【對氨基苯甲酸生產的物料衡算和熱量衡算計算案例1700字】

PAGE8對氨基苯甲酸生產的物料衡算和熱量衡算計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u11499對氨基苯甲酸生產的物料衡算和熱量衡算計算案例 16061物料衡算 1143981.1目的和意義 1121331.2基礎數據和條件 234021.3反應釜內物料衡算 216512（1）加氫催化 215199（2）中和過程的物料衡算 323472（3）酸化過程的物料衡算 47331（4）離心過程的物料衡算 513826（5）干燥過程的物料衡算 6203312熱量衡算 792332.1熱量衡算的意義 7285512.2熱量衡算依據 7321492.3熱量衡算計算 813693以每批處理物料1.3333t為熱量衡算處理基準，溫度設定為25℃ 81物料衡算1.1目的和意義工藝流程圖只能看到原始物料流經的管道和設備,沒有具體量的表述。在實際操作中，物料在會設備中產生殘余、損失消耗。物料衡算是為了確定進出各設備的物料組成，各物料質量和各組分的含量。也是為后來計算能量衡算，原始物料消耗，設備選型，管道路線設計等提供依據。1.2基礎數據和條件年產量：1200噸年工作日：300天每天工作：24小時收率:95%生產周期：8小時每批生產量：1200噸/（300天×3）=1.3333噸1.3反應釜內物料衡算對氨基苯甲酸的生產是間歇式操作，每次生產結束，系統(tǒng)內的物料會完全排出，所以系統(tǒng)內沒有積累量。故物料衡算為其中：QUOTEΣG進表示進入的物料質量；QUOTEΣG出表示離開的物料質量；QUOTEΣG損表示損耗的物料質量。加氫催化最終產物每批產出量G=1200噸/（300×3）批=1.3333噸/批收率95%，每批對硝基苯甲酸的投入量：QUOTE1.3333t95%×0.8204=1.7107tQUOTEn對硝基苯甲酸：n氫氣n每批催化劑Pd/c的量：QUOTEG3=1.7107t×3%=0.0513t根據對硝基苯甲酸計算轉化率：98%對硝基苯甲酸的剩余量:氫氣的剩余量：生成的水的量：此過程的物料變化如下：圖2-1加氫過程的物料衡算中和過程的物料衡算對氨基苯甲酸的輸入量：對硝基苯甲酸的輸入量：水的輸入量：氫氧化鈉的輸入量：=+對氨基苯甲酸鈉的輸出量：=對硝基苯甲酸鈉的輸出量：水的輸出量:=此過程的物料變化如下：圖2-2加氫氧化鈉過程的物料衡算酸化過程的物料衡算對氨基苯甲酸鈉的輸入量：=1.5963t對硝基苯甲酸鈉的輸入量：=0.0387t水的輸入量：=8.3314t10%的HCl的加入量：=（+）÷10%=3.7392t溶解度約為0.3g（每100g水），溶解度約為0.02g（每100g水）.固體對氨基苯甲酸的輸出量：=-（8.3314+3.7392×0.9）×0.003=1.3403t固體對硝基苯甲酸的輸出量：=-（8.3314+3.7392×0.9）×0.002=0.0108t對氨基苯甲酸溶液的輸出量：對硝基苯甲酸溶液的輸出量：水的輸出量：=8.3314+3.7392×0.9=11.6967tNaCl的輸出量：=+=0.5993t此過程的物料變化如下：圖2-3酸化過程物料變化離心過程的物料衡算固體對氨基苯甲酸的輸入量：1.3403t固體對硝基苯甲酸的輸入量：0.0108t水的輸入量：11.6967t氯化鈉溶液輸入量：0.5993t對氨基苯甲酸溶液輸入量：0.0351t對硝基苯甲酸溶液輸入量：0.0234t加入洗滌水的量=固體質量：1.3511t濕潤對氨基苯甲酸的輸出量：濕潤對硝基苯甲酸的輸出量：濕固水的輸出量：對氨基苯甲酸溶液輸出量：0.0351t對硝基苯甲酸溶液輸出量：0.0234t水的輸入量：11.6967t氯化鈉溶液輸出量：0.5993t此過程的物料變化如下：圖2-4離心過程中物料變化干燥過程的物料衡算干燥損失5%濕潤對氨基苯甲酸的輸入量濕潤對硝基苯甲酸的輸入量：水的輸入量：對氨基苯甲酸的損失量：對硝基苯甲酸的損失量：產品對氨基苯甲酸的輸出量：產品對硝基苯甲酸的輸出量：水的發(fā)揮量：此過程的物料變化如下：圖2-5干燥過程中物料變化2熱量衡算2.1熱量衡算的意義熱量衡算是為了確定設備的熱負荷，然后根據設備的熱負荷、物料的性質和工藝要求，選擇傳熱面、計算傳熱面積、確定設備的主要工藝尺寸。2.2熱量衡算依據熱量衡算依據能量守恒定律，數學表述是：（3-1）2.3熱量衡算計算以每批處理物料1.3333t為熱量衡算處理基準，溫度設定為25℃（１）和的計算KJ(3-2)——物質的平均比熱容，——物質的溫度，℃在文獻[10]得，物質在25℃的比熱容：對硝基苯甲酸氫氣根據書中原子熱容的計算方法[12]算得Pd/c催化劑的比熱容，如下：催化劑Pd/c氫氧化鈉鹽酸=（++）×(3-3)=（1.7107××2.2039+0.0820××2.343+0.0513××1.9292+8.1954××2.4023+8.3314××2.4023)×298.15=1.3048×KJ假設各物質的比熱容不隨溫度變化，那么對氨基苯甲酸=2.2218KJ/(Kg·K)水=4.18KJ/(Kg·K)氯化鈉＝1.822KJ/(Kg·K)(3-4)=（++++）×=(0.0107××2.2039+1.3336××2.2218+13.0478××4.18+0.5993××1.822+0.0234××2.2039+0.0351××2.2218+0.0513××1.9292)×363.15=2.1370×KJ（2）因為采用間歇釜反應器是分批生產的，所以忽略不計。（3）=(3-5)其中，是物理變化過程的熱效應，此處不考慮所以忽略不計。=（1000/）(3-6)其中：——標準化學反應熱,KJ/mol——物質質量,kg——分子量的計算如下：=生成物-反應物(3-7)從文獻[1