧氣作氧化劑，為使反響不致太猛烈仍須參加致穩(wěn)劑。以氮?dú)庾髦路€(wěn)劑時(shí)進(jìn)入反響器的乙烯濃度可達(dá)—20%，氧濃度為8%閣下。因

為反響的轉(zhuǎn)化率比較低為了充分應(yīng)用原料從接收塔出來的氣體須輪回因?yàn)檩喕貧庵泻须s質(zhì)和反響副產(chǎn)品因此須要在輪回之前將一部分有害氣體清除即脫除二氧化碳。從接收塔排出的氣體，大年夜部分90%）輪回應(yīng)用，小部分送二氧化碳接收裝配用堿洗熱碳酸鉀溶液脫除掉落副反響生成的二氧化碳。二氧化碳對(duì)環(huán)氧化反響有克制造用適量進(jìn)步其含量對(duì)反響的選擇性有好處，且能進(jìn)步氧的爆炸極限，故輪回氣中許可有必定量二氧化碳，但不宜過多。⑹乙烯轉(zhuǎn)化率單程轉(zhuǎn)化率的操縱與氧化劑的種類有關(guān)用純氧作氧化劑時(shí)單程轉(zhuǎn)化率一樣操縱在12%—15%，選擇性可達(dá)75%—84%或更高。用空氣作氧化劑時(shí)，單程轉(zhuǎn)化率一樣操縱在30%—35%選擇性可達(dá)70%閣下單程轉(zhuǎn)化率過高時(shí)因?yàn)榉艧崃看竽暌梗瑴囟壬呖?，?huì)加快深度氧化，使環(huán)氧乙烷的選擇性明顯降低。因?yàn)楣I(yè)上采取輪回流程因此單程轉(zhuǎn)化率也不克不及太低不然會(huì)因輪回氣量過大年夜而耗能增長(zhǎng)。2.5藝流程意圖

因?yàn)榇朔错憺闅夤滔喾错懲瑫r(shí)催化劑比較貴因此選擇列管式固定床反響器反響放出大年夜量的熱因此須采取換熱介質(zhì)進(jìn)行換熱依照反響的熱效應(yīng)求得反響的溫度在180—250℃，是以選擇礦物油作為換熱介質(zhì)，采取外部輪回式換熱。由以上流程圖能夠看出新奇原料氣與輪回氣混淆后經(jīng)由熱交換器預(yù)熱一段時(shí)刻后從反響器上部進(jìn)入催化床層自反響器流出的反響混淆氣中環(huán)氧乙烷的含量?jī)H為1%—2%經(jīng)熱交換器應(yīng)用其熱量并進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入環(huán)氧乙烷接收塔因?yàn)榄h(huán)氧乙烷能以任何比例與水混淆故采取水做接收劑以接收反響氣中的環(huán)氧乙烷。從接收塔排出的氣體，大年夜部分（約）輪回應(yīng)用，而一小部分需送入收裝配，用熱碳酸鉀溶液脫除掉落副反響所生成的CO2。送入接收裝配的那一小部分氣體在二氧化碳接收塔中與來自再生塔的高溫貧碳酸氫鉀-碳酸鉀溶液接觸。在二氧化碳感化下轉(zhuǎn)化為碳酸氫鉀。自二氧化碳接收塔塔頂排出的氣體經(jīng)冷卻并分別出夾帶的液體后返回至輪回體系二氧化碳接收塔塔釜的富碳酸氫鉀-碳酸溶液經(jīng)減壓入再生塔，經(jīng)加熱，使碳酸氫鉀分化為二氧化碳和碳酸鉀，CO2自頂排出，再生后的貧碳酸氫鉀-碳酸鉀溶液輪回回二氧化碳接收塔。乙烯催化氧化法制環(huán)氧乙烷的工藝需留意以下兩點(diǎn)1、保證安穩(wěn)性對(duì)此工藝因?yàn)楦狈错憺閺?qiáng)放熱反響溫度的操縱尤為重要若反響熱未及時(shí)移走，就會(huì)導(dǎo)致溫度難于操縱，產(chǎn)生飛溫現(xiàn)象。因?yàn)槭茄鯕庾鲅趸瘎?，還存在爆炸極限的問題因此反響氣體的混淆至關(guān)重要可借用多孔噴射器對(duì)著混淆氣流的下流將氧高速噴射入輪回氣和乙烯的混淆氣中，使它們靈敏進(jìn)行平均混淆。為操縱氧氣乙烯的濃度在爆炸極限以內(nèi)也為使反響不致太猛烈需采取惰性致穩(wěn)氣，可采取NCH4作致穩(wěn)氣。22、保證經(jīng)濟(jì)性對(duì)化工行業(yè)的臨盆工業(yè)來說經(jīng)濟(jì)性是應(yīng)起首推敲的重要身分為知足此要求應(yīng)想方法使反響的選擇性進(jìn)步催化劑的研究開創(chuàng)決定著反響的選擇性故應(yīng)采取機(jī)能優(yōu)勝的催化劑，并用二氯化物來克制副反響的產(chǎn)生。還應(yīng)推敲能量的應(yīng)用率想方法應(yīng)用臨盆流程中各類位能的熱量充分節(jié)約

資本，下出世產(chǎn)成本。3.料算3.1性數(shù)據(jù)表3.1物性數(shù)據(jù)表序號(hào)

組分

分子式

分子量

常壓沸點(diǎn)℃1

氮?dú)?/p>

N

28.0134

-195.82

氬氣

Ar

39.9480

-185.873

氧氣

O

31.9988

-182.984567891011

甲烷乙烯乙烷二氧碳環(huán)氧烷乙醛水乙二醇

CHCCCOCHOCHCHOHOC

16.042328.053030.068844.009544.052444.052418.015262.0676

-162.15-103.71-88.6-78.4510.420.4100197.33.2計(jì)依照1．設(shè)計(jì)義務(wù)：年產(chǎn)7萬(wàn)噸環(huán)氧乙烷2．年工作時(shí)刻：7200小時(shí)3．高純EO收率：30%4．乙烯單程轉(zhuǎn)化率：10%5．EO的選擇性：80%6．二氧化碳的選擇性：20%7．EO接收率：99.6%8．排空氣體比率：0.18%9．以單位時(shí)刻小時(shí)作為基準(zhǔn)3.3回體系物料衡算3.3.1運(yùn)算(1)原料氧氣構(gòu)成（mol%N

2

:0.0100Ar:0.2000:99.80002(2)原料乙烯構(gòu)成（

mol%

:0.0500:99.8500H:0.1000(3)原料甲烷構(gòu)成(mol%)：

N

:2.0000CH:96.9000C:0.5000CO:0.600022(4)環(huán)氧乙烷接收塔接收液氣比：(5)二氧化碳接收率：(6)符號(hào)說明：進(jìn)料：F—乙烯進(jìn)料；—氧氣進(jìn)料；—甲烷進(jìn)料；—混淆器物料MF213—反響器物料；RF—排放物料；W—排放物產(chǎn)；R—輪回物料，主反響：i

i副反響：CH+3O24

2

2CO+2HO－1308.28kJ/mol223.3.2混淆器（1）輪回氣體的溫度：79.00℃壓力1.76MPa淆氣出料溫度：76.00℃壓力1.76MPa進(jìn)料氣體被EO反響產(chǎn)品氣體從78℃加熱到℃產(chǎn)品氣體從202℃被冷卻到138℃。（2）環(huán)氧乙烷接收塔接收率（%氮?dú)猓?.0050氬氣：0.0010氧氣：0.010甲烷：乙烯：0.0500烷：0.0020二氧化碳1.3000環(huán)氧乙烷99.6000水：65.2940乙二醇：100.0000（3）運(yùn)算過程1）運(yùn)算新奇乙烯原估中乙烯量=

籌劃義務(wù)×10000×1000開工率×44.0524×合成收率

=

710000.3

=735.6559

kmol/h新奇乙烯原估中甲烷的量=

735.655999.85％

×0.05％=0.3684kmol/h新奇乙烯原估中乙烷的量=

735.655999.85％

×0.01％=0.7268kmol/h新奇乙烯原料的量=新奇乙烯原估中乙烯量+奇乙烯原估中甲烷的量+新奇乙烯原估中乙烷的量即：F2=520.2138+0.2605+0.5210=736.7611kmol/h

設(shè)：反響器的進(jìn)料量為MF(kmol/h)；新奇甲烷原料量為；針對(duì)混淆器列乙烯和甲烷的物料衡算方程，得：MF×30％=MF×30％×(1－10％)×(1－0.0018)+520.2138+F3×0.5％(1)MF×50％=MF×50％×(1-0.0001)×(1-0.0018)+0.2605+F3×96.9由（1）兩式聯(lián)立可得MF=16991.6030F3=44.90332）設(shè):輪回氣中環(huán)氧乙烷的量為RE；反響器中的環(huán)氧乙烷的量為；環(huán)氧EO乙烷的摩爾分率為y；針對(duì)混淆器列環(huán)氧乙烷的物料衡算方程，得：EO輪回氣中得環(huán)氧乙烷的量=反響器中的環(huán)氧乙烷的量

EO

EO

MF

EO

(3)反響器中環(huán)氧乙烷的量：=[EO

MF

+

MF

CH

0.1

80%]

(1-0.996)

(1-0.0018)(4)由以上兩式得：

MF0.0018)EOMF10.996)H解得：=0.00013)設(shè)：新奇氧氣原料的量為F1（kmol/h針對(duì)混淆器列氧氣的物料衡算方程，得：反響器進(jìn)估中的氧氣量=新奇氧氣原估中的氧氣量輪回氣中的氧氣量MF×yO=F1×yO+R×yO22

2輪回氣中的氧氣量=反響器中的氧氣量-反響消費(fèi)的氧氣量-氧氣的接收量-氧氣的排放量R×yO=[MF×yO－MF×yCH×0.1×0.8×0.5-MF×yC×0.1×0.2×3]×222424(1-0.0001)×(1-0.0018)即％+[MF×8.32％－MF×30％×0.1×0.2×3]×(1-0.0001)×(1-0.0018)解得：F1=693.4110kmol/h4）設(shè)：環(huán)氧乙烷接收塔接收的二氧化碳的接收率為CO

；二氧化碳接收解析塔二氧化碳的接收率為

CO

。針對(duì)混淆器列二氧化碳的物料衡算方程，得：

反響器中的二氧化碳的量=新奇甲烷進(jìn)估中的二氧化碳的量+輪回氣中的二氧化碳的量：

y

F3

''

y

。輪回氣中二氧化碳的量=反響器中二氧化碳的量反響生成的二氧化碳的量-環(huán)氧乙烷接收塔接收的二氧化碳量-排放量-二氧化碳接收解析塔二氧化碳的量：R×yCO=[MF×yCO+MF×yCH×0.1×0.2×2]×(1-2224

(1-

)即：MF×yCO=F3×0.6％+[MF×yCO+MF×3022(1-0.0018)×(1-0.18)解得：yCO=0.05005）設(shè)：新奇乙烯原料量F2；乙烷的接收率為

，針對(duì)混淆器列乙烷的物料衡算方程得反響器中的乙烷的量新奇乙烯原估中的乙烷的量+輪回氣中的乙烷的量：MFH

F2

H

'

H

輪回氣中的乙烷的量=

MF

CH

CH

)即：

y

H

.2138MFy

H

0.00002)0.0018解得：h=0.0175266）設(shè)：氮?dú)獾慕邮章?；針?duì)混淆器列氮?dú)獾奈锪虾馑惴匠?，得：N反響器中的氮?dú)獾牧?新奇氧氣原估中的氮?dú)獾牧啃缕婕淄樵乐械牡獨(dú)獾牧?輪回氣中的氮?dú)獾牧浚?/p>

''

F

'

輪回氣中氮?dú)獾牧?MF)N即

N

0.005%16.3882%(10.0018)N解得：y=0.0118N7）設(shè)：氬氣的接收率為N；針對(duì)混淆器列氬氣的物料衡算方程，得：

1---1---HN反響器中的氬氣的量=新奇氧氣原估中的氬氣的量輪回氣中的氬氣的量MF

Ar

''Ar

'

Ar輪回氣中的氬氣的量=MFAr即：

MFy0.0018)ArAr解得：Ar=0.0323設(shè)：水的接收率

HO

；輪回氣中水的摩爾分率為y

HO

，針對(duì)混淆器列水的物料衡算方程，得：輪回氣中的水的量=反響器中的水的量+反響生成的水的量

'

HO

=

[MF

MFy2](1HCHH

(10.0018反響器中水的摩爾分率：

HO

=1-

-H-

22

-Ar-

EO=1-0.5-0.3-0.0832-0.05-0.0168-0.0112-0.0323-0.0001=0.0063又有：F1+F2+F3+R=MF，即R=MF-F1-F2-F3得：R=16991.60299-509.9414-520.9953-16.3880=21641.4150kmol/h即：

R'HO

[0.198)得：

'

=0.0067運(yùn)算成果見表3-2表3.2混淆器物料衡算成果表溫度℃壓力MPa

輸入物料原料氧氣402.75

原料乙烯302.55

原料甲烷102.55

輪回氣791.76

輸出物料761.76

序號(hào)

組分

分子量

摩爾流量kmol/h

摩爾分率%

摩爾流量kmol/h

摩爾分率%

摩爾流量kmol/h

摩爾分率%

摩爾流摩爾摩爾流量分率量kmol/h%kmol/h

摩爾分率%1N

2

28.00.0000.03411

0.89810.02271.8410.012272.7740.012Ar

39.9

1.352

0.002

745.3100.034746.6620.034

03O

2

31.99

692.0

0.9980

1231.260.0561923.290.084CH

4

16.04

0.3684

0.0005

43.5110.9611514.30.531

11558.20.50452005CH2

4

28.05

735.65590.90.224

0.0050

6199.0567

0.2876934.940.306CH2

6

30.06

0.73680.0

403.8010.017404.5380.017CO

2

44.00

0.26940.001155.550.0531155.820.058

CH2O

4

44.05

2.3116

0.0001

2.3116

0.00019HO2

18.0152

117

0.0067

1117.8941

0.0051小計(jì)

F1=50F3=R=1.0001.000F2=736.71.01.00

23116.4

1.009.941

44.9

216410090

00合計(jì)

輸入物料總量

MF=23116.49043.3.3反響器（1）反響溫度為243℃，壓力為1.60MPa，反響物料由塔頂參加。

（2）運(yùn)算過程（y表示MF中各個(gè)組分的摩爾分率）1）反響器出口的乙烯的量=

MF

C

程轉(zhuǎn)化率）=23116.49044×0.3×(1-10=6241.4524kmol/h反響器出口環(huán)氧乙烷=

MF

CH

烯的單程轉(zhuǎn)化率的選擇性=23116.49044×0.3×10％=554.7958kmol/h3）反響器出口二氧化碳=MF×yC2H4×乙烯的單程轉(zhuǎn)化率×二氧化碳的選擇性×2+MF×yCO

2

=23116.49044×0.3×10％=1430.4485kmol/h4）反響器出口水量（反響中每生成一摩爾的二氧化碳同時(shí)生成一摩爾的水）因此：反響器出口=

MFyMFHO

C

烯單率氧化碳=23116.49044×0.0063+23116.49044×0.3×10％×2=672.6899kmol/h5）反響器出口氧氣量（混淆器中氧氣量-生成環(huán)氧乙烷消費(fèi)的氧氣量-生成乙醛消費(fèi)氧氣量-生成二氧化碳消費(fèi)的水量）即：反響器出口水量MF

O

y

CH

單程轉(zhuǎn)化率氧乙烷選擇性0.5－

y

CH

烯單程轉(zhuǎn)化氧化=23116.49044×0.0832％×80％×20％×3=1233.2648kmol/h6）反響器出口氮?dú)?，氬氣，甲烷，乙烷的量因?yàn)樵诜错懫髦羞@些物料沒有產(chǎn)生變更，因此其量等于進(jìn)口的量即：氮?dú)?272.2700kmol/h氬氣=746.6626kmol/h

22甲烷=811558.2452kmol/h乙烷=404.5396kmol/h表3.3反響器物料衡算成果表輸入物料

輸出物料溫度℃壓力MPa

1501.76

2341.47序號(hào)

組分

摩爾分子量流量kmol/h

摩爾質(zhì)量分率流量%Kg/h

質(zhì)量摩爾摩爾質(zhì)量分率流量分率流量%kmol/h%Kg/h

質(zhì)量分率%1

N2

28.0134

272.7746

0.0112

5349.4200

0.0130.0110.0135349.4200408439.9482Ar746.66260

0.0320.03235963593O

2

31.9988

1923.2920

0.0830.053241486864CH4

16.04211558.2450.5000.50032063964806395CH24

28.0530

6934.9471

0.3000.27001672408496CH26

30.0688

404.5396

0.0168

8607.6996

0.0210.0170.0218607.699656557CO2

44.0095

1155.8245

0.0500.061025859678CHO24

44.0524

2.3116

0.0001

72.0162

0.0000.0242806118.0159HO117.89412合計(jì)23116.49043.3.4環(huán)氧乙烷接收塔

0.0063

0.0040.0290.0131927.63865564.19138919

（1）該塔用純水作為接收劑，接收塔的溫度為℃，壓力為1.45MPa（2）各組分的接收率（%氮?dú)猓?.0050氬氣：0.0010氧氣：0.0100烷：0.0100乙烯：0.0500烷：0.0020二氧化碳1.3000環(huán)氧乙烷99.6000水：65.2940（3）EO接收塔接收液汽比=2.0（4）運(yùn)算過程（y表示RF中的摩爾分率，為接收率）1）氣體中各個(gè)組分的量a)出口環(huán)氧乙烷的量=進(jìn)入接收塔的環(huán)氧乙烷量

（1-環(huán)氧乙烷的接收率）=RF×(1－α)EOEO=409.4333×(1-99.6％)=2.2192kmol/hb)出口乙烯的量=

進(jìn)入吸收塔的乙烯的量的吸收率)=RFCHO×(1－αCHO)2424=6587.7328×(1-0.05％)=6238.3317kmol/hc)出口的二氧化碳的量=

進(jìn)入吸收塔的二氧化碳的量氧化碳的吸收率)=RFCO－αCO)22=1551.228×(1-1.30％)=1411.8527kmol/hd)出口的氧氣的量=

進(jìn)入吸收塔的氧氣的量氣吸收率)=RFO－αO)22=1246.5020×(1-0.01％)=1233.1415kmol/he)出口的甲烷的量=

進(jìn)入吸收塔的甲烷的量的吸收率)=RFCH－αCH)44=1245.8015×(1-0.01％)=11535.1230kmol/hf)出口的乙烷的量=

進(jìn)入吸收塔的乙烷的量的吸收率)=RFCH×(1－αCH)2424=410.2668×(1-0.002％)=403.7942kmol/hg)出口的氮?dú)獾牧?

進(jìn)入吸收塔的氮?dú)獾牧繗獾奈章剩?/p>

=RFN－αN)22=275.9593×(1-0.005％)=272.2564kmol/hh)出口的水蒸氣的量=

進(jìn)入吸收塔的水蒸氣的量蒸的吸收率）=RFH－αHO)22=308.8609×(1-65.294％)=233.4638kmol/h2)接收劑的用量H(采取純水做接收劑)EO接收塔接收液汽比L/V=2.0塔內(nèi)氣體的平均流率V=塔內(nèi)液體的平均流率L=

進(jìn)料量頂氣體2吸收劑量吸收劑量吸的量）即：接收劑的用量=[（進(jìn)料量+塔頂出口氣體量）

液氣比-被接收的量]/2得：接收劑用量H=[(16787.1940+16159.7909)2-(16787.1940-1615.7909)]/2解得:H=42633.2833kmol/h3）富液中各個(gè)組分的量a)環(huán)氧乙烷的量=進(jìn)入接收塔環(huán)氧乙烷量×環(huán)氧乙烷的接收率αEO=409.4333×99.6％=552.5766kmol/hb)乙烯的量=進(jìn)入吸收塔的乙烯的量的吸收率=RFCHO×αCHO2424=6587.7328×0.05％=3.1207kmol/hc)二氧化碳的量=

進(jìn)入吸收塔的二氧化碳的量氧化碳的吸收率=RFCO×αCO2

2d)氧氣的量=

=1551.228×1.30％=42.9135kmol/h進(jìn)入吸收塔的氧氣的量氣的吸收率

22=RFO×αO2

2e)甲烷的量=

=906.5020×(0.01％=0.1233kmol/h進(jìn)入吸收塔的甲烷的量的吸收率=RFCH×αCH4

4f)乙烷的量=

=1245.8015×0.01％=1.1536kmol/h進(jìn)入吸收塔的乙烷的量的吸收率=RFCH×αCH242

4g)氮?dú)獾牧?

=410.2668×0.002％=0.0081kmol/h進(jìn)入吸收塔的氮?dú)獾牧繗獾奈章?RFN×αN2

2=279.9593×0.005％=0.0136kmol/hh)水蒸氣的量=進(jìn)入接收塔中接收的水的量-收塔出口的水的量+接收劑的用量=

RF

-107.1986+H=308.8609-107.1936+42633.2833=42827.214kmol/h表3.4環(huán)氧乙烷接收塔物料衡算成果表溫度℃壓力MPa序

輸入物料進(jìn)料氣體471.45摩爾

進(jìn)料接收劑351.42摩爾

輸出物料塔頂出口氣體351.42摩爾

塔釜出口接收液411.45摩爾組分

流量

摩爾

流量

摩爾

流量

摩爾

流量

摩爾號(hào)

kmol/h

分率

分率kmol/hkmol/h

分率

kmol/h

分率1N2

272.27000.0110.00000.0000272.25640.01230.0136

0.00

2Ar

746.6626

0.032

0.00000.0000754.30360.03420.0075

0.003

003O2

1233.2640.05386

0.00000.0000

1233.1415

0.05580.1233

0.00004CH4

11558.2648

0.5000

0.00000.0000

11535.1330

0.52231.1536

0.00005CH2

4

6241.4524

0.2700

0.00000.0000

6238.3317

0.28253.1207

0.00026CH2

6

404.5396

0.0175

0.00000.0000403.79420.01830.0081

0.00007CO2

1430.4480.06159

0.00000.0000

1411.8527

0.063942.9135

0.00098CHO24

554.7958

0.0240

0.00000.00002.21920.0001552.5766

0.01279HO2

672.6899

0.0291

32633.2833

1.0000233.46380.01064287.214

0.9862小計(jì)

272.27000.01132633.28

1.000022084

43428.511.00合計(jì)

輸入物料總量65503.6983

輸出物料總量65513.01403.3.5CO接收體系2（1接收解吸過程為化學(xué)接收，為使接收快速進(jìn)行，將原料氣在進(jìn)行預(yù)加2熱。EO富接收液經(jīng)由預(yù)熱到103℃落后入EO吸塔頂部。（2）二氧化碳的接收率=0.18（3）運(yùn)算過程1）被接收的物料的量=進(jìn)料率二氧化碳的接收量=二氧化碳的進(jìn)料化碳的接收率1000.46540.18=180.0838kmol/h注：其他組分沒有被接收2)二氧化碳接收體系中輪回物料量=進(jìn)料量-接收的量輪回物估中二氧化碳的量=1000.4654-180.0838=820.3816kmol/h

注：因?yàn)槠渌M分未被接收，因此輪回物估中其他組分的量等于其進(jìn)料量表3.5二氧化碳接收體系物料衡算成果表輸入物料二氧化碳接收體系料

輸出物料接收二氧化碳量

輪回物料溫度℃壓力MPa

791.76序號(hào)

組分

摩爾流量kmol/h

摩爾分率

摩爾流量kmol/h

摩爾分率

摩爾流量kmol/h

摩爾分率1N2184.02400.01182Ar529.74200.0340

184.0240529.7420

0.01200.03443O

2

874.00410.0562

874.0041

0.05684CH

4

8191.22860.5263

8191.2286

0.53245CH2

4

4403.79920.2829

4403.7992

0.28636CH2

6

285.74580.0184

285.7458

0.01867CO21000.46540.0643180.08381.0008CHO1.57920.000124

820.38161.5792

0.05330.00019

CHCHO3

0.0000

0.0000

0.0000

0.000010

HO2

93.7230

0.0060

93.72300.006

120120111CHO26

2

0.0000

0.00000.0000

0.0000小計(jì)

15564.3110

1.0000180.08381.000

15384.2275

1.0000合計(jì)

15564.31134.量算4.1響器的量衡算（1）乙烯以銀催化劑氧化制環(huán)氧乙烷，重要反響為C+103.4100kmol/h43CH+3O2CO+2HO+1364.9000kmol/h24222（2）反響熱為基準(zhǔn)溫度T=25℃(298.15K)下的反響熱。0反響器內(nèi)進(jìn)料溫度為T=150℃(423.15K)，反響溫度為T=234℃(507.15K)；1出料溫度T=234℃(507.15K)；2轉(zhuǎn)化率為10%，選擇性為80%，空速為。要求年產(chǎn)高純度環(huán)氧乙烷噸，采取氧氣直截了當(dāng)氧化法，進(jìn)行反響器的熱量衡算。設(shè)原料氣帶入的熱量為Q，氧化氣帶出的熱量為Q，反響熱為Q反響器123的散熱量為Q。當(dāng)忽視熱損掉時(shí)，有4Q1+Q2=Q3+Q4(4-1)(1)各組分的比熱①查得幻想氣體的比熱運(yùn)算式[7、8]

P

ABTCTDT

(4-2)上式中的各項(xiàng)系數(shù)值如表4-6所示表4-6各分的定壓比熱系數(shù)值組分A

B×10

C×10

D×10

H2

4

5.7037

1.43894

－6.7284

1.1800CONHOH24

26.008223.056629.471732.4150－7.5911

0.11740.5687－0.04760.00342.2238

－0.2341－3.18281.27061.2851－12.6044

－0.05620.6388－0.4794－0.44082.6122②原料氣溫度為150

℃

，氧化氣溫度為234

℃在此前提下各組分的Cp

值如

表4-7，4-8所示表4-7原氣各組分的Cp值J/mol·K))組分原料氣

HO2460.800031.1000

243.8000

N229.6000表4-8氧氣各組分的Cp值J/mol·K)組分CHON24222氧化氣64.300031.400045.000029.8000可查得真實(shí)氣體與幻想氣體的比熱之間關(guān)系的運(yùn)算式

HO35.5000

H2478.0000Cp

0p

p

0p

0p

1p

（4-3）而ΔCp

0

和ΔCp

1

與Tr、Pr的關(guān)系可查出。原料氣的溫度為150+273.15＝423.15K，壓力P為1MPa；氧化氣的溫度為234+273.15＝507.15K，壓力P為1MPa。查表運(yùn)算，各項(xiàng)運(yùn)算成果如表4-9、4-10所示表原氣中各組分定壓比熱壓力校訂參數(shù)CC

組分/p/MParPr/mol/J/J

H2282.40005.03601.71100.19900.08500.67000.628061.5230

O154.60005.04603.12500.19800.02100.15900.038031.2600

2304.20007.37601.58800.13600.22500.54400.586044.4760

N2126.20003.39403.82800.29500.04000.13800.000029.7380注：比熱的單位為J/mol·K表氧氣中各組分定壓比熱的壓力校訂參數(shù)組分TrPr

H2282.40005.03601.85300.19900.0850

ON2154.6000304.2000126.20005.04607.37603.39403.38401.72004.14500.19800.13600.29500.02100.22500.0400

HO647.300022.0500.80800.04500.3440

H24469.00007.19401.11500.13900.2000C0.54400.5020C64.8870(3)熱量衡算

0.13400.0084031.5340

0.41900.502045.532

0.12600.000029.926

1.38104.186038.3210

2.09305.023081.0980①原料氣帶入的熱量Ql原料氣的進(jìn)口溫度為423.15K，以273.15K基準(zhǔn)溫度，則C(T)(kJ/h)1ipi入基i運(yùn)算成果列于表4-11中

（4-4）

22表4-11原氣帶入的熱量組分Cp／mol·K)

X

i

Xni

piH24O2N2合計(jì)

61.523031.260044.476029.7380-

0.03400.05600.07700.83301.0000

2.09201.75103.425024.772030.0400由運(yùn)算成果可知t（4-5）1nipi入由公式4-5可得Q=23116.4904×30.040×(483.15-273.15)=7.60107

kJ/h②反響熱Q操作前提下，主副反響的熱效應(yīng)分別為21主反響HOCH（4-5）2424副反響CHO2HO（4-6）24則主反響的放的熱量為：Q0.6625.1921

3

5.7027

6

副反響的放熱量為:34.18863.6842kJ/h22總反響熱為：

Q(5.702736.8416)64.2544kJ/h22122③氧化氣帶出的熱量Q3氧化氣出口溫度為507.15K，以273.15K基準(zhǔn)溫度，則C)(kJ/h)）1ipi出基i運(yùn)算成果列于表4-12中表4-12氧氣帶出的熱量組分Cp／mol·K)

X

i

Xni

piH24O2N2HOH24合計(jì)

64.887031.534045.532029.926038.321081.0980-

0.02730.046800.046900.834900.004500.004601.0000

1.77101.47502.135024.98500.17200.373030.9120由運(yùn)算成果可知t（4-7）3nipi出

由公式4-7可=12021.15×30.912×234=9.29×107kJ/h④反響器的散熱量Q4Q+Q=Q+Q（4-8）1234可得反響器的散熱量Q=Q+Q－Q＝(7.60+4.25-9.29)×104123

7

7

kJ/h5.備算5.1響器設(shè)運(yùn)算在物料衡算和熱量衡算的差不多上夠?qū)Ψ错懖糠种匾O(shè)