《物料熱量衡算》PPT課件

《《物料熱量衡算》PPT課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、已經(jīng)確定：硝基氯苯生產(chǎn)工藝以及所有設(shè)備的型式。是不是可以購(gòu)買設(shè)備，準(zhǔn)備安裝建設(shè)？3.工藝計(jì)算（物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型計(jì)算）3.1物料衡算1、物料衡算的作用1）操作型計(jì)算：裝置已建，分析生產(chǎn)能力，挖掘潛力，技改。2）設(shè)計(jì)型計(jì)算：根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，設(shè)計(jì)計(jì)算，為熱量衡算、設(shè)備選型計(jì)算提供條件2、物料衡算的類型1）間歇操作物料衡衡算2）連續(xù)操作物料稱衡算3）循環(huán)過程物料衡算3、物料衡算通式（質(zhì)量守恒定律）［單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量］＝［單位時(shí)間內(nèi)離開系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量］＋［單位時(shí)間內(nèi)過程中的損失量］＋［單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)的積累］一、物料衡算的方法和步驟1、畫出物料衡算示意圖標(biāo)明各股物料的進(jìn)出方

2、向、數(shù)量、組成以及溫度、壓力等操作條件，待求的未知數(shù)據(jù)也應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆?hào)表示。2、寫出主、副反應(yīng)式3、確定計(jì)算任務(wù)4、收集數(shù)據(jù)資料生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)時(shí)間、原料、助劑、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的規(guī)格和組成及有關(guān)的理化常數(shù)5、選定計(jì)算基準(zhǔn)（為了簡(jiǎn)化計(jì)算）6、展開計(jì)算7、整理計(jì)算結(jié)果，畫出物料衡算一覽表8、繪制物料流程圖，并編入設(shè)計(jì)文件生產(chǎn)過程的常用指標(biāo)1、生產(chǎn)能力2、轉(zhuǎn)化率3、產(chǎn)率（選擇性）4、收率5、消耗定額一、生產(chǎn)能力化工裝置在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品量或在單位時(shí)間內(nèi)處理的原料量，稱為生產(chǎn)能力。其單位為kg／h，t／d，kt／a，Mt／a等?；ぱb置在最佳條件下可以達(dá)到的最大生產(chǎn)能力稱為設(shè)計(jì)能力。二、轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率

3、是原料中某一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化掉的量（摩爾）與初始反應(yīng)物的量（摩爾）的比值，它是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的一種標(biāo)志工業(yè)生產(chǎn)中有單程轉(zhuǎn)化率和總轉(zhuǎn)化率，其表達(dá)式為：?jiǎn)纬剔D(zhuǎn)化率＝×100%＝×100%例：以乙烷為裂解原料生產(chǎn)乙烯，在一定的生產(chǎn)條件下，通入裂解爐的乙烷量為7000kg/h，反應(yīng)后，尾氣中含乙烷2450kg/h，求乙烷的轉(zhuǎn)化率。解：?jiǎn)纬剔D(zhuǎn)化率＝×100%＝×100%＝65%（1）單程轉(zhuǎn)化率對(duì)于有循環(huán)和旁路的生產(chǎn)過程，常用總轉(zhuǎn)化率?？傓D(zhuǎn)化率＝×100%例：用乙烷作原料裂解生產(chǎn)乙烯，通入裂解爐的新鮮原料乙烷為5000kg/h，裂解氣分離后，沒有反應(yīng)的乙烷2000kg/h又返回了裂解爐進(jìn)行反應(yīng)，最終分析裂解氣

4、中含乙烷1500kg/h，求乙烷的總轉(zhuǎn)化率。解：總轉(zhuǎn)化率＝×100%＝×100%＝70%（2）總轉(zhuǎn)化率產(chǎn)率表示了參加主反應(yīng)的原料量與參加反應(yīng)的原料量之間的數(shù)量關(guān)系。即參加反應(yīng)的原料有一部分被副反應(yīng)消耗掉了，而沒有生成目的產(chǎn)物。產(chǎn)率越高，說明參加反應(yīng)的原料生成的目的產(chǎn)物越多。產(chǎn)率＝×100%3．產(chǎn)率（或選擇性）例：用乙烷作裂解原料生產(chǎn)乙烯，在一定的生產(chǎn)條件下，通入裂解爐的乙烷量為7000kg/h，反應(yīng)后，尾氣中含乙烷2450kg/h，得到乙烯量為3332kg/h，求乙烯的產(chǎn)率。解：C2H6→C2H4+H23028X3332生成目的產(chǎn)物所消耗的原料量X＝3332×＝3570kg/h產(chǎn)率＝×100%

5、＝×100%＝78.5%表示進(jìn)入反應(yīng)器的原料與生成目的產(chǎn)物所消耗的原料之間的數(shù)量關(guān)系。收率越高，說明進(jìn)入反應(yīng)器的原料中，消耗在生產(chǎn)目的產(chǎn)物上的數(shù)量越多。收率也有單程收率和總收率之分。單程收率＝×100%總收率＝×100%例：條件同上例，求乙烯的收率。解：?jiǎn)纬淌章剩健?00%＝×100%＝51%4．收率消耗定額是指生產(chǎn)單位產(chǎn)品所消耗的原料量，即每生產(chǎn)一噸100%的產(chǎn)品所需要的原料數(shù)量。消耗定額＝例：以乙烷為原料裂解生產(chǎn)乙烯，通入反應(yīng)器的乙烷為7000kg/h，參加反應(yīng)的乙烷量為4550kg/h，沒有參加反應(yīng)的乙烷的5%損失掉，其余都循環(huán)回裂解爐。得到乙烯3332kg/h，求乙烯的原料消耗定額。解

6、：消耗的原料量＝4550＋2450×5%＝4550＋122.5＝4672.5kg/h消耗定額＝　　?。健　　　。?.45．消耗定額二、間歇過程的物料衡算按物料衡算的步驟進(jìn)行，同時(shí)要注意建立時(shí)間平衡關(guān)系。例：丙烷充分燃燒時(shí)，要供入的空氣量為理論量的125%，反應(yīng)式為：C3H8＋5O2―――3CO2＋4H2O問每100摩爾燃燒產(chǎn)物需要多少摩爾空氣？解：（1）畫出物料流程圖（2）選定基準(zhǔn)，以1mol丙烷為基準(zhǔn)（3）展開計(jì)算由題意知氧氣供入量為5＊1.25＝6.25mol則：空氣供入量為6.25/0.21＝29.76mol氮?dú)饬繛?9.76＊0.79＝23.51mol則：29.76mol空氣所生成的燃

7、燒氣為:23.51+(3+4)+(6.25-5)=31.76mol所以，100mol燃燒氣所需空氣量為:100/31.76*29.76=93.7mol例：在間歇釜式反應(yīng)器中用濃硫酸磺化甲苯生產(chǎn)對(duì)甲苯磺酸.試對(duì)該過程進(jìn)行物料衡算。已知每批操作的投料量為：甲苯1000kg，純度99．9％(質(zhì)量百分比，下同)；濃硫酸1100kg，純度98％；甲苯的轉(zhuǎn)化率為98％，生成對(duì)甲苯磺酸的選擇性為82％，生成鄰甲