【甲胺生产工艺中的分离塔物料衡算和热量衡算计算2300字】

1.1物料衡算测线分离塔釜液采表3-54分离塔进料组成总和由MMA单程收率95%得出：根据塔顶产品规格为MMA含量98%,得出：馏出液的量Di=226.32/0.98=230.94kg/h组成总计根据产量要求，(182.291kg/h)得出下表：表3-56分离塔MMA产品产出组成组成总计根据DMA单程收率为94%,得出侧线产出DMA量为：238.234×0.94=223.94由产品规格可以得出侧线产出量D₂=223.94/0.99=226.20kg/h得出下表：表3-57分离塔侧线产出组成放空损失量：G损=F×0.01=468.319×0.01=4.683kg/hNH₃=2.526-0.226-0.464=1.836kg/h表3-58分离塔放空组成Table3-58Separationto总和表3-59分离塔釜液组成表组成总计按(182.291kg/h)MMA计算，其表3-60分离塔每小时采出MMA成品量总和总和综上，得出分离塔物料衡算一览表：进塔(kg/h)品量出塔(kg/h)回合成量采出量总计1.2热量衡算(1)塔顶热量衡算计算基准：以0℃,1h时的NH3(1)、MMA(1)、DMA(1)、TMA(1)、CH30H(1)、H20(1)为基准已知数据(1)塔进料量、回流、馏出量、釜液量由物料衡算可知。(2)塔操作参数：①塔顶压力：P=7kg/cm²(表压)②回流比：塔顶R1=12,侧线R2=2塔顶冷凝器放空量即分离塔馏出液组成上升蒸汽量V:由得：L=R×D=12×230.94=277V=L+D=2771.28+230.94=3002.22kg/h总和总和回流液量L:LNH₃=VNH₃-DNH₃=6.00-0.464=5LMMA=VMMA-DMMA=2942.18-226.32=2715.86kg/hLDMA=VDMA-DDMA=18.01-1.386=16.624kg/hLTMA=VTMA-DTMA=36.03-2.77=33.26kg/h表3-65分离塔塔顶冷凝器回流液组成表Table3-65compositionofrefluxliquidintopcondenser总和由Aspen模拟得到泡点温度为38℃,露点温度为38℃,查图表求得，将不同温度下各组分液体比热值列与下表中：Table3-66Liquidheatr各组分汽化潜热△H如下：Table3-67Potentialheatofeachcomponentvaporizationatdifferenttempe顶冷凝器的衡算：NH₃0.35kmol/hNH₃2.526kg/hBalancecalculationdiagramofthetowertopco各组分单量热量：由辛普森公①0-38℃下：塔顶蒸汽带入冷凝器的热量Q入热：Q(NH₃)=n×q(NH₃)=0.35×321.25Q(MMA)=n×9(MMA)=94.74×474.531=4Q(DMA)=n×q(DMA)=0.4×633.64Q(TMA)=n×q(TMA)=1.12×820.977=Q(入热)=Q(NH₃)+Q(MMA)+Q(DMA)+QTMA)=46224.46KJ/hQ(NH₃)=n×q(NH₃)-△H(NH₃)=0.593×321.258-4510.6Q(MMA)=n×q(MMA)-△H(MMA)=29.16×474.531-5503Q(DMA)=n×q(DMA)-△H(DMA)=20.187×633.644-5732.4Q(TMA)=n×q(TMA)-△H(TMA)=0.7×820.977-4982.41Q(回流)=Q(NH₃)+Q(MMA)+Q(DMA)+Q(TMA)+Q(H₂O)=6665.08KJ/hQ(NH₃)=n×q(NH₃)=0.148×312.2Q(MMA)=n×9(MMA)=7.29×474.531Q(DMA)=n×q(DMA)=5.05×633.64Q(TMA)=n×9(TMA)=0.177×820.977=Q(馏出)=Q(NH₃)+Q(MMA)+Q(DMA)+Q(TMA)=6850.75KJ/hQ(冷凝)=Q(入热)-Q(回流)-Q(馏出)=32708.63KJ/h表3-68分离塔塔顶冷凝器热量平衡表(单位：KJ/h)Table3-68HeatBalanceTableforTopCondenserofExtr输入(KJ/h)输出(KJ/h)塔顶蒸汽进料Q入热回流液Q回流冷凝器带走(2)分离塔总塔热量衡算NH₃馏出液NH₃0.148kmol/h进料分离塔釜液测线采NH₃?NH₃0.006kmol/h图4-10分离塔总塔热量衡算图Fig.4-10CalculationofTotalTow表3-69分离塔进料组成总和由Aspen模拟得出泡点温度52℃,露点温度为106℃,所以计算如下(表)=7kg/cm²=686.7kPa,P(大气)=70.87kPa,(绝压)=P(表)+P(大气)=686.7+70.87=757.57kPa,近似取P=800kPa=6000mmHg表3-70不同温度下各组分液体比热值(单位：kcal/kmol.℃)Table3-70Liratio(1)各组分单量热量：①0-52℃下：②0-106℃下：Q(NH₃)=n×q(NH₃)=0.149×7560.8Q(MMA)=n×9(MM₄)=7.29×3027.Q(DMA)=n×9(DMA)=5.05×3830.31=Q(TMA)=n×9(TMA)=0.177×3781.Q(H₂O)=n×q(H₂O)=0.077×1911Q(进料)=Q(NH₃)+Q(MMA)+Q(DMA)+Q(TMA)+Q(H₂O(3)釜液带走的热量Q釜液：Q(DMA)=n×q(DMA)=0.0228×1419Q(MMA)=n×q(MMA)=0.032×3027.7=96.88KJ/hQ(H₂O)=n×9(H₂O)=0.25×1911.(4)侧线采出物料带走的热量Q侧线：Q(NH₃)=n×9(NH₃)=0.0132×75Q(MMA)=n×9(MMA)=0.022×302Q(DMA)=n×9(DMA)=4.97×3830.3Q(TM₄)=n×9(TMA)=0.019×3781Q(H₂O)=n×9(H₂O)=0.013×1911Q(侧线)=Q(NH₃)+Q(MMA)+Q(DM(5)放空物料带走的热量Q放空：Q(NH₃)=n×9(NH₃)=0.023×7560.8Q(MMA)=n×q(MMA)=0.0998×3027.Q(DMA)=n×9(DMA)=0.024×3830.(8)冷凝器带走热量Q冷额：