【对氨基苯甲酸生产的物料衡算和热量衡算计算案例1700字】

PAGE8对氨基苯甲酸生产的物料衡算和热量衡算计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u11499对氨基苯甲酸生产的物料衡算和热量衡算计算案例 16061物料衡算 1143981.1目的和意义 1121331.2基础数据和条件 234021.3反应釜内物料衡算 216512（1）加氢催化 215199（2）中和过程的物料衡算 323472（3）酸化过程的物料衡算 47331（4）离心过程的物料衡算 513826（5）干燥过程的物料衡算 6203312热量衡算 792332.1热量衡算的意义 7285512.2热量衡算依据 7321492.3热量衡算计算 813693以每批处理物料1.3333t为热量衡算处理基准，温度设定为25℃ 81物料衡算1.1目的和意义工艺流程图只能看到原始物料流经的管道和设备,没有具体量的表述。在实际操作中，物料在会设备中产生残余、损失消耗。物料衡算是为了确定进出各设备的物料组成，各物料质量和各组分的含量。也是为后来计算能量衡算，原始物料消耗，设备选型，管道路线设计等提供依据。1.2基础数据和条件年产量：1200吨年工作日：300天每天工作：24小时收率:95%生产周期：8小时每批生产量：1200吨/（300天×3）=1.3333吨1.3反应釜内物料衡算对氨基苯甲酸的生产是间歇式操作，每次生产结束，系统内的物料会完全排出，所以系统内没有积累量。故物料衡算为其中：QUOTEΣG进表示进入的物料质量；QUOTEΣG出表示离开的物料质量；QUOTEΣG损表示损耗的物料质量。加氢催化最终产物每批产出量G=1200吨/（300×3）批=1.3333吨/批收率95%，每批对硝基苯甲酸的投入量：QUOTE1.3333t95%×0.8204=1.7107tQUOTEn对硝基苯甲酸：n氢气n每批催化剂Pd/c的量：QUOTEG3=1.7107t×3%=0.0513t根据对硝基苯甲酸计算转化率：98%对硝基苯甲酸的剩余量:氢气的剩余量：生成的水的量：此过程的物料变化如下：图2-1加氢过程的物料衡算中和过程的物料衡算对氨基苯甲酸的输入量：对硝基苯甲酸的输入量：水的输入量：氢氧化钠的输入量：=+对氨基苯甲酸钠的输出量：=对硝基苯甲酸钠的输出量：水的输出量:=此过程的物料变化如下：图2-2加氢氧化钠过程的物料衡算酸化过程的物料衡算对氨基苯甲酸钠的输入量：=1.5963t对硝基苯甲酸钠的输入量：=0.0387t水的输入量：=8.3314t10%的HCl的加入量：=（+）÷10%=3.7392t溶解度约为0.3g（每100g水），溶解度约为0.02g（每100g水）.固体对氨基苯甲酸的输出量：=-（8.3314+3.7392×0.9）×0.003=1.3403t固体对硝基苯甲酸的输出量：=-（8.3314+3.7392×0.9）×0.002=0.0108t对氨基苯甲酸溶液的输出量：对硝基苯甲酸溶液的输出量：水的输出量：=8.3314+3.7392×0.9=11.6967tNaCl的输出量：=+=0.5993t此过程的物料变化如下：图2-3酸化过程物料变化离心过程的物料衡算固体对氨基苯甲酸的输入量：1.3403t固体对硝基苯甲酸的输入量：0.0108t水的输入量：11.6967t氯化钠溶液输入量：0.5993t对氨基苯甲酸溶液输入量：0.0351t对硝基苯甲酸溶液输入量：0.0234t加入洗涤水的量=固体质量：1.3511t湿润对氨基苯甲酸的输出量：湿润对硝基苯甲酸的输出量：湿固水的输出量：对氨基苯甲酸溶液输出量：0.0351t对硝基苯甲酸溶液输出量：0.0234t水的输入量：11.6967t氯化钠溶液输出量：0.5993t此过程的物料变化如下：图2-4离心过程中物料变化干燥过程的物料衡算干燥损失5%湿润对氨基苯甲酸的输入量湿润对硝基苯甲酸的输入量：水的输入量：对氨基苯甲酸的损失量：对硝基苯甲酸的损失量：产品对氨基苯甲酸的输出量：产品对硝基苯甲酸的输出量：水的发挥量：此过程的物料变化如下：图2-5干燥过程中物料变化2热量衡算2.1热量衡算的意义热量衡算是为了确定设备的热负荷，然后根据设备的热负荷、物料的性质和工艺要求，选择传热面、计算传热面积、确定设备的主要工艺尺寸。2.2热量衡算依据热量衡算依据能量守恒定律，数学表述是：（3-1）2.3热量衡算计算以每批处理物料1.3333t为热量衡算处理基准，温度设定为25℃（１）和的计算KJ(3-2)——物质的平均比热容，——物质的温度，℃在文献[10]得，物质在25℃的比热容：对硝基苯甲酸氢气根据书中原子热容的计算方法[12]算得Pd/c催化剂的比热容，如下：催化剂Pd/c氢氧化钠盐酸=（++）×(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假设各物质的比热容不随温度变化，那么对氨基苯甲酸=2.2218KJ/(Kg·K)水=4.18KJ/(Kg·K)氯化钠＝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）因为采用间歇釜反应器是分批生产的，所以忽略不计。（3）=(3-5)其中，是物理变化过程的热效应，此处不考虑所以忽略不计。=（1000/）(3-6)其中：——标准化学反应热,KJ/mol——物质质量,kg——分子量的计算如下：=生成物-反应物(3-7)从文献[1