物料衡算和热量衡算..VIP免费

3DDDD依据原理：输入的物料量=输出的物料量+损失的物料量3.1DDDD年生产能力：2000吨/年年开工时间：7200小时产品含量：99%3.2DDDD反应过程涉及一个氧化反应过程，每批生产的产品相同，虽然有原料对叔丁基甲苯和溶剂甲苯的循环，第一批以后循环的物料再次进入反应，但每批加料相同。在此基础上，只要计算第一个批次的投料量，以后加料一样。反应釜内加热时间2h、正常的反应时间18h、冷却时间lh。加上进料和出料各半个小时，这个生产周期一共2+18+1+1=22h。所以在正常的生产后，每22小时可以生产出一批产品。每年按300天生产来计算，共开工7200小时，可以生产327个批次。要求每年生产2000吨对叔丁基苯甲酸，则每批生产2000^327=6.116吨。产品纯度99%(wt%)实际过程中为了达到高转化率和高反应速率，需要加入过量对叔丁基甲苯做溶剂，反应剩余的原料经分离后循环使用。3・2・1□□□□(1)原料对叔丁基甲苯的投料量设投料中纯的对叔丁基甲苯为Xkg,则由C11H16C11H14O2M148.24178.23mx6054.8得x=6054.8x148.24m178.23=5036.0kg折合成工业原料的对叔丁基甲苯质量为5036.0m0.99=5086.9kg实际在第一批生产过程加入的对叔丁基甲苯为6950.3kg(2)氧气的通入量生产过程中连续通入氧气,维持釜内压力为表压0.01MPa，进行氧化反应。实际生产过程中，现场采集数据结果表明，通入的氧气量为1556.8kg,设反应消耗的氧气里为xkg3/2O2C11H14O2M31.99178.23mx6054.8得x=3/2x6054.8x31.99m178.23=1630.1kg此时采用的空气分离氧气纯度可达99%，因此折合成通入的氧气为1630.1^0.99=1646.6kg即在反应过程中，需再连续通入1646.6kg氧气。(3)催化剂催化剂采用乙酰丙酮钻(III),每批加入量10.4kg(4)水的移出量设反应生产的水为xkgH2OC11H14O2M18.016178.23mx6054.8得x=6054.8x18.016m178.23=612kg产生的水以蒸汽的形式从反应釜上方经过水分离器移出。3・2・2设备物料计算(1)计量槽对叔丁基甲苯计量槽：一个反应釜每次需加入的对叔丁基甲苯质量为3475.1^2=3475.15kg对叔丁基甲苯回收计量槽：每批反应结束后产生母液1834.8kg甲苯计量槽：每批需加入甲苯做溶剂，加入量为396.1kg(2)反应釜：反应结束后，经过冷却、离心分离后，分离出水612kg,剩余的对叔丁基甲苯1834.8kg循环进入下一批产品的生产。分离出来的固体质量为：6950.3+10.4+1646.6-612-1834.8=6160.5kg。(3)进入离心机的物料：6950.3+10.4+1646.6—1834.8—612=6160.5kg(4)脱色釜：分离机分离出来的粗产品移入脱色釜，加入甲苯做溶剂，加入量为396.1kg,搅拌升温将产品溶解，再加入76.5kg活性碳进行脱色。进入洗涤冷却结晶滤饼=离心分离器6132.5*脱色釜物料：6160.5+396.1+76.5=6633.1kg。(5)保温过滤器：分离出废碳104.3kg，滤液6633.1—104.3=6528.8kg(6)结晶槽：每次过滤产生的滤液6528.8F2=3264.4kg(7)产品离心机：结晶槽中的浆状物料放入离心机中进行过滤，每批过滤出滤液甲苯361.4kg，过滤过程中由于甲苯挥发造成的损失约34.9kg。过滤后的滤饼用528kg水分批洗涤滤饼，产生废水521kg。从过滤器移出湿滤饼：528+6132.5-521=6139.5kg(8)干燥器：除去产品中含有的水6.3kg,最后得到产品.：6139.5-6.3=6133.2kg图物料衡算汇总图(以kg为单位)：废水4DDDD原理：输入的热量=输出的热量+损耗的热量4.1DDD4.1.1□□□□物料数据：6528进料对叔丁基甲苯3475.1kg，氧气一共2380kg,进料温度都为常温25°C,在反应釜里利用夹套加热至反应温度170C。平均温度都为：(25+170)=67.5C由液烃比热算图(物性数据计算中液烃比热章节)：已知对叔丁基甲苯的比重：0.853查得67.5C下的比热为0.56千卡/公斤•C=2.34kJ/kg・k)氧气的比热容计算：CP二R(A+BT+CT2+DT-2)A=3.639B二0.506x10-3C二0.227x105D二031cp=8.314x(3.639+0.506x10-3T-0.227x105)T2cp=0.9183kJ/kg・k)Q1=mcAt=3.169105kJ/kg・k)对叔丁基甲苯的吸热量：Q2二mcpAt=3475.1x2.34x(170—25)=1.179x106kJ/kg・k)加热介质：用热导油进行加热，选用YD—300系列热导油，令其进口温度为230C,出口温度为200C。中间加设加热器使热油循环进行加热。基本数据如下：表4.1YD—300系列热导油密度(熄/m3)比热容(kJ/kg.k)导热系数(W/m・k)...