一硝基甲苯硝化工段物料衡算

化工设计物料计算 一、设计规模计算 年产量：6500 吨/年 年工作日：300 天 产品（一硝基甲苯）流量： 6500 × 1000300 × 24= 902.78 kg/h 产品纯度：99.5% 车间总产（收）率：90% 生产硝基甲苯的实际量： 902.780.9× 0.995 = 998.07 kg/h 一硝基甲苯的相对分子质量： M = 12.01 × 7 + 14.01 + 16 × 2 + 7 = 137.08 kg/kmol 一硝基甲苯摩尔流量： n = 998.07137.08 = 7.28 kmol/h 甲苯相对分子质量：M = 12.01 × 7 + 8 = 92.07 kg/kmol 硝酸相对分子质量：M = 1 + 14.01 + 16 × 3 = 63.02 kg/kmol 硝酸相对分子质量：M = 14.01 + 1 + 16 × 3 = 63.02 kg/kmol 水相对分子质量：M = 1.01 × 2 + 16 = 18.02 kg/kmol N2O5相对分子质量：M = 14.01 × 2 + 16 × 5 = 108.02 kg/kmol 二硝基甲苯相对分子质量： M = 12.01 × 7 + 14.01 × 2 + 16 × 4 + 6 = 182.09 kg/kmol 二硝基甲苯酚相对分子质量： M = 12.01 × 7 + 14.01 × 2 + 16 × 5 + 6 = 198.09 kg/kmol NO2相对分子质量：M = 14.01 + 16 × 2 = 46.01 kg/kmol H2相对分子质量：M = 2 kg/kmol 二、物料进料情况 需要纯甲苯的量：7.28 × 92.07 = 670.27 kg/h 工业甲苯的量：670.27 0.98⁄= 683.95 kg/h（甲苯纯度为 98%） 所以，工业甲苯 683.95 kg/h中：甲苯 670.27 kg/h，H2O 13.68 kg/h 硝酸与甲苯体积比为：1.01：1，且硝酸占混酸的 27%。 需要硝酸的量：7.28 × 1.01 × 63.02 = 463.20 kg/h 需要混酸的量：463.20 0.27⁄= 1715.56 kg/h 因为混酸中，硫酸占 56%，水占 17% H2SO4 960.71 kg/h 混酸量 1715.56 kg/h HNO3 463.20 kg/h H2O 291.65 kg/h 三、三个硝化釜釜内情况 1.1 号硝化釜 (1)釜内反映情况 主反应（甲苯转化率：84%）： 甲苯转化量：670.27 × 0.84 = 563.03 kg/h HNO3消耗量：7.28 × 0.84 × 63.02 = 385.38 kg/h 硝基甲苯生成量：7.28 × 0.84 × 137.08 = 838.27 kg/h H2O的生成量：7.28 × 0.84 × 18.02 = 110.2 kg/h 副反应（甲苯转化率：1%，其中反应②：③=7：3）： ① HNO3消耗量：463.2 × 0.01 = 4.63 kg/h N2O5生成量：(4.63 63.02)⁄× 108.02 × 0.5 = 3.97 kg/h H2O生成量：(...